李海鹰 郭培华
按新课标要求,我们的数学教学应让学生获得新的知识,更要提高学生的思维能力,并培养学生自觉地运用学过的数学知识去解决日常生活、生产中所遇到的问题,最终形成良好的思维品质,培养新一代具有探索新知识和创造性思维能力的新一代学子。
所谓数学模型,是指对于现实世界中的某个特定研究对象,为了研究某个特定的目标,并做了一些必要的简化假设,和运用适当的数学工具,再通过数学语言表述出来的一个数学结构,运用数学中的各种基本概念,最后在以各自相应的现实原型作为背景而抽象出来的数学概念。
例1.某品牌电热水器的水箱盛满水可达200升,加热到一定温度就可以浴用,已知洗澡时每分钟放水34升,并在放水的同时注水,t分钟注水2t2升,热水器设定水箱内水量达到最小值时放水自动停止,如果每人洗浴用水65升,则该热水器一次至多可供________人洗澡。
解析:设最多用t分钟,则水箱内水量y=200+2t2-34t,当t=时,y有最小值,此时共放水34×=289升,故可供4人洗澡.
教学中,引导学生用数学思维的观点去观察、分析,寻找表示各种事物关系、空间关系以及数学信息,然后抽象出我们熟悉的数学模型,并用数学模型来解决问题,培养学生建模意识成为思考问题的习惯。
(1)教师首先需要提高自己的建模意识.根据教学内容和要求,与时俱进对教育思想和教学观念的更新.
(2)数学建模教学不能脱离现行教材.教师对各个教学章节中可引入哪些模型问题心中有数,如教授立几可引入长方体模型把相应问题放入到这些模型中来解决.
(3)培养学科间的互补能力.由于数学是科学的工具,而且其它学科与数学的联系是相当密切的.
(4)模型和背景的相互转换.
分析:咋一看,无从下手!把所有数学思想试了个遍也没用,但若和实际结合再通过建模找到问题的实际背景便能解。
解:设想从n男、n女共2n个人群中每次不分性别选取n人,则共有n+1种方法,0男、n女有种方式,1男、n-1女有种方式,…,n-1男、1女有种方式,n男、0女有种方式,故.
麻省理工大学创新中心提出:培养创造性思维能力,主要是培养学生灵活运用基本理论去解决实际问题的能力.故而,笔者认为:第一,不管老师或学生对所遇的事和物要有积极的态度;第二,要敢于对事物提出有见地的问题;第三,必须理论联系实际.因此在数学教学中要渗透建模思想,不断培养创造性思维能力,让建模活动成为思想的必然。
例3.每年春天某池塘中的荷花都生机盎然.已知每一天荷叶覆盖住水面面积是前一天的2倍,而且荷叶20天就能完全长满池塘水面.现问当荷叶覆盖水面面积一半时,荷叶已经生长了( )
A.10天 B.15天 C.19天 D.2天
解析:选C 荷叶覆盖住水面面积y和生长时间x的函数关系式为指数函数y=2x.当x=20时,长满水面,所以生长19天时,布满水面一半。
在日常教学中,我们应当培养学生的数学建模意识,这和对教学所要求的培养学生的创造性思维能力也是一脉相承的,更是密不可分的.显然光凭传授知识是远远不够的,在教学中一定坚持以学生为主体,所有的建模教学,以调动学生的主观能动性,以及培养学生的创新思维为出发点,通过引导学生自主活动,并培养他们在学习过程中努力构建数学建模意识,这样的话,就能使学生分析和解决问题的能力得到长足的进步,从而真正提高学生的创新能力,使他们学到有用的数学。