12 张友钢 8月
初中数学教学中数学模型思想的渗透探究
四川省阿坝州马尔康市沙尔宗九年一贯制学校 张友钢
为了提高初中数学教学的质量,提高学生解决数学问题的水平,教师要在数学教学中渗透数学模型思想。
一、初中数学教学中数学模型思想渗透的要点
1、 结合学生的生活,引导学生理解数学建模的意义
数学建模的过程,是一个把具象数学问题变成一个抽象数学问题的过程。对部分初中学生来说,研究抽象的数学知识过于枯燥、过于艰深,有时他们很难迅速地理解数学建模的要点。 如果学生不能在学习数学建模的过程中感受到学习数学知识的乐趣,他们就可能会放弃数学建模的学习。 数学教师只有在开展教学以前,结合学生的生活做好数学建模导入的设计,才能使学生感受到数学建模知识是来源于生活的需要,他们学习数学建模的知识是为了优化生活。 当学生理解到学习数学模型的意义以后,便会愿意自主地吸收相关的知识。
2、结合学生的层次,引导学生分析数学建模的重点
初中生的层次具有差异性。 部分学生的数学基础好、领悟能力强,数学教师只要说明学习数学建模知识的要点,他们便能立刻用数学建模的方法解决数学问题。 然而这类学生所占比例不多,数学教师不能以此类学生吸收数学知识的速度为标准引导学生学习。 为了让学生学会分析数学建模的重点,教师要在教学中逐步分解数学问题,引导学生自主地发现数学建模问题的重点,从而掌握数学建模的原理。
3、结合学生的思考,引导学生掌握数学建模的方法
当学生理解了数学建模的原理以后,教师要引导学生学会应用数学建模模型,能够在解决问题的过程中验证数学问题的模型。 数学教师只有引导学生灵活地应用数学建模模型知识,学生才能学会应用建模的思路解决各类数学问题,提高解决数学问题的能力。
二、初中数学教学中数学模型思想渗透的方法
为了说明初中数学教学中教师渗透数学模型思想教学的方法,现用一则数学模型思想渗透的方法来说明。
1、引导学生发现规律
部分初中生在解决数学问题的时候,存在以下几种意识:第一种为被动地等待数学问题出现的心理,由于受到旧教学体制的影响,部分数学教师在开展教学时直接提出数学问题,然后要求学生必须学习解决这些数学问题,因此,很多学生产生被动的学习思想,导致他们在面对数学问题的时候,不会主动地分析数学问题,只会待别人提出学习要求,告诉他们应该去解决哪些问题;第二种为盲目地对待数学问题,部分学生的思维层次较低,他们在没有遇到数学问题以前,没有意识到树立数学建模意识的重要性,等到遇到较为复杂的数学问题时,学生才发现找不到解决数学问题的方法,于是开始盲目地翻数学课本和教科书。 为了让学生树立数学建模的思想,了解数学建模的意义,数学教师要结合学生的生活主动地去发现数学问题,然后提出解决数学问题的目标。
以教师引导学生学习《概率帮你做估计》一课为例,有一名数学教师在开展教学的时候,结合一个数学游戏引导学生思考概率的问题:甲和乙打赌,在封闭的箱中有四个外观一样的小球,球上分别写1,2,3,4这四个数字,甲先抽一个球,球不放回;乙再抽一个球,若两个球相加的数字为奇数,则视为甲胜;反之若相加的数字为偶数,则视为乙胜。 甲说,四个球奇偶数各为两个,这个游戏对两人来说非常公平,可是乙觉得似乎不公平,请帮助乙分析,这个游戏公平吗?初中生比较喜欢玩博弈类的游戏,教师提出引导学生玩游戏,学生便对学习数学知识产生兴趣。 在学习的过程中,学生代入游戏的心情,开始认真地思考:如果自己是乙,这个游戏规则是否公平呢?应当怎么证明这个游戏规则的公正性呢?即学生在学习的过程中自主地提出了建模目标。
数学教师在开展数学建模教学时,要结合学生的生活渗透教学,让学生在生活中、游戏中遇到数学问题时,能够意识到可以用数学建模的思路解决数学问题。
2、引导学生诠释要素
数学建模的思路,是提出一个数学问题的研究目标,然后研究数学因素之间的关系,应用描述研究目标与各个数学因素之间关系的方法,说明解决数学问题的规律,这一规律具备抽象性、可操作性、精准性。 在学生提出数学研究目标以后,部分学生不能提出数学因素之间的关系。 数学教师要在数学教学中融入数学思想的教学,引导学生找到并提出这一关系的方法。
依然以教师引导学生学习《概率帮你做估计》一课为例,在学生提出数学研究的目标以后,部分学生不能理解如何分析数学因素之间的关系。 这名教师引导学生把游戏中会出现的所有情况列举出来,如表一(略)。教师引导学生结合表一分析,引导学生思考,看到这一张分析表,还会觉得这个游戏规则对甲、乙两人是公平的吗?学生结合这张表,能够直观地看到数学因素之间的关系。 于是数学教师可引导学生进一步思考,当数学问题较为复杂,无法寻找到数学问题之间关系的时候,可以用哪种途径找出数学因素的规律?学生通过教师的引导可理解到数学枚举法应用的意义。
初中数学教师在渗透数学模型教学时,要引导学生掌握各类数学思想,培养学生的思维能力,让学生在找到数学问题的目标后,能结合数学思想找到研究数学问题规律的切入点,建立数学模型。
3、引导学生建立模型
当学生找到数学要素的规律以后,教师可引导学生用抽象的数学思维去思考这一规律,提出一套抽象的描述这一数学规律的方法,这套规律即数学模型。 部分学生刚开始可能不能独立地完成数学建模的过程,教师需要将综合性的数学问题转化为数个较为简单的数学问题,引导学生掌握建模的规律。 当学生受到长期的训练,抽象思维能力提高以后,便能独立思考、独立建模。
数学模型,是指人们遇到一个数学问题以后,抽出数学问题的要点,发掘数学因素之间的内在联系,结合这套内在联系提出一个解决数学问题的规律,这一数学规律能够解决该类问题的公式。 初中数学教师要在教学中渗透数学模型思想,引导学生学会用建模的方法解决数学问题,从而提高学生解决数学问题的能力。
