探讨高中数学问题解题

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  培养和提高中学生的数学应用意识,使学生掌握提出、分析和解决带有实际意义的或在相关学科,生产、生活中的数学问题,准确而灵活地运用数学语言研究和表述问题,是中学数学教育教学的迫切要求,在中学数学教学过程的始终都应注重学生应用意识的培养,加大应用问题的教学力度。
  一、训练问题解题法
  为培养学生的应用意识,提高学生分析问题解决问题的能力,教学中首先应结合具体问题,教给学生解答应用题的基本方法、步骤和建模过程、建模思想。
  教学应用题的常规思路是:将实际问题抽象、概括、转化——数学问题、解决数学问题、 回答实际问题。具体可按以下程序进行:
  (1)审题:由于数学应用的广泛性及实际问题的多样性,往往需要在陌生的情景中去理解、分析给出的问题,舍弃与数学无关的因素,抽象转化成数学问题,分清条件和结论,理顺数量关系。为此,引导学生从粗读到细研,冷静、慎密的阅读题目,明确问题中所含的量及相关量的数学关系。对生疏情景、名词、概念作必要的解释和提示,以帮助学生将实际问题数学化。
  (2)建模:明白题意后,再进一步引导学生分析题目中各量的特点,哪些是已知的,哪些是未知的。是否可用字母或字母的代数式表示,它们之间存在着怎样的联系?将文字语言转化成数学语言或图形语言,找到与此相联系的数学知识,建成数学模型。
  (3)求解:解出数学问题,得出数学结论。
  (4)还原:将得到的结论,根据实际意义适当增删,还原为实际问题。
  例:某城市现有人口总数100万人,如果年自然增长率为1.2%,写出该城市人口总数y(人)与年份x(年)的函数关系式。
  这是一道人口增长率问题,教学时为帮助学生审题,我在指导学生阅读题时,提出了以下要求:
  ——粗读,题目中涉及到哪些关键语句,哪些有用信息?解释“年自然增长率”的词义,指出:城市现有人口、年份、增长率,城市变化后的人口数等关键量。
  ——细想,问题中各量哪些是已知的,哪些是未知的,存在怎样的关系?
  ——建模,启发学生分析这道题与学过的、见过的哪些问题有联系,它们是如何解决的?对此有何帮助?
  学生讨论后,从特殊的1年、2年…抽象归纳,寻找规律,探讨x年的城市总人口问题: y=100·(1+1.2%)x。
  二、引导学生将应用问题进行归类
  为了增强学生的建模能力,在应用问题的教学中,及时结合所学章节,引导学生将应用问题进行归类使学生掌握熟悉的实际原型,发挥“定势思维”的积极作用,可顺利解决数学建模的困难,如将高中的应用题归为:①增长率(或减少率)问题②行程问题③合力的问题④排列组合问题⑤最值问题⑥概率问题等。这样,学生遇到应用问题时,针对问题情景,就可以,通过类比寻找记忆中与题目相类似的实际事件,利用联想,建立数学模型。
  三、针对不同内容采取不同教法
  高中新教材的数学应用问题遍及教材的各个方面,教学时只要针对不同内容,有的放矢,各有侧重,就会取得较好的效果。
  1.章头序言,指导阅读,留下悬念。对图文并茂的章头序言,由教师简单提出或由学生阅读,使学生稍作碰壁,留下解题悬念,增强解决问题的欲望。
  2.重视例题的示范作用。例题是连接理论知识,与问题之间的桥梁,示范性强。因此在讲解例题时应在分析题目各个量的特点关系,建模,解决数学问题、还原为实际问题的诸多环节都应很好的起示范作用,教师应重视例题的分析与讲解,积极进行启发式教学,培养学生分析问题、解决问题、寻求基本实际模型的能力,重视数学理论知识与实际应用的联系。
  3.指导练习,巩固方法。充分运用课本的练习题、习题、复习题,让学生自己动手、动脑,应用所学的知识解决实际问题。练习题位于具体的理论知识后面,建模方向性强,教师只需稍作指导;而习题则更多利用教师批改作业的机会,主要纠正数学语言转化过程,及解题的规范过程;复习题由于综合性强,学生独自解决有困难,教师要给予必要的指导、提示。
  4.课外阅读,补充提高。对于不作教学要求的阅读材料,根据教学进度提出阅读要求,布置学生进行课外阅读,培养学生的阅读能力,扩大知识面,激发学生的学习兴趣。
  5.实习作业,重视实际操作与团结协作。完成实习作业,可以打破单一沉寂的课堂教学氛围,激发学生的探索精神,培养学生的实践能力,进一步培养学生应用数学的意识和创新能力。但实际问题的因素是错综复杂的,这就要求学生在调查、分析、研究的基础上,抓住本质,通过筛选,去粗取精,结合数学知识,进行建模解决实际问题。如第五章《三角函数》中的实习作业,对不能直接测量的两点的距离,教师选定符合要求的地点,组织学生实际测量,通过计算器进行计算,学生兴致很高,特别是对“已知两边和一对角”解三角形的三种情况,通过动手操作,实地测量,加深影响,激发了学生的探索精神,增强了学生的感性认识。
  6.研究性课题,重视自主探究。“研究性课题”是新教材中的一个专题性栏目,具有探究性和应用性的特点,它既是所学内容的实际综合应用,又对学生探究和解决问题具有较好的训练价值。
  “研究性课题”,一个有关分期付款的问题,因为很多人一次性地支付售价较高的商品款额有一定困难,另一方面不少商家也不断改进营销策略,方便顾客购物和付款,它与每个家庭的日常生活密切相关,在今天的商业活动中应用日益广泛。对它的探究将会引起学生极大的兴趣,教学这一课题时,应突出以学生探究为主,教师点拔、介绍为辅,教师不断提出问题,介绍情况,启发诱导。鼓励学生