前言:
在开展数学教学过程中,建模教学是一种全新的教学方式,也是一种非常重要的教学方式,通过进行数学建模,能将理论性和抽象性极强的数学问题变得更加直观,从而帮助学生更好地理解,并且能与生活实际有效结合起来,从而提升学生自身的数学能力与综合素养。数学建模在初中数学教学中的应用,有助于培养学生的数学思维,优化学生的生活,引导学生把实用知识和数学理论结合起来,帮助学生解决实际问题。通过建立数学例题模型,可以将抽象问题转化为具体问题,建立相应的数学模型,并运用这些数学知识对数学问题进行分析与求解。
一、数学建模概述
从本质上来说,数学建模是指利用数学的语言对日常生活中的现象进行描述,并且利用数学知识解决日常生活中遇到的问题。通过数学建模,能把复杂的实际问题进行数学方向的简化,并且利用数学语言对事物之间的数学联系进行解释[1]。对数学建模来说,整个过程包括以下几个环节:首先结合日常生活中遇到的实际问题,建立相应的数学模型得出一个结果,这个结果就是用数学语言描述的。其次把数学语言描述的结果代入实际问题进行验证,从而利用实际得出的数据去确认建立的数学模型是否合理。如果两者相符,那么通过数学建模得出的结果就可以作为结论;如果不符合,则需要结合实际情况对建模进行优化、完善或者重建,直到得出一致的结论,并且能应用到现实生活中解决发生的问题。
二、初中数学建模的重要性
(一)建立数学不同知识点之间的联系
初中数学不但要满足初中生对数学知识的要求,更要能够将大量的数学知识点建立联系,引导学生正确分析各个知识点之间的问题,并且良好地在数学问题中运用知识的联系进行解决。所以只有找到了知识点联系的中间环节,初中的数学教学才能被整合起来。而数学例题模型可以迅速地将知识的各个环节连接起来,形成知识网络,提升学生的解题能力。只有运用数学建模,学生们才能不断地完善自己的知识结构,建立起严密而深刻的知识联系,从而提升自己的整体数学能力[2]。
(二)对不同典型题型做到有效解答
在现实生活中,数学是一种逻辑严密、实用性较强的学科,它的题型虽然不断地在改变,但是最终运用的知识点是不变的,所以初中生要运用数学例题模型对各种问题进行有效的解答。初中数学建模实质上就是考查学生是否能够通过题目所提供的信息,构建出相应的有效变量,并得出相应的答案。通过数学例题建模,可以把知识点之间的关系建立起来,并在各个知识点之间寻找“媒介点”,从而达到突破的目的,实现典型题目的有效解答。比如,在将立体几何和函数表达式结合起来的数学题中,初中生可以通过建立三维空间坐标,对一些立体几何点进行标记,并迅速地构造出一个立体的几何函数典型模型,从而获得解题思路。
三、初中数学建模教学的相关策略
(一)借助数学建模,开展数学课堂导入
初中数学的教材内容,知识点较为抽象,理论知识很多。在教学过程中,导入又是一个开端环节,因此,在课堂导入的设计中,要结合教学内容,建立相应的数学例题模型,把新的知识引入课堂,从而提高学生的学习积极性,从而确保课堂教学的效率和质量[3]。
例如,在学习“二元一次方程组”内容时,教师可以改变传统的数学通过题目导入新课的枯燥方式,利用丰满生动的数学故事和数学模型来提升学生的学习兴趣,丰富学生的思维进程。首先教师可以拓展“鸡兔同笼”的故事,“鸡兔同笼”是我国古代数学的经典例题,在《孙子算经》中这样记载:今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?这就是数学二元一次方程问题的典型例题,在这种数学例题的指导下,将这类数学问题划归为“鸡兔同笼”问题。所以这类问题,所建立出的等比数列模型,在课堂导入中,能够快速地帮助学生进行思考,进行数学知识的运用,提升学生的知识理解度。
(二)借助数学建模,加深数学概念学习
在进行数学建模时,理论与概念是建立数学例题模型的重要基础。所以,利用数学例题模型进行初中数学教学,可以使学生更好地理解和掌握数学的基本原理。在传统的数学概念教学中,教师首先要进行数学建模。通过介绍具体的典型的数学解题模式,使学生能够更好地了解其背景和含义,从而更好地掌握和消化这些概念,实现教学的高效化。
例如,在“概率”内容的学习环节中,在随机事件与概率的概念意义讲解中,教师可以进行数学建模:10个完全相同的小球,依次从1到10编号,放进袋子里,随机摸一个小球的概率是10分之1,且所有小球被摸到的结果是随机的,这样就被称为随机事件。判断随机事件必须同时满足下面两点:第一,事件是可能出现也可能不出现的;第二,在大量重复试验中具有某种规律。在这样的模型下,将此类问题归为“随机事件概率”,学生能够清晰地进行理解,也提升了学习效率。
(三)借助数学建模,解决实际数学问题
在初中数学教学中,通过对数学例题模型的学习,可以培养学生对典型题目知识点的认知,对数学建模方法的运用,以及对数学典型问题的求解思维。所以,在数学教学中,教师要重视运用生活化的教学例子,选择和开展例题建模活动,以培养学生的解题意识、解题能力和学习兴趣[4]。
例如,在学习“函数”知识时,涉及很多的概念性的现代函数知识,这个时候教师就应该善用本节课的教学内容,构建函数教学内容与思维训练、应用情境的联系,进行数学建模,让学生在熟悉的模型中去练习。此时教师可以创设模型“计算银行存款本利”,在银行存入本金10000元,每期利率为2.5%,那么3期之后本金和利息一共多少钱呢?在这样的情境中,学生就会有代入感地开展一次新的创造性理解学习,通过缜密的思考,学生思维会得到极大的释放,解决实际问题的能力也得到了提升。
结语:
总之,数学例题模型的建立和初中的数学水平密切相关,所以教师必须重视数学建模教学[5]。同时,由于初中数学试题题型是由固定的知识点构建而来的,所以通过数学典型建模将知识的各个部分串联在一起,并在两者之间寻找“媒介点”,就能实现数学知识的融会贯通,以实现数学问题的正确和有效地解决,从而提升教学效率。
参考文献:
[1] 张曌. 浅析数学建模在初中数学应用题解答中的运用[J]. 文学少年, 2021(21):1.
[2] 刘禹. 初中数学函数建模活动的教学设计[J]. 科教文汇, 2020(4):3.
[3] 崔竞. 从现实走向教学的初中数学建模课程资源——以"蚂蚁庄园中的数学"为例[J]. 初中生世界:初中教学研究, 2020.
[4] 孙法圣. 初中数学建模教学初探[J]. 2021.
[5] 余叶军. 在教学实践中理解初中数学建模——核心素养的视角之下[J]. 数学教学通讯:中教版, 2021, 000(008):54-55.