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将数学建模引入初中数学教学课堂的对策探讨

2019-09-10劳天勇

大东方 2019年10期
关键词:健康发展数学建模教学效率

劳天勇

摘 要:初中数学教学课堂过程中,学生对于数学抽象知识感到迷茫,导致学习效率不高,影响教学质量与课堂效率。为此初中数学教师应充分借助数学建模,引入初中教学课堂解决问题,有利于进一步培养学生在实际问题中建立数学模型的能力,真正提高学生的学习成绩,提高初中数学课堂的教学效率,促进学生学业与身心的健康发展。

关键词:数学建模;初中数学;教学效率;健康发展

1、前言

数学建模指的是通过建立数学模型,从而辅助解决数学问题的过程,对于初中数学而言借助数字、字母以及其他的数学符号,从而建立关系式、代数式、不等式,建立函数或者建立方程、各种图形图表均属于数学模型[1]。一方面借助数学模型思想,能够有效激发学生数学的学习兴趣,提高学生学习的积极性与主动性;另一方面提高学生的思维与解决问题的能力,提高学生的学习成绩,提高初中数学教学课堂的效率。

2、将数学建模引入初中数学教学课堂之途径

2.1创设生动的数学情境,激起建模热情

对于初中数学课堂过程中,数学教师应该创设生动的数学情境,通过建立数学模型,积极调动学生的学习积极性,活跃课堂氛围,让学生进行参与问题的探讨与解决。初中学生的知识结构与思维特点仍处于初期,为此如果直接将课本的知识(公式、原理函数关系)灌输给学生,那学生势必觉得枯燥无味,难以提起兴趣学习数学[2]。这就要求数学教师从学生熟悉的、感兴趣的内容或话题入手,创设数学情境,通过现实的案例引导学生建立模型,辅以富有启发性的教学情境设计,真正引导学生在数学问题的解题过程中,切身感受到数学建模对于解决数学问题的重要性,从而激发学生内心深处对数学探索的欲望,才能够真正运用数学建模解决实际的问题。

例如:某道路工程施工队伍共有400人,现在要建造长度为3000 米的高速公路,队伍需要分成两批人,各自完成长度为1000米的软土地带与长度为2000米的硬土地带。按照测算软、硬土地每米的工程量分别为50与20,则施工队伍全队筑路的时间最短,如何安排两组施工的人数呢?

建模分析:两组人员分配完之后,由完成工程较慢的一组决定全队的筑路时间。通过引导学生进行函数关系的模型建立,进而解决数学问题。

解:假设在软土地带工作的一组施工人员的数量为 x人,则软土地带筑路时间为:f(x)= 50×(1000/x);那么硬土地带筑路时间为 g(x)=(20×2000)/(400-x),其中,x∈N,且满足条件0

2.2积极培养学生们的创新意识与思维能力

进行初中数学课堂教学中,数学教师要积极培养学生的创新意识,锻炼学生的思维能力,更好地引导学生进行自主探究,从而让学生善于发现问题,并思考解决问题;一方面通过提高自身的创新意识,从建模之处就进行思考、归纳与分析并解决问题,从而真正培养初中学生的创新意识以及思维能力[3]。通过数学建模的引入,能够较快地解决学生对数学问题的解答,提高学生对问题的理解能力与对问题的转化与分析等方面的能力,因此能夠有效促进学生的学习成绩。

2.3精心设计教材案例让学生思考提高课堂教学质量

初中数学教师要精心设计教学案例,提高学生的学习兴趣,通过建模方式们能够让学生简单较为容易理解数学课本的知识点,同时教师应有针对性的设计数学问题,从而真正锻炼学生的发散思维,让学生在进行建模过程中发挥自己的聪明才智,不断进行反思与总结,全面促进学生的分析能力与推理能力的提高。通过建模能够让学生从问题中提炼出数学关系与模型,进而在模型分析时候,加深对题目的理解,培养自身的建模意识,利于提高自身对问题的思考与解决能力,最终提高课堂的教学质量。

