数学建模思想在中学数学教学中的应用
李明香
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李明香,. 数学建模思想在中学数学教学中的应用[J]. 数学应用,2023.2. DOI:10.12721/ccn.2023.157268.
摘要:
在初中数学教学当中,教师应该注重为学生积极地渗透各种数学思想,进而来提高学生的数学思维能力,帮助学生掌握更多的解题思路,使学生能够在遇到数学问题时高效的解决。建模思想是数学教学当中重要的思想之一,通过建模可以将抽象的数学问题变得更加的直观形象,进而使数学题能够转化成一个模型,使学生能够直观地观看到题目当中的已知条件和数学关系,让学生开展有效地计算,找到问题的突破点。因此,教师应该在教学当中注重渗透建模思想,让学生掌握灵活的运用建模思想解决数学问题,进而提高教学效果。
关键词: 建模思想初中数学应用
DOI:10.12721/ccn.2023.157268
基金资助:

引言:在初中数学的教学当中教师不仅应该让学生掌握数学知识,还应该提高学生的思维能力,让学生掌握各种解题方法,因此,教师应该在教学中积极地渗透建模思想来培养学生的思维能力,使学生能够灵活地应用建模思想来解决各种问题,进而提高学生的自信心,增强学生的数学学习效率。

一、中学数学建模教学的意义

(一)激发学生团结协作意识

对中学数学来讲,数学建模的教学方式就是为了确保学生能够学会并掌握数学知识,既能运用数学方法和数学知识去解决问题,同样也能促使学生之间相互合作,共同处理问题。不仅让学生明白了团结合作才能共赢的道理,也将课堂还给了学生,突出了学生的主体作用,对培养学生的团结合作以及沟通交流的能力有着极大的促进作用。

(二)提高学生应用数学解决实际问题的能力

中学数学建模的使用指的是通过利用数学思维、数学方法以及数学的基础知识处理实际生活中发生的问题,对学生学习到的数学知识起到了巩固作用,能够帮助学生深刻地理解数学知识的含义,利用数学的思维、方法以及知识创建模型,继而处理实际的问题。中学数学建模教学方式的运用加强了学生课堂上学习的数学知识与实际生活的联系,能够使学生意识到数学知识的重要性,而不仅仅只是解决数学问题,而是可以通过创建数学模型,处理掉实际生活中的问题,对自身的分析技能、理解技能以及处理问题能力的培养和锻炼起到了极大的影响。

(三)培养学生的创新能力和发散思维

数学最为重要的就是问题,问题是什么、如何进行解决、利用到了哪些知识等这都是学习数学最为关键的核心内容,而数学建模同样也是这样,数学建模包含的问题千变万化,各个行业、各个领域中都会有所涉及,而处理问题的关键同样也是千变万化的。对学生来讲,每一个学生生活的环境、遇到的问题都会存在的不同,所以,教师可以引导学生通过观察实际生活,提出相应的问题,继而鼓励学生从不同的方向思索问题的处理方式。不管是发现、分析、处理等都需要学生运用自己已有的数学知识,进而找到解决的方法。数学建模可以促进学生创新能力的培养和提升,对学生未来学习数学作出了铺垫。

二、数学建模思想在中学数学教学中的应用

(一)创设问题情境,渗透建模思想教学

在教学中,教师可以为学生创设相应的问题教学情境,来引导学生学习新的数学知识,在教学中积极地渗透建模思想,通过问题情境的导入,可以为教学奠定良好的基础,使学生能够积极地投入到课堂学习当中,拓展学生的思维能力,进而有效地培养学生的创新意识和创造力。

