例談高中數(shù)學教學中應用意識的培養(yǎng)
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張久霞1由 分享
培養(yǎng)和提高學生的數(shù)學應用意識,是高中學數(shù)學教學的迫切要求,數(shù)學課堂上始終都應注重學生應用意識的培養(yǎng)。那么,究竟如何培養(yǎng)學生的應用意識和應用能力,是值得每位高中數(shù)學老師深入研究的課題。根據(jù)實踐經(jīng)驗,我簡單談談自己的看法。
一、高中數(shù)學新教材中的應用問題
1、每一章的序言,都編排了一個現(xiàn)實中的應用問題,引入該章的知識內容,以突出知識的實際背景。如在第三章《數(shù)列》以趣味話題:“國王對國際象棋棋盤發(fā)明者獎勵的麥粒數(shù)”的計算作為章頭序言,激發(fā)學習欲望,增加教材內容的趣味性。
在教材的編排上,既用通俗易懂的語言,陳述問題,又附以插圖增強直觀形象性、趣味性。
2、在研究“具體問題”時以實際例子引入課題
高中數(shù)學的十章內容中,分別就概念引入、實例說明、數(shù)學表示等方面有三十一處都恰當?shù)倪\用了實際問題和具體情景。如用“不同重量信件的郵資問題”表示分段函數(shù),用功和位移的關系引入向量數(shù)量積的概念等。實例引入增強了問題的實際背景,為順利解決問題作了鋪墊。
3、例題中的應用問題
例題中安排應用問題,一方面可以培養(yǎng)學生閱讀能力、分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)學生的應用意識.它們都非常接近學生的生活實際和所學知識,難易適中,示范性強。
4、練習、習題、復習題中增加了應用問題的分量
為使學生鞏固所學知識,逐步提高分析問題、解決問題的能力,新教材在練習題,習題,復習題中增加了大量的應用問題,其中練習題有45題,占總數(shù)的12.4%;習題有105題,占總數(shù)的18.15%;復習題有50題,占總數(shù)的14.91%。分別涉及增長率、行程問題、物理、化學、生物問題,儲蓄等各個方面,量大面寬,情景新穎,融知識性,趣味性,自主實踐性于一體。
5、閱讀材料
問題生動有趣,貼近學生生活,擴大學生閱讀面的閱讀材料,新教材中共安排了15個,其中:
(1)歷史故事方面的,如第二章《函數(shù)》的“對數(shù)和指數(shù)發(fā)展簡史”,第五章《平面向量》中的“人們早期是怎么樣測量地球的半徑的?”
(2)介紹數(shù)學應用方面,如第八章《圓錐曲線的光學性質及應用》,第十章《抽簽有先后,對各人公平嗎?
(3)擴充知識方面,有第五章《平面向量》中的“向量的三種類型”等。
6、新增了“實習作業(yè)”和“研究性課題”。
為了使學生親自體驗數(shù)學知識的應用,靈活運用數(shù)學知識解決實際問題,加強學生學習的自主活動性,培養(yǎng)綜合運用知識的能力。
二、高中數(shù)學應用題問題的教學實踐
1、重視基本方法和基本解題思想的滲透與訓練
為培養(yǎng)學生的應用意識,提高學生分析問題解決問題的能力,教學中首先應結合具體問題,教給學生解答應用題的基本方法、步驟和建模過程,建模思想。
教學應用題的常規(guī)思路是:將實際問題抽象、概括、轉化--à數(shù)學問題à解決數(shù)學問題à回答實際問題。具體可按以下程序進行:
(1)審題(2)明白題意后,再進一步引導學生分析題目中各量的特點,哪些是已知的,哪些是未知的。是否可用字母或字母的代
(3)求建模,解數(shù)學問題,得出數(shù)學結論
(4)還原:將得到的結論,根據(jù)實際意義適當增刪,還原為實際問題。
例:某城市現(xiàn)有人口總數(shù)100萬人,如果年自然增長率為1.2%,寫出該城市人口總數(shù)y(人)與年份x(年)的函數(shù)關系式
這是一道人口增長率問題,教學時為幫助學生審題,我在指導學生閱讀題時,提出以下要求:
——粗讀,題目中涉及到哪些關鍵語句,哪些有用信息?解釋“年自然增長率”的詞義,指出:城市現(xiàn)有人口、年份、增長率,城市變化后的人口數(shù)等關鍵量。
——細想,問題中各量哪些是已知的,那些是未知的,存在怎樣的關系?
——建模,啟發(fā)學生分析這道題與學過的、見過的哪些問題有聯(lián)系,它們是如何解決的?對此有何幫助?
學生討論后,從特殊的1年、2年…抽象歸納,尋找規(guī)律,探討x年的城市總人口問題:y=100(1+1.2%)x.