例如:数学教师在讲到“勾股定理”章节内容时,教师应实现精心设计教材案例,应让学生在课前自主学习、证明勾股定理方法,课堂过程中才能激发学生相互探讨问题的热情。其次教师可拿10瓶饮料作为课堂案例,一方面有利于集中学生的好奇心,另一方面通过生活中的贴切案例,引发学生学会思考并及决问题。例如:教师带了10瓶饮料,问学生3个空瓶换购一瓶饮料,那么一共能够喝到多少瓶饮料?通过这个问题引发学生的集体思考。这时候教师应抓住学生的谈论热情,引导学生建立模型列举分析:如下所示:

原有的饮料瓶数                        能喝到的饮料瓶数

1                                                    1

2                                                    3

3                                                    4

4                                                    6

5                                                    7

6                                                    9

7                                                    10

8                                                    12

9                                                    13

10                                                  15

首先,从以上规律中不难看出:当原有的饮料瓶数为偶数时,实际能喝到原来1.5倍瓶数的饮料;若为基数时,实际上能喝到原来1.5倍瓶数取整数的饮料;教师可以引导学生:如果有两个空瓶情况下,通过借一个瓶子可以喝到一瓶饮料。其次教师对于省下的空瓶,可2个分成一个组,然后每一组等于一瓶“没有空瓶”的饮料(可以喝但是不能得到空瓶),则原有的瓶數设为X,此时:

(1)当瓶数X为偶数时:可以喝X瓶,将空瓶华为2组,每组0.5X个,即分完,每组正好是1瓶,一共喝掉X+0.5X=1.5X瓶;

(2)当瓶数X为奇数时,先喝了X瓶,将空瓶分成2组,每组0.5*(X-1)个,还剩一个空瓶,浪费掉,即喝了X+0.5*(X-1)=1.5X-0.5瓶。即可得到上述表格所列的数据,进而得到正确的结论。

由此可见,初中数学教师课前要精心设计教学案例,要选用学生感兴趣的例子,激发学生的好奇,通过有效建立模型,提高学生对解决数学问题的兴趣与解题能力,从而掌握更多的数学知识,提高数学成绩。

2.4初中数学教师应积极培养学生的自我发现问题能力

初中数学对于学生的高中基础起到决定性作用,为此数学教师应有意识地培养学生的自我发现问题的能力,通过“数学模型”中学数学建模教学方式,真正引导学生学会用数学模型与相关知识切实解决实际问题。其次数学教师引入建模有利于发散学生的思维,引发学生进行独立思考,不断拓展学生的知识面,促进学生课堂效率的提高。另一方面初中数学教师应认识到建模对解决数学题目的重要性,通过建立模型提高自身、提高学生的学习能力[4]。因此日常教学过程中,初中数学教师在教学中要注重培养学生的数学建模意识,课堂中不断渗透“建模教学”思想与内容,从而提高初中数学的课堂效率,让学生收获更多的数学知识。

3、结语

综上所述,初中数学教学过程中,教师应积极引入数学建模,从而加深学生对数学知识内容及解题思考与解题方法的理解和掌握,进一步深化学生对数学问题的理解,切实提高初中数学教学的课堂水平。其次教师还要启发学生的创造与创新意识,提高探究课堂合作模式,重视引入数学建模不断培养学生的思维与解决问题的能力,真正提升学生对学习数学的兴趣,让学生的学习成绩有更大的进步,真正促进学生身心与学业的协调发展。

参考文献

[1]数学建模思想融入中学数学课堂教学的实践研究[J].刘彩红.合肥师范学院.2017(03):41-47.

[2]培养建模意识,提升学生数学知识的应用能力[J].陈灵芝.中学数学.2019-(03):87-88.

[3]初中生数学模型思想的培养策略[J].王亚伟;苑占通.中国农村教育.2019(03):56-56.

[4]建模思想在初中数学教学中的应用[J].陈洁.课程教育研究.2018(09):138-139.

(作者单位:广西灵山县丰塘中学)

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