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展开建模的翅膀翱翔数学的天空

2020-09-10詹春华

数理化解题研究·初中版 2020年12期
关键词:数学建模思想实践应用初中数学

詹春华

摘 要:初中阶段是学生思维转变的关键时期,从小学的形象思维逐步过渡到抽象性、逻辑性思维,需要教师的良好引导与指导.基于此,在初中数学教学中,教师可以渗透数学建模思想,采取多种方式,构建相应的情景,帮助学生形成数学思维,认识生活与数学知识之间的紧密联系,并学会构建数学问题,从而有效提升数学知识理解能力.对此,本文主要分析了初中数学建模思想的具体落实方法.

关键词:初中数学;数学建模思想;实践应用

数学建模思想,就是指当学生面对现实问题时,可以通过思维转换,将问题抽象化,转变为数学语言后准确的表达出数学问题.在初中数学学习中, 教师引导学生使用数学方法去构建模型,可以提高学生数学问题解决能力,对提升学生学习成效起到重要作用.数学建模思想的渗透,有利于帮助学生形成良好的数学思维,对提升学生理解能力、逻辑思维起到重要作用.

一、引入生活实例,营造良好建模氛围

从初中数学知识内容看,大多体现出较强的逻辑性,特别是抽象的数学知识,缺少趣味性,如果教师只是通过讲授的方式完成教学,会导致学生难以理解和接受,影响教学成效.对此,初中数学教师可以采用生活化教学方式,引入贴近学生实际生活的问题,进而构建数学模型,有利于拉近学生与建模之间的距离,从而更好的帮助学生理解数学问题,形成建模思想.同时,采用生活化方式, 有助于提升学生认知能力,促使学生可以感受到生活与数学问题之间的紧密联系.

以人教版初中数学教材为例,当讲到有关“有理数加法与减法”时,教师如果直接举例,给出“60+(-80)-10=( )”这个式子,学生会一头雾水,难以理解.对此,教师可以引入生活实际构建数学模型,使得学生通过生活实例,树立数学关系,进而提升认知程度.例如,假设学校、家、超市在同一条大街上,以家为中心,学校在北面20m处,超市在家南面100m处.教师向学生提问:“当你从家里出来,先向南走了60m,然后向北走了80m,而后又向北走了10m,那么此时你的位置在哪里?”经过建模构思,学生产生了探究欲望,最后列出算式:60+(-80)-10=( ),从而得到具体的位置.引入生活实例,可以帮助学生降低知识理解难度,从而有效提升学生解题效率,构建建模意识.

二、创设多元情境,培养学生建模积极性

创设良好的教学情境,有助于提升教学效果,激发学生学习兴趣.同时,良好的情境可以使得学生思维更加活跃,有助于完善学生数学思维,提高学生解题效率,对提升初中数学教学有效性起到重要作用.在实际教学过程中,需要数学教师先培养学生建模思想,明确不同知识内容对应的建模类型差异,在此基础上,才可以通过数学建模解决问题,比如方程建模、函数建模、几何建模等,针对不同类型的建模创设多元情境,提升学生模型构建兴趣,进而积极参与到教学活动中,促进教学效率提升.

例如,在讲解应用题目时,教师可以引导学生运用建模思想进行问题的转化,从而将复杂问题具体化,构建成数学问题,最终解决实际问题.比如例题:工厂某一车间共有24名工人,需要生产螺钉1400个、螺母2000个,正常情况下一个螺钉配2个螺母.假设每天生产的螺钉、螺母数量刚好匹配,问题是生产螺钉、螺母分别需要安排多少个工人?这一题目,学生在理解上存在一定困难,不知道从何下手,对此,教师运用方程建模思想创建情境,简化问题,形成数学语言,从而更好的帮助学生理解题目所考察的知识点.通过分析,不难发现,其考察的是“一元一次方程”知识点,教师可以引导学生将生产螺钉的人数設为x,对应生产螺母的工人数则为24-x,学生按照这一设定,再根据题意,列出方程:2*1400x=2000*(24-x),得出x=10.通过构建方程,学生很好的将复杂的数学问题具体化,通过数学语言表达出相应的关系,促使学生认识到解决问题需要学会转换思维,构建数学模型,最终落实了培养学生运用数学知识解决实际问题的能力教学目标.

三、丰富教学方式,提升学生建模灵活性

为提升学生建模思维,教师需要掌握良好的教学方法,能够灵活运用多种方式有效渗透建模思想,促使学生提升建模灵活性,提升学生数学能力.比如,教师在实际教学过程中应用多媒体教学,开展小组合作探究模式,运用问题引导式教学等,也可以采用翻转课堂,提升学生建模意识,进而掌握数学建模方法.

以“概率”相关知识为例,数学教师可以采用小组合作模式,促使全体学生都可以参与到学习活动中.在此过程中,教师可以构建良好的建模氛围,吸引学生兴趣,教师可以在课前准备好教具,盒子、小球等,而后在课堂上让学生参与,在每个小球上写上数字1,2,5,6,9,11.向学生提出问题:“如果让两名学生取小球,那么取出数字之和大于9的概率是多少?”引导学生以小组合作方式,使用表格进行探究,构建数学模型,此种方式不仅可以提升课堂趣味性, 同时还可以促使学生快速解决数学问题.

四、渗透数学建模思想的教学反思

首先,教师需要丰富教学内容,为学生形成建模思想提供良好基础条件.引导学生可以从生活实际出发,思考数学问题,认识到数学知识与生活之间的关系, 促使学生更好的运用数学模型解决现实问题.其次,数学教师需要丰富数学建模活动,构建相应的情景,促使学生可以在活动中,思考、探究、总结,感受数学建模的思想和方法.同时,通过合作更好的培养学生团结意识,提升人际沟通能力,全面调动学生积极性,从而有效发挥学生的主体作用.最后,教师需要多关注学生,从学生学习实际情况出发,积极引导学生学习、思考并应用建模,可以将复杂问题构建成数学模型,以此来解决实际问题.

总之,在初中数学中,培养学生数学建模思想,可以在很大程度上提高学生学习效率,提高学生学习质量.同时,也有效激发了学生学习自主性,促使其学习积极性得到调动,对提升学生数学综合能力起到重要作用.

参考文献:

[1]叶立军,邓晓彤.初中数学拓展性课程开发的路径及案例研究[J].天津师范大学学报(基础教育版),2020,21(01):52-55.

[2]蔡美玉.初中数学教学中数学建模思想的渗透[J].西部素质教育,2019,5(24):72-73.

[3]秦晓梅.开展建模活动 培养应用意识——初中数学“测量问题”建模案例研究[J].亚太教育,2019(03):47.

[责任编辑:李 璟]

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