例如,在教学“分式的乘除法”时,教师可以为学生设置问题,“在夏季,人们在选购西瓜的时候,总是会认为西瓜的质量越大在购买的时候就会越不合算,但学生可以进行认真地思考,如果同一品种的西瓜,西瓜皮的厚度也相同,是买大的西瓜合算,还是买小的西瓜合算?”这时学生经过思考已经有了答案,但是却无法用专业的术语去表达出来,进而教师可积极地渗透建模思想来引导学生表达自己的想法。教师可以让学生说出西瓜的形状是学习当中的哪种图形,学生都能回答出是学习过的球体,这时学生已经有了明确的解题思路,可以利用球体的体积计算公式来回答西瓜买大的合适,还是买小的合适这一问题。但是在计算的过程当中,不是只计算出整个球体的面积即可,还要计算出西瓜可食用的果肉体积在整个西瓜当中所占的比重,进而学生会立刻想到用自己已经学过的体积占比的方式来进行计算,这时教师就可以非常自然地引入这一节课的教学内容,因此在创设问题情境的过程当中,教师会积极地渗透建模思想,使学生能够掌握建模思想的应用方法并且还可以有效地提高学生学习的积极性,使学生能够通过自己的思考来解答问题,增强学生学习的自信心。

(二)在数学题当中渗透建模思想

在实际的数学教学当中,教师应该明确理论教学和实践教学是密不可分的,因此在建模思想的应用过程当中,教师应该充分采用生活化的教学方式来为学生积极的讲述数学知识在生活当中的应用,使学生能够利用建模思想来提高解题能力,在数学当中会涉及很多的应用题,而课本中一些比较常规的练习题都是跟课文的内容息息相关,并且具有很强的指向性,使学生能够通过练习题锻炼相应的数学知识能力。因此,在实际的教学当中,教师应该充分使用建模的思想,来帮助学生拓展解题思路,使学生能够从不同的角度去考虑数学应用题,进而寻找更为快捷和方便的解题方法,或者快速地找到解题思路来解决问题。

例如,在学习当中会经常遇到一种题型,“有一个圆柱形的水池体积已知是X立方米,如果用一根水管往圆柱体当中注水,当注水到圆柱水池的一半时就更换注水的方式,使用和比原来水管两倍直径的水管往里边注水,已知使用两根水管注满水的所需要的时间是T分钟,请说出两根水管的注水速度分别是多少?”。在学生刚遇到这一个题目的时候,肯定会联想到自己所学的分式方程来解答这一问题,但是从题目给出的条件可以分析很多文字都是经过严谨的处理,并且整个注水过程都是在理想的状态下,不考虑任何外界的影响因素来进行计算的,但是在实际生活当中并不会存在这种理想状态,会有很多因素去影响到实际的注水时间。如水管直径、注水的水流速度、水压强等等,都会使水管在注水的过程当中速度发生一定的变化,因此可以让学生明确,在数学当中很多应用题都是具有一定的建模思想,在设置数学的建模数学应用题时,通常都可以满足相应的需求,所以在讲解这一个问题的过程中,可以让学生明确在数学当中,渗透建模思想不仅只是为了能够快速地得到答案,而是要对整体的问题有一个系统化的认识。

(三)在函数教学当中渗透建模思想

在初中,函数教学占重要的教学内容之一,并且在中考当中,函数是考试的重点,函数和学生所学到的方程有一定的相似性,但是学生在应用函数的知识时,通常都没有相应的建模意识,因此在解决函数问题的过程当中,会遇到很多的困难,因此教师在讲解函数的过程当中,应该充分地渗透建模思想,进而提高学生对函数的解题能力。

例如,在教学“二次函数”时,教师应该让学生明白方程的模型和函数的模型具有相似性,但是也有一定的区别,如“有一间酒店有120间客房,每间客房的金额是160元,该酒店的入住率几乎爆满。如果将每间客房的金额提高十元,客房的入住率就会减少六间,请计算出客房的租金提高多少才能实现利益的最大化?”在遇到这一类的问题时,需要用到建模的思想,这时教师应该让学生对题目当中给出的数量关系进行分析,以此来构建相应的函数模型帮助学生解决数学问题。

三、结束语

在实际的教学过程当中,教师应该充分地发挥引导作用,并且在讲解题目的过程当中自然地为学生渗透建模思想使学生能够形成建模的意识,在遇到此类的数学题时能够提高解题水平。

参考文献:

[1]韩占萍.建模思想在初中数学教学中的应用[J].青海教育,2021(Z2):73+75.

[2]陆颖.在初中数学教学中渗透与应用建模思想[J].中学教学参考,2021(05):33-34.

[3]黄赛凤.初中数学课堂渗透数学建模思想的策略研究[J].试题与研究,2021(24):41-42.

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