探究数学建模对高中数学的教学应用

发表时间:2021/4/12   来源:《中小学教育》2021年1月(中)1期   作者:许毅翔
[导读] 在高中的教学阶段中,数学作为一门重要的基础学科它能与其他学科进行联系

        许毅翔
        福建省漳州市漳州实验中学
        摘要:在高中的教学阶段中,数学作为一门重要的基础学科它能与其他学科进行联系,同时在数学教学中,应该着重培养学生解决问题的能力。数学建模能力的培养是教师在课堂教学的一个重要出发点,它可以提升数学的解题能力和解题思维,同时还可以强化学生对问题的分析和思考能力。因此,在高中数学课上,教师应在课堂上多利用建模的方法进行数学教学。本文就数学建模的教学应用来说,探讨了具体的教学方法,从而加强学生的数学素养能力。
        关键词:数学建模;高中数学;教学应用
        学生在高中数学的只是学习是有一定难度的,高中数学对学生的思维能力有较高的要求,数学模型是数学知识的延伸,它可以使理论和实际生活相联系。课堂上使用数学建模进行课堂教学,让学生利用已知的数学知识,对问题进行分析思考,建立相应的数学模型最后解决数学问题,这种方式的学习是非常高效的。  
        一、借助数学建模提升数学解题效率
        解决数学问题是学习数学的初衷,只拥有满脑子的数学知识但不会合理运用是没有任何用处的,应该能够熟练的对数学知识进行使用,在解决问题的过程中加强对知识的运用。建模的教学方法对于加强学生知识的运用是非常好的手段,让学生尝试用建模的方式进行数学的解题,可以巩固学生已有的数学知识,其次在数学知识的运用上也能进行明显的提升,能帮助学生在解数学题上熟练的对知识进行使用。【1】
        比如,在数学题“函数y=x2-6x+c的顶点在x轴上,则c的值是多少?”在这道题中,学生可以使用已学的数学知识进行分析,学生可以建立一个有关二次函数的数学模型——y=ax2+bx+c,通过这个数学模型,我们可以看出“a=1,b=-6”由题意看出顶点在x轴上,所以这个函数只有一个根,也就是说学生可以建立下面这个数学模型“b2-4ac=0”。根据已知条件,学生就可以列出下面的式子进行求解:“(-6)2-4c=0”,这样就可以简单的计算出c的值为9。在这道题的解决过程中,学生使用了已学知识点,在通过自己的分析,建立了相关的数学模型帮助自己进行解题,在这个过程中,学生树立了数学建模的意识,掌握了数学建模的方法,通过构建有关模型解答数学问题,明显的提升了数学做题效率和做题正确率。
        二、借助数学建模加深数学知识理解
        每一门学科都有属于自己的理论知识,数学也不例外,这些理论知识和数学概念是解决数学问题的根本所在,合理运用这些知识可以帮助学生对问题进行解答。在讲授知识的过程中,单纯的只进行文字的传授非常容易使学生的注意力分散,使课堂的教学效率降低。

教师应该对教学方法进行创新,在课堂上引入建模方法,在知识的讲解中插入数学模型的意义,既能帮助学生对理论和概念的理解,还能加强学生的学习思维。【2】
        比如,在“古典概型”知识的讲解时,教师先向学生说出古典概型的判断方法:第一,实验中所有可能出现的基本时间只有有限个;第二,每个基本事件发生的可能性都是等可能性的。然后为了帮助学生对概念进行理解,教师可以建立以下数学模型。在一个箱子中放入10个大小形状都完全一样的球,对小球进行a、b、c等进行编号,随后教师把箱子进行打乱,让学生进行抽取,在抽取过程中学生可以得知箱子里面的小球数量是已知的,并且每个编号的小球抽中概率都是相同的且概率都是0.1,10个小球中任意一个抽中的概率都是0.1,这两个条件刚好满足了古典概型的判断条件。通过这样进行建立数学模型帮助学生理解课堂上所讲解的概念,将概念进行简单化,让学生加深理解程度。
        三、借助数学建模丰富数学课堂内容
        在课堂的教学中,不能是枯燥乏味的,这样会导致学生的学习积极性不高,教师应该在课堂上丰富教学内容,让学生能全身心的投入到教学当中,使用数学建模对枯燥的教学进行趣味性的讲解,让课堂不在只有教师的声音,使学生成为教学的主体,教学内容变的更加充满趣味性,丰富课堂教学内容。
        比如,在“指数函数”的讲解时,讲解过程中一般都是教师单方面的讲解,学生没有融入进课堂的教学中,教学内容过于枯燥。这时教师可以为学生讲一个故事:一个地主想要出去游玩,所以找了一个农民看家,农民要求地主工作一天给1粒米,两天给2粒米,三天给4粒米,四天给8粒米,以此类推,多少天就给到多少粒米,地主一听高兴坏了,于是在外面疯狂的玩了31天,回家之后却被农民的报酬傻眼了,这是为什么呢。这个故事中讲解了一个数学模型——指数函数,学生可以建立出一个数学模型——y=ax。第一天就是20,第二天是21,第三天是22,所以第三十一天就是230,这个数据的增长幅度是非常大的,最终农民所需要的报酬可能地主都付不起,通过这个故事不但使学生对指数函数的性质进行了解,同时吸引了学生的注意力,丰富了课堂教学内容,使课堂的教学效率得到提升。
        
        总之,在高中数学课堂的教学过程引入建模的教学方式,打破传统的教学方法,以这种新颖的教学模式进行数学教学,不但可以激发出学生的学习兴趣,调动他们的学习积极性,还可以在数学知识的理解掌握上加以帮助,让学生可以灵活的利用数学建模的方法来解决数学问题,来增加数学知识的实际用处。因此,教师应对课堂教学内容进行创新,在教学中导入数学建模的方法对课堂教学进行更新,加深对数学概念的理解,增强数学的综合水平。
        参考文献
        [1] 徐万雄.高中数学建模的教学方法[J].东西南北:教育,2020:0141-0141.
        [2] 施红娟.论高中数学教学中引入数学建模思想的方法[J].数理化解题研究,2019:26-27.
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