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《全日制义务教育数学课程标准》中指出:“模型也是数与代数的重要内容,方程、方程式组、不等式、函数等都是基本的数学模型,从现实生活或者具体情境中抽象出数学问题,是建立模型的出发点;用符号表示数量关系和变化规律,是建立模型的过程;求出模型的结果并讨论结果的意义,是求解模型的过程,这些内容有助于培养学生的学习兴趣和应川意识,体会数学建模的过程,树立模型思想。”随着课程改革的不断深入,在新课标的新理念下,我们的数学课堂教学巳逐步由传统的纯逻辑推理及运算向实际应用转化,但学生的应用能力和应用意识们比较低下,不知道如何在看似复杂的实际问题中抽象出数学问题,用数学的方法加以解决。而建立合适的数学模型就是解决这一类问题的重要手段与方法。
从纯理论的角度来讲,数学模型就是用字母、数字和其他数学符号构成的等式或不等式,或用图表、图像、框图、数理逻辑等来描述系统的特征及其内部联系或与外界联系的模型,当然,由于初中学生的知识储备量与能力有限。他们不可能达到像成人一样的要求,因而,在初中数学课堂中的“建模”应当符合初中学生的认知特点,主要是在一些实际问题的解决过程中渗透一些建模思想,培养一定的建模能力,从而提升学生的分析问题、解决问题的综合能力,而这也与新课标提出的培养学生的学习能力暗合。
那么如何在初中数学课堂中渗透建模意识呢?笔者在多年的教学实践巾发现可以从以下几个方面入手:
一、依托教材,渗透建模意识
新课标下的数学教材都不约而同地增加所学知识点的应用类问题,且都以探究性问题为主,以《一元二次方程》这一章为例,教材中设置了这样一个探究问题:“两年前生产1吨甲种药品的成本是5000元,生产1吨乙种药品的成本是6000元,随着生产技术的进步,现在生产1吨甲种药品的成本是3000元,生产1吨乙种药品的成本是3600元,哪种药品成本的年平均下降率较大?”学生看到这样的问题时,大多数人会想当然地认为乙种药品的平均下降率大,为了清楚地说明这一问题,我在上课时首先请学生说下降率的计算方法,这一问题学生都能回答:下降率=下降的成本÷原成本(这就是一个计算下降百分率的模型),由于是求年平均下降串,因而我又引导学生分析得出成本应是逐年下降、且每年的下降百分車相同,所以就甲药品而言,可设甲的年平均下降率为x,从而可得一年前的药品生产成本为5000(1-x),现在的生产成本是在一年前的成本上再次下降了x,因而可得现在的生产成本为5000(1-x)(1-x)=5000(1-x)2,从而得到一个方程;5000(1-x)2=3000,解这个方程可得x约为0.225,这就引导学生通过建立方程这一模型来解决下降百分串的问题,再由学生自己建立模型求出乙种产品的生产成本下降百分率,两相对比,发现两种产品的生产成本下降的百分率其实是一样的。
在解决这一问题后,我又让学生做了两个练习:
某种产品原售价为100元,经过连续两次降价后现售价为64元,则该产品的平均降价百分率是多少?
某地种植水稻,2001年平均每公顷的产量为7200 kg,2003年平均每公顷的产量为8450 kg,求水稻每公顷产量的平均增长率。
通过对例题的分析,学生也有了建立一元二次方程这一有用模型来解决这两个问题的意识,于是我又引导、帮助他们进一步归纳:对于连续两次增长、下降的问题一般都可以通过建立这样的方程模型来解决:a(1±x)2=b,其中a代表原有水平,b代表现有水平,增长用“ ”,下降用“-”,这样,学生在遇到类似问题时就会很自然地想到寻找关系建立这一模型来解决,有效地提高了他们分析问题、解决问题的能力。
二、联系实际,培养建模能力
新课标重视知识与生活的密切联系,因而我们可以看到最近几年的中考题中出现了大量的与我们生活息息相关的问题,体现了数学的应用价值,而在这些问题中我们也都能找到相应的数学模型。
如2010年四川眉山就出了这样一个试题:某渔场计划购买甲、乙两种鱼苗共6000尾,甲种鱼苗每尾0.5元,乙种鱼苗每尾0.8元,相关资料表明:甲、乙两种鱼苗的成活率分别为90%和95%。
(1)若购买这批鱼苗共用了3600元,求甲、乙两种鱼苗各购买了多少尾?
(2)若购买这批鱼苗的钱不超过4200元,应如何选购鱼苗?
(3)若要使这批鱼苗的成活率不低于93%,且购买鱼苗的总费用最低。应如何选购鱼苗?
