【摘 要】數(shù)學建模已經(jīng)成為數(shù)學教育重要的和基本的內容。教學中,教師應緊扣教材,合理選材,引導學生從實際問題中抽象出數(shù)學問題,建立相應的數(shù)學模型,從而選擇合適方法解決問題。
【關鍵詞】數(shù)學建模;籃球比賽;問題解決;建模方法
【中圖分類號】G633.6 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009(2016)23-0035-03
【作者簡介】肖賢偉,湖北省監(jiān)利新教育實驗學校(湖北荊州,433300)教師,高級教師,荊州市骨干教師。
隨著數(shù)學教學的不斷深入,重視數(shù)學知識與現(xiàn)實生活的聯(lián)系,發(fā)展學生的數(shù)學應用意識和應用能力,已成為數(shù)學教育發(fā)展的趨勢。因此,在日常數(shù)學課堂教學中,教師應結合數(shù)學課本知識,將未經(jīng)簡化抽象的現(xiàn)實問題帶到課堂上,使學生能運用理解、觀察、比較、分析、綜合、歸納、抽象、概括等基本的數(shù)學思維方法,將實際問題抽象轉化為數(shù)學模型,然后用數(shù)學方法求解模型,使問題得到解答。本文以“投籃問題”為例,就在教學中如何滲透數(shù)學建模思想談談個人的一些做法。
一、問題引入,喚起應用意識
問題1:一場籃球賽中,運動員小姚在距籃下4米處跳起投籃,籃球運行的路線是拋物線,當球運行的水平距離為2.5米時,達最大高度3.5米,然后準確落入籃圈。已知籃圈中心到地面的距離為3.05米。該運動員身高1.8米,在這次跳投中,球在頭頂上方0.25米處出手,問球出手時他跳離地面的高度是多少?
建模問題往往取材于生活實際情境,本題中“距籃下4米處跳起投籃”“籃圈中心到地面的距離為3.05米”“球運行的水平距離為2.5米時,達最大高度3.5米”等數(shù)據(jù)就較為貼近生活現(xiàn)實,這對喜歡籃球運動的學生來說感覺相當?shù)挠H近。這種源于自然生活的現(xiàn)實問題能喚起學生用數(shù)學的眼光審視生活,積極參與數(shù)學活動,嘗試用數(shù)學知識、方法、思想解決問題的應用意識和心理沖動,培育了學生的數(shù)學敏感性,使學生感受到數(shù)學的價值和趣味性。
四、總結回顧,升華應用意識
師:通過本節(jié)課的學習,你在應用數(shù)學知識分析解決實際問題方面有什么收獲與感想?請同學們結合自己解決問題1的經(jīng)歷說說將實際問題轉化為數(shù)學問題的思維過程。
學生議論(過程略)。
師(概括):從思維層面上講,尋找解決實際問題的基本過程(思路)有以下幾個層次:
第一層次:通過關注來源于自然、社會中更為廣泛的現(xiàn)象和具體的問題情境感受生活問題數(shù)學化,明確解決問題的基本策略。
第二層次:在問題解決的過程中主動嘗試用不同的方法建立模型,求解驗證形成解決問題的基本數(shù)學活動經(jīng)驗。
第三層次:通過問題的拓展和總結回顧,回歸生活的本來面目,實現(xiàn)了由數(shù)學看現(xiàn)實,由現(xiàn)實想數(shù)學的思維方式的提升。
二次函數(shù)是初中數(shù)學的核心內容,在初中數(shù)學課程體系中占據(jù)重要的位置,也是數(shù)學的難點內容,知識點多、綜合性強。讓學生應用二次函數(shù)知識解決現(xiàn)實生活中的實際問題,變抽象為現(xiàn)實,是培養(yǎng)學生應用意識和數(shù)學素養(yǎng)的出發(fā)點。本節(jié)課用生活中人們司空見慣的籃球運動為題材,貼近學生的生活經(jīng)驗,使生活走向數(shù)學,數(shù)學依托于生活,顯得自然而然、水到渠成,沒有突兀之感,使學生感受數(shù)學的親和力。它還具有降低學生心理預期難度的作用,學生見數(shù)學問題來自身邊,自然生成一種安全心理,覺得數(shù)學不再可怕。日本數(shù)學家米三國臧說過:“在學校學的數(shù)學知識,畢業(yè)后若沒什么機會去用,一兩年后,很快就忘掉了。然而,不管他們從事什么工作,唯有深深銘刻在心中的數(shù)學的精神、數(shù)學的思維方法、研究方法、推理方法和看問題的著眼點等,卻隨時隨地發(fā)生作用,使他們終身受益”。這種數(shù)學的精神就是我們所說的數(shù)學素養(yǎng),這種回歸數(shù)學素養(yǎng)的數(shù)學教學,就是我們數(shù)學教育的理想。