初中数学教学中融入模型思想的策略

2021-11-22 06:04欧琼华
名师在线 2021年18期
关键词:数学模型建模习题

欧琼华

(福建省莆田中山中学,福建莆田 351100)

引 言

为在初中数学教学中更好地融入模型思想,促进学生解题能力的提升,在讲解数学知识时,教师应穿插讲解模型知识,包括一次函数模型、“蚂蚁行程”模型、“将军饮马”模型、二次函数模型等,帮助学生积累丰富的数学模型理论,尤其是通过创设各种问题情境,启发学生运用模型思想进行求解,从而提高学生应用模型思想解题的灵活性,促进其解题能力的提升[1]。

一、讲解模型知识,深化认识

在以往的初中数学教学中,教师只是单纯地讲解数学知识,对数学模型知识的讲解较少,导致学生掌握的数学模型知识较少,模型思想应用意识较低。在当前注重学生核心素养培养的背景下,提高学生的建模能力成为教学的重中之重。为使学生在学习中充分了解、认识和理解数学模型,为模型思想在解题中的灵活应用做好铺垫,教师应注重为学生讲解相关的理论知识,帮助学生储备丰富的数学模型知识[2]。首先,教师要认真分析初中数学教材内容,做好数学模型的汇总,掌握不同数学模型的重点与难点,同时积极查阅资料,做好相关理论的学习,丰富自身的知识储备,做好充分的数学模型授课准备。其次,教师在教学中要为学生讲解数学模型的概念、建模的原则、建模的步骤等。例如,在讲解“一次函数模型”时,教师可为学生讲解建模的具体步骤,使学生亲身体会构建二次函数模型解决实际问题的过程,并把握相关的细节。其中,建模步骤包括审题后做出合理的假设→构建模型→求解模型→检验模型。最后,教师可运用多媒体技术为学生展示数学模型在不同领域中的应用,使学生认识到数学模型在人们生产生活中的作用,更好地提高学生运用模型思想解决问题的意识,启发学生更加积极主动地学习数学模型[3]。同时,教师应鼓励学生积极回顾所学,探究与总结相关的数学模型,并在以后的解题中加以应用,进一步提高解题效率。如此,学生参与到数学模型的推导中,更好地理解数学模型本质,在以后的解题中能够正确、灵活运用数学模型。

二、优选例题,注重示范

运用模型思想解决相关问题,不仅要求学生具备良好的理解能力,能够正确理解题意,还要求学生具备较强的抽象能力,能够积极联系所学知识,找到参数之间的内在关系,构建正确的数学模型[4]。在教学中,教师应做好例题的筛选与讲解,使学生掌握运用模型思想解题的相关细节,积累相关的应用经验。一方面,为提高学生听课的积极性,教师在选择例题时应注重筛选学生感兴趣的,如创设与实际生活密切相关的问题情境,既巩固学生所学,又能给学生应用模型思想解决问题带来良好启发。另外,针对几何模型的教学,教师可借助多媒体技术创设形象、动态的例题情境,增强数学课堂的趣味性,以便更好地吸引学生的注意力,帮助学生更加深入地把握几何模型,使学生以饱满的热情投入学习活动中。例如,在讲解“蚂蚁行程”模型时,教师可借助多媒体技术实现立体图形向平面图形的转化,拓展学生的解题思维。另一方面,为加深学生的印象,教师可先给学生预留一定的思考时间,要求学生运用所学知识尝试构建相关的数学模型,然后给学生详细展示构建数学模型的过程,通过与学生进行互动,营造活泼、轻松的课堂氛围,引导学生更好地把握运用模型思想解决问题的细节[5]。例如,在构建“函数模型”时,教师要根据题意和实际情况,确定合理的自变量范围,以保证求得结果的正确性。

三、设计习题,加强训练

灵活应用模型思想解决问题并非易事,教师要组织学生加强训练,促使学生将所学知识转化为能力。在初中数学教学中,为使学生应用模型思想更好地解答数学问题,教师应注重设计相关习题,组织学生开展相关的训练活动,使其不断积累应用经验,在以后的解题中少走弯路[6]。首先,做好课堂习题的设计。为使学生获得运用模型思想解题的成就感,课堂习题应紧紧围绕教学内容,难度适中,确保学生积极动脑就能成功解题,使学生切实打牢基础。例如,在讲解“将军饮马”模型后,教师可创设求解最小值的问题情境,提高学生运用“将军饮马”模型解题的灵活性。同时,当学生顺利通过构建数学模型得出正确答案时,教师应及时表扬学生,鼓励其再接再厉,提升其学习成就感。其次,做好课下练习题的设计。在设计课下习题时,为避免挫伤学生的积极性,教师应严格把握习题难度,尤其针对一个问题情境可设计多个问题,逐渐引导学生找到构建数学模型的思路,帮助学生顺利解题。同时,教师应要求学生在规定的时间内上交课下练习作业,做好学生课下习题完成情况的检查,并及时反馈结果,指出学生运用模型思想解题时存在的不足,要求其结合自身实际,及时查漏补缺。最后,教师应引导学生养成良好的训练习惯,做好错题摘抄,认真分析出错原因,并进行重新作答,进一步加深印象,避免在以后的解题中出现同类错误。同时,教师要鼓励学生在训练中多与同学交流心得、模型思想应用经验,虚心学习他人的模型思想应用技巧,提升自己的模型思想应用水平。

四、指导总结,提升水平

学生在应用模型思想的过程中难免会遇到一些问题,因此,做好模型思想应用总结,既可以使学生明确模型思想应用中的不足,又可以使学生总结相关的应用技巧。考虑到初中数学涵盖很多模型,为使学生就具体问题进行具体分析,灵活运用模型思想解答各类数学问题,教师应指导学生做好模型思想应用总结,提升模型思想应用水平。一方面,教师应合理安排教学课时,可专门抽出时间指导学生认真回顾所学的数学模型,总结应用模型思想解答数学问题的经验、技巧等,使学生熟练掌握不同数学模型的应用规律,为在解题中更好地应用模型思想奠定坚实基础,如应用几何模型时应灵活添加辅助线,以揭示线段之间的关系。另一方面,教师应注重积极与学生沟通交流,了解学生模型思想应用总结情况,针对学生存在的共性问题,在课堂上给予针对性的指导,进一步澄清学生认识,使学生避免走进理解的误区,掉进出题人设置的陷阱,如在应用二次函数模型求解最值问题时应注重定义域范围。另外,教师应结合具体教学内容,积极组织学生开展数学建模活动,调动学生运用模型思想解决问题的积极性,使学生在活动中进一步提升数学建模水平。

结 语

总之,在当前注重学生核心素养培养的背景下,在初中数学教学中,教师应充分认识到模型思想的重要性,既要做好初中数学基础知识的讲解,又要为学生深入细致地讲解相关的数学模型,使学生掌握扎实的理论知识,并通过例题讲解、习题训练、训练后的总结等,深化学生对模型思想的认知,使学生养成运用模型思想解决数学问题的良好习惯,促进学生学习成绩和数学核心素养的共同提升。

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