孫正祥
【摘要】 初中數學模型是實際問題和數學問題之間的橋梁紐帶,而建模本身就是初中生的一種創造性活動. “探究性學習”是一種全新的教學模式,這一模式強調了初中生在數學學習中的主體地位, 教師利用多媒體輔助數學模型教學,能夠調動學生的聽覺和視覺, 不斷激發學生學習數學的興趣,節省了教學時間,提升學生的數學思維品質.
【關鍵詞】 初中數學; 探究性學習;多媒體;教學模式
數學建模是對日常生活和社會中的實際問題進行抽象化,建立數學模型,然后求解數學模型,即建模、解模的過程. 初中數學 “探究性教學” 模式是與傳統知識傳授式教學相對應的一種教學模式,它珍視探究新知過程中學生的獨特感受、體驗和理解,強調師生對話、學生之間的有效合作交流. 在建模中運用多媒體輔助教學能夠培養學生收集處理信息的能力,獨立探究的能力,分析問題、解決問題以及與人合作的能力. 教師要轉變教學觀念,變革教學模式,善于創設和諧的教學情境,鼓勵學生提出問題,在寬松、愉悅的環境中引導學生去發現問題并嘗試解決問題, 發展學生的推理意識,養成主動探究的習慣,體會數學和生活的密切聯系. 落實“以學生為中心”的課堂教學宗旨,尊重學生的情感和需要,發掘每名學生的學習潛能,提高學生的建模能力. 下面就結合自己的教學實踐,談談多媒體下的初中數學教學模式.
一、數學建模的內涵
數學建模就是建立數學模型的過程的縮略表示,是對生活中的原型,為了某一特定目的,作出必要的簡化和一些假設,恰當地運用數學工具抽象、簡化,明確變量和參數,根據某個“定律”或某種“規律”建立一個明確的數學關系式. 能夠運用該數學模型所提供的解答解釋現實中的數學問題,我們把數學知識的這一應用過程叫作數學建模. 數學建模是一種解決實際問題的一種強有力的教學手段,把課堂教學過程更自覺地變成學生活動的過程,培養學生的應用意識、數學能力和數學素養.
二、運用多媒體進行初中數學建模的策略
1. 創設媒體情境,滲透建模思想
多媒體把文字、圖形、動畫、視頻和聲音以多種方式呈現在學生面前,給學生提供了一個直觀、生動、形象的數學學習環境. 利用多媒體引入新課,變枯燥為趣味,能夠吸引學生的有效注意,喚起學生探究數學知識的欲望,激發學生數學建模的興趣. 教師是課堂教學的設計者、學生學習的引導者,還是與學生探究問題的合作者. 學生積極主動地參與到建模活動中來,自主思考,敢于質疑,自己解決問題,真正成為課堂的主人. 如:教學 “多邊形的內角和”時,教師利用多媒體展示用正三角形、正四邊形、正六邊形進行密鋪,這些圖案既不留縫隙,又不相互重疊,圖案美觀漂亮. 教師提出探究性問題:用正三角形、正四邊形、正六邊形就能鋪成無縫的圖案,為什么正五邊形就不行呢?這顯然與它們的內角大小有直接的關系,現在我們就來探討多邊形內角和的問題. 這樣運用多媒體從密鋪導入,自然引出多邊形的概念. 再用多媒體展示美國國防部的五角大樓,再次提問:(1)五角大樓的邊緣是一個五邊形,你能設法求出它的五個內角的和嗎?小組合作交流. 教師用實物素材激發學生的求知欲,運用《幾何畫板》演示比較四邊形、五邊形、六邊形分別是三角形內角和的多少倍,探索它們之間的初步規律. 從實際問題中抽象出數學模型n邊形的內角和等于(n - 2) × 180° (其中n為多邊形的邊數). 向學生滲透從特殊到一般、從具體到抽象的辯證思想和數學思維方法.
2. 營造媒體氛圍,經歷建模過程
運用多媒體技術進行動態演示,能突出建模的操作過程,學生在主動參與中借助于觀察、比較,逐步把握知識的實質,從而正確理解了建模過程. 教師恰當地營造媒體氛圍,繪制一幅幅有形有色的、會運動的“活”圖,實現數形結合,能使抽象的教學內容具體化,使學生的思維活躍,興趣盎然地參與教學探究活動中,改善了師生之間的關系,使學生的創新思維能力得以拓寬,發展個性,真正成為學習的主人. 如:教學“二次函數y = ax2 + bx + c的圖像”時,教師用《幾何畫板》演示y = ax2 + bx + c的圖像,學生經歷了建模過程,然后教師給定a,b,c的值(a = 5,b = 3,c = 6),學生能夠真實地觀察到函數圖像的變化及其相互關系,通過發散思維和聯想賦予“y = ax2 + bx + c”更多的“模型”意義,滲透了建模的數學思想,培養了學生舉一反三的學習能力.
3. 運用數學模型,解決實際問題
多媒體能夠融聲、光、電、形于一體,化靜為動,化虛為實,充分調動學生多種感官,再現生活場景,使學生產生身臨其境之感. 巧妙地把生活中的問題進行建模,運用模型解決數學問題,培養學生用數學的意識. 如:在教學“列方程解應用題”時,教師運用動畫自編“巧猜妖魔和孫悟空年齡”的動畫片,妖魔叫道:“我修煉數百年呼風喚雨,你小小的年紀不配跟我講話,快快閃開!”孫悟空手搭涼棚,哈哈大笑:“大膽妖孽,你當我孫子都不夠格!妖孽聽著,俺老孫年紀的■在花果山為王,然后又當了290日齊天大圣,等于你當時在下界的290年,我因大鬧天宮,我在五行山下度過了我年紀的一半,現在陪師傅西天取經又10載,你說俺幾歲啊?”學生被圖片所吸引,對孫悟空的年齡產生好奇,想方設法進行計算. 引導學生學習列方程解應用題,絕大部分學生表現得主動積極. 解:設孫悟空當時的年齡是x歲.
■x + 290 + ■x + 10 = x,
■x = 300,
x = 1200.
答:孫悟空當時有1200歲.
學生通過體驗數學建模,嘗到了成功的樂趣,對激發學生的數學興趣,培養學生的數學應用意識以及解決實際問題的自信心是非常重要的.
總之,多媒體在初中數學建模教學中的運用,符合學生的心理和生理特點,有助于學生認識結構的形成,推動著新課改的實施. 使我們的數學課堂建模教學不斷涌出浪花閃耀、高潮迭起的精彩.