本题要求学生建立一元一次方程、一元一次不等式、一次函数等数学模型解题,问题的难度层层加大,知识综合性强,考查知识较全面,但我们只要找出其中的等量关系、不等关系,就能迅速建立模型,解决问题。
综上所述,在平时的教学过程中只要我们能根据教学实际,有意识地向学生渗透数学建模思想,学生的建模能力一会有提高,从而他们分析问题、解决问题的能力也会有提高,实现“人人都能获得良好的数学教育、不同的人在数学上得到不同的发展”。
从纯理论的角度来讲,数学模型就是用字母、数字和其他数学符号构成的等式或不等式,或用图表、图像、框图、数理逻辑等来描述系统的特征及其内部联系或与外界联系的模型,当然,由于初中学生的知识储备量与能力有限。他们不可能达到像成人一样的要求,因而,在初中数学课堂中的“建模”应当符合初中学生的认知特点,主要是在一些实际问题的解决过程中渗透一些建模思想,培养一定的建模能力,从而提升学生的分析问题、解决问题的综合能力,而这也与新课标提出的培养学生的学习能力暗合。
那么如何在初中数学课堂中渗透建模意识呢?笔者在多年的教学实践巾发现可以从以下几个方面入手:
一、依托教材,渗透建模意识
新课标下的数学教材都不约而同地增加所学知识点的应用类问题,且都以探究性问题为主,以《一元二次方程》这一章为例,教材中设置了这样一个探究问题:“两年前生产1吨甲种药品的成本是5000元,生产1吨乙种药品的成本是6000元,随着生产技术的进步,现在生产1吨甲种药品的成本是3000元,生产1吨乙种药品的成本是3600元,哪种药品成本的年平均下降率较大?”学生看到这样的问题时,大多数人会想当然地认为乙种药品的平均下降率大,为了清楚地说明这一问题,我在上课时首先请学生说下降率的计算方法,这一问题学生都能回答:下降率=下降的成本÷原成本(这就是一个计算下降百分率的模型),由于是求年平均下降串,因而我又引导学生分析得出成本应是逐年下降、且每年的下降百分車相同,所以就甲药品而言,可设甲的年平均下降率为x,从而可得一年前的药品生产成本为5000(1-x),现在的生产成本是在一年前的成本上再次下降了x,因而可得现在的生产成本为5000(1-x)(1-x)=5000(1-x)2,从而得到一个方程;5000(1-x)2=3000,解这个方程可得x约为0.225,这就引导学生通过建立方程这一模型来解决下降百分串的问题,再由学生自己建立模型求出乙种产品的生产成本下降百分率,两相对比,发现两种产品的生产成本下降的百分率其实是一样的。
在解决这一问题后,我又让学生做了两个练习:
某种产品原售价为100元,经过连续两次降价后现售价为64元,则该产品的平均降价百分率是多少?
某地种植水稻,2001年平均每公顷的产量为7200 kg,2003年平均每公顷的产量为8450 kg,求水稻每公顷产量的平均增长率。
通过对例题的分析,学生也有了建立一元二次方程这一有用模型来解决这两个问题的意识,于是我又引导、帮助他们进一步归纳:对于连续两次增长、下降的问题一般都可以通过建立这样的方程模型来解决:a(1±x)2=b,其中a代表原有水平,b代表现有水平,增长用“ ”,下降用“-”,这样,学生在遇到类似问题时就会很自然地想到寻找关系建立这一模型来解决,有效地提高了他们分析问题、解决问题的能力。
二、联系实际,培养建模能力
新课标重视知识与生活的密切联系,因而我们可以看到最近几年的中考题中出现了大量的与我们生活息息相关的问题,体现了数学的应用价值,而在这些问题中我们也都能找到相应的数学模型。
如2010年四川眉山就出了这样一个试题:某渔场计划购买甲、乙两种鱼苗共6000尾,甲种鱼苗每尾0.5元,乙种鱼苗每尾0.8元,相关资料表明:甲、乙两种鱼苗的成活率分别为90%和95%。
(1)若购买这批鱼苗共用了3600元,求甲、乙两种鱼苗各购买了多少尾?
(2)若购买这批鱼苗的钱不超过4200元,应如何选购鱼苗?
(3)若要使这批鱼苗的成活率不低于93%,且购买鱼苗的总费用最低。应如何选购鱼苗?
本题要求学生建立一元一次方程、一元一次不等式、一次函数等数学模型解题,问题的难度层层加大,知识综合性强,考查知识较全面,但我们只要找出其中的等量关系、不等关系,就能迅速建立模型,解决问题。
综上所述,在平时的教学过程中只要我们能根据教学实际,有意识地向学生渗透数学建模思想,学生的建模能力一会有提高,从而他们分析问题、解决问题的能力也会有提高,实现“人人都能获得良好的数学教育、不同的人在数学上得到不同的发展”。