初中生数学模型思想的养成教育

初中生数学模型思想的养成教育

吕端国山东省潍坊市育英中学261000;张红玉山东省潍坊市新华中学261000

摘要:本文阐述了数学模型思想的原理、教学中数学模型思想的渗透、数学模型设计的要点,从优化学习方式促进数学建模教学。

关键词:初中生数学模型思想养成

数学模型思想是说在具体的问题分析中,尽量通过观察,抽象出主要的参量、参数与有关的定律、原理间建立起的某种关系。这样,一个具体的实际问题就转化为简化明了的一个数学模型,是解决实际问题的一种模型思维方式。

一、教学中数学模型思想的渗透

1.学生对模型思想的感悟需要经历一个长期的过程。

在这一过程中,学生总是从相对简单到相对复杂,从相对具体到相对抽象,逐步积累经验,掌握建模方法,逐步形成运用模型去进行数学思维的习惯。初中数学模型教学主要是结合相关概念学习,引导学生运用函数、不等式、方程、方程组、几何图形、统计表格等分析表达现实问题。模型思想的感悟应该蕴涵于概念、命题、公式、法则的教学之中,并与数感、符号感、空间观念等培养紧密结合。模型思想的建立是一个循序渐进的过程。

2.经历“问题情境——建立模型——求解验证”的数学活动过程。

问题情境——建立模型——求解验证”的数学活动过程体现了模型思想的基本要求,也有利于学生在活动过程中理解、掌握有关知识、技能,积累数学活动经验,感悟模型思想的本质。这一过程更有利于学生主动去发现、提出、分析和解决问题,培养创新意识。

数学模型不仅为数学表达和交流提供有效途径,也为解决现实问题提供重要工具,可以帮助学生准确、清晰地认识、理解数学的意义。

在初中数学教学活动中,教师应采取有效措施,加强教学模型思想的渗透,提高学生的学习兴趣,培养学生用数学意识分析和解决实际问题的能力。在解决问题中,拓展应用数学模型,用所建立的数学模型来解答生活实际中的问题,让学生能体会到数学模型的实际应用价值,体验到所学知识的用途和益处,进一步培养学生应用数学的意识和综合应用数学解决问题的能力。

二、数学模型设计的要点

1.根据经验,解决一个实际问题重点要过好三关:

事理关:读懂题意,知道讲的是什么问题;文理关:需要将“问题情境“的文字语言转化为数学的符号语言,用数学式子表达关系;数理关:在构建数学模型的过程中,要求学生对数学知识的检索能力,认定或构建相应的数学模型,完成由实际问题向数学问题转化。

2.数学建模解决实际问题的基本流程。

(1)审题:审题是建模的起步,审题分为读懂和加深理解两个层次,把“问题情境译为数学语言,找出问题的主要关系。

(2)建模:把实际问题主要关系近似化、形式化,抽象成数学问题。

(3)解模:把数学问题化为常规问题,选择合适的数学方法求解。

(4)检验:对求解的结果进行验证或评估,对错误加以调节,或将结果应用于现实,作出解释或预测。

3.数学建模求解数学习题的基本流程。延伸到数学解题中,利用数学模型流程:

(1)阅读、审题,弄清题意和其中的数量关系,(为便于数据处理,可以运用表格或图形帮助处理数据)并用字母表示适当的未知数。

(2)建模,找出能表达问题含义的一些主要的等量关系或不等关系,对这些关系中涉及的量,列出所需的表达式,建立数学关系式,即达到将问题简单化、符号化(数学化)。

(3)合理求解纯数学问题,并注意题目中的隐含条件。

(4)解释并回答实际问题,使解答符合题意。

三、优化学习方式促进数学建模教学

数学建模不同于单纯的解题,它是一个综合的过程。这一过程具有问题性、活动性、过程性、搜索性等特点,如下一些学习方式可以在数学建模中加以尝试:

1.课题化学习方式。让学生自主确定课题,设定课题研究计划,完成以后提交课题研究报告。引导学生根据自已的生活经验和对现实情境的观察,提出研究课题。

2.小组协作式学习方式。在数学建模中可以小组为单位在组内进行合理分工,协同作战,培养学生的合作交流能力。

3.开放式学习方式。在这里的开放是多种意义的,如打破课内课外界限,走入社会,进行数学调查;充分利用网络资源,收集建模有用信息,鼓励对同一问题的不同建模方式。

4.利用信息技术环境手段学习方式。充分利用计算机的计算功能、展示功能、特有软件包的应用功能等,寻求建模途径,提高数学建模的有效性。

参考文献

[1]姚含韵模型思想融入初中数学教学研究[D].鲁东大学,2017。

[2]王新初中数学函数教学中渗透模型思想的研究[D].广西师范大学,2017。

[3]刘立洁武海娟数学模型思想在初中数学教学中的渗透探讨[J].佳木斯职业学院学报,2016,(12):265。

[4]周立栋数学模型思想及其渗透教学[J].上海教育科研,2015,(10):64-66。

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