2、引導學生將應用問題進行歸類
為了增強學生的建模能力,在應用問題的教學中,及時結合所學章節(jié),引導學生將應用問題進行歸類使學生掌握熟悉的實際原型,發(fā)揮“定勢思維”的積極作用,可順利解決數(shù)學建模的困難,學生遇到應用問題時,針對問題情景,就可以,通過類比尋找記憶中與題目相類似的實際事件,利用聯(lián)想,建立數(shù)學模型。
(1)章頭序言,指導閱讀,留下懸念(2)重視例題的示范作用(3)指導練習,鞏固方法(4)課外閱讀,補充提高(5)實習作業(yè),重視實際操作與團結協(xié)作(6)研究性課題,重視自主探究
三、對高中數(shù)學應用問題的教學建議
1、在數(shù)學應用問題的教學和對學生學習的指導中,應重視介紹數(shù)學知識的來龍去脈。
一般情況下,數(shù)學知識的產(chǎn)生不外乎實際的需要和數(shù)學內部的需要,高中階段所學的知識大都是來源于實際生活,許多的數(shù)學知識都有具體直接的應用,如高二運用不等式的性質計算最值,線性規(guī)劃,高三的概率統(tǒng)計等。應該讓學生充分實踐和體驗這些知識是如何使用的,在此基礎上讓學生感受和體驗數(shù)學的應用價值。
2、學會運用數(shù)學語言描述周圍世界中出現(xiàn)的數(shù)學現(xiàn)象
數(shù)學語言可以清楚、簡潔、準確地描述日常生活中的許多現(xiàn)象,讓學生養(yǎng)成樂意運用數(shù)學語言進行交流的習慣,既可以增強學生應用數(shù)學的意識,也可以提高學生運用數(shù)學的能力。在教學中,需幫助學生形成一個開闊的視野,了解數(shù)學對于人類發(fā)展的應用價值。在知識實踐,能力培養(yǎng)的基礎上,教師應主動地向學生展示現(xiàn)實生活中的數(shù)學信息和數(shù)學的廣泛應用,向學生提供豐富的閱讀材料,讓學生感受到現(xiàn)實生活與數(shù)學知識是密切相關,處處聯(lián)系的。
3、關于應用問題中的算法問題
新教材要求用科學計算器,處理、計算數(shù)值,在例題、習題中給出的數(shù)據(jù)都比較復雜,我認為高中數(shù)學應用題的重點是數(shù)學建模,所以正確建模,明白算法、算理應占主流,一味追求“實際”,多次出現(xiàn)一些復雜數(shù)據(jù),會沖淡主要問題的解決。事實上,每節(jié)中只要有一兩道實際數(shù)據(jù)的題目,其他的可選擇特殊數(shù)據(jù)或干脆用字母表示,不僅可突出算理,而且會加強應用問題的分析,節(jié)省時間,體現(xiàn)字母代數(shù)的優(yōu)越性。
一、高中數(shù)學新教材中的應用問題
1、每一章的序言,都編排了一個現(xiàn)實中的應用問題,引入該章的知識內容,以突出知識的實際背景。如在第三章《數(shù)列》以趣味話題:“國王對國際象棋棋盤發(fā)明者獎勵的麥粒數(shù)”的計算作為章頭序言,激發(fā)學習欲望,增加教材內容的趣味性。
在教材的編排上,既用通俗易懂的語言,陳述問題,又附以插圖增強直觀形象性、趣味性。
2、在研究“具體問題”時以實際例子引入課題
高中數(shù)學的十章內容中,分別就概念引入、實例說明、數(shù)學表示等方面有三十一處都恰當?shù)倪\用了實際問題和具體情景。如用“不同重量信件的郵資問題”表示分段函數(shù),用功和位移的關系引入向量數(shù)量積的概念等。實例引入增強了問題的實際背景,為順利解決問題作了鋪墊。
3、例題中的應用問題
例題中安排應用問題,一方面可以培養(yǎng)學生閱讀能力、分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)學生的應用意識.它們都非常接近學生的生活實際和所學知識,難易適中,示范性強。
4、練習、習題、復習題中增加了應用問題的分量
為使學生鞏固所學知識,逐步提高分析問題、解決問題的能力,新教材在練習題,習題,復習題中增加了大量的應用問題,其中練習題有45題,占總數(shù)的12.4%;習題有105題,占總數(shù)的18.15%;復習題有50題,占總數(shù)的14.91%。分別涉及增長率、行程問題、物理、化學、生物問題,儲蓄等各個方面,量大面寬,情景新穎,融知識性,趣味性,自主實踐性于一體。
5、閱讀材料
問題生動有趣,貼近學生生活,擴大學生閱讀面的閱讀材料,新教材中共安排了15個,其中:
(1)歷史故事方面的,如第二章《函數(shù)》的“對數(shù)和指數(shù)發(fā)展簡史”,第五章《平面向量》中的“人們早期是怎么樣測量地球的半徑的?”
(2)介紹數(shù)學應用方面,如第八章《圓錐曲線的光學性質及應用》,第十章《抽簽有先后,對各人公平嗎?
(3)擴充知識方面,有第五章《平面向量》中的“向量的三種類型”等。
6、新增了“實習作業(yè)”和“研究性課題”。
為了使學生親自體驗數(shù)學知識的應用,靈活運用數(shù)學知識解決實際問題,加強學生學習的自主活動性,培養(yǎng)綜合運用知識的能力。
二、高中數(shù)學應用題問題的教學實踐
1、重視基本方法和基本解題思想的滲透與訓練
為培養(yǎng)學生的應用意識,提高學生分析問題解決問題的能力,教學中首先應結合具體問題,教給學生解答應用題的基本方法、步驟和建模過程,建模思想。
教學應用題的常規(guī)思路是:將實際問題抽象、概括、轉化--à數(shù)學問題à解決數(shù)學問題à回答實際問題。具體可按以下程序進行:
(1)審題(2)明白題意后,再進一步引導學生分析題目中各量的特點,哪些是已知的,哪些是未知的。是否可用字母或字母的代
(3)求建模,解數(shù)學問題,得出數(shù)學結論
(4)還原:將得到的結論,根據(jù)實際意義適當增刪,還原為實際問題。
例:某城市現(xiàn)有人口總數(shù)100萬人,如果年自然增長率為1.2%,寫出該城市人口總數(shù)y(人)與年份x(年)的函數(shù)關系式
這是一道人口增長率問題,教學時為幫助學生審題,我在指導學生閱讀題時,提出以下要求:
——粗讀,題目中涉及到哪些關鍵語句,哪些有用信息?解釋“年自然增長率”的詞義,指出:城市現(xiàn)有人口、年份、增長率,城市變化后的人口數(shù)等關鍵量。
——細想,問題中各量哪些是已知的,那些是未知的,存在怎樣的關系?
——建模,啟發(fā)學生分析這道題與學過的、見過的哪些問題有聯(lián)系,它們是如何解決的?對此有何幫助?
學生討論后,從特殊的1年、2年…抽象歸納,尋找規(guī)律,探討x年的城市總人口問題:y=100(1+1.2%)x.
2、引導學生將應用問題進行歸類
為了增強學生的建模能力,在應用問題的教學中,及時結合所學章節(jié),引導學生將應用問題進行歸類使學生掌握熟悉的實際原型,發(fā)揮“定勢思維”的積極作用,可順利解決數(shù)學建模的困難,學生遇到應用問題時,針對問題情景,就可以,通過類比尋找記憶中與題目相類似的實際事件,利用聯(lián)想,建立數(shù)學模型。
(1)章頭序言,指導閱讀,留下懸念(2)重視例題的示范作用(3)指導練習,鞏固方法(4)課外閱讀,補充提高(5)實習作業(yè),重視實際操作與團結協(xié)作(6)研究性課題,重視自主探究
三、對高中數(shù)學應用問題的教學建議
1、在數(shù)學應用問題的教學和對學生學習的指導中,應重視介紹數(shù)學知識的來龍去脈。
一般情況下,數(shù)學知識的產(chǎn)生不外乎實際的需要和數(shù)學內部的需要,高中階段所學的知識大都是來源于實際生活,許多的數(shù)學知識都有具體直接的應用,如高二運用不等式的性質計算最值,線性規(guī)劃,高三的概率統(tǒng)計等。應該讓學生充分實踐和體驗這些知識是如何使用的,在此基礎上讓學生感受和體驗數(shù)學的應用價值。
2、學會運用數(shù)學語言描述周圍世界中出現(xiàn)的數(shù)學現(xiàn)象
數(shù)學語言可以清楚、簡潔、準確地描述日常生活中的許多現(xiàn)象,讓學生養(yǎng)成樂意運用數(shù)學語言進行交流的習慣,既可以增強學生應用數(shù)學的意識,也可以提高學生運用數(shù)學的能力。在教學中,需幫助學生形成一個開闊的視野,了解數(shù)學對于人類發(fā)展的應用價值。在知識實踐,能力培養(yǎng)的基礎上,教師應主動地向學生展示現(xiàn)實生活中的數(shù)學信息和數(shù)學的廣泛應用,向學生提供豐富的閱讀材料,讓學生感受到現(xiàn)實生活與數(shù)學知識是密切相關,處處聯(lián)系的。
3、關于應用問題中的算法問題
新教材要求用科學計算器,處理、計算數(shù)值,在例題、習題中給出的數(shù)據(jù)都比較復雜,我認為高中數(shù)學應用題的重點是數(shù)學建模,所以正確建模,明白算法、算理應占主流,一味追求“實際”,多次出現(xiàn)一些復雜數(shù)據(jù),會沖淡主要問題的解決。事實上,每節(jié)中只要有一兩道實際數(shù)據(jù)的題目,其他的可選擇特殊數(shù)據(jù)或干脆用字母表示,不僅可突出算理,而且會加強應用問題的分析,節(jié)省時間,體現(xiàn)字母代數(shù)的優(yōu)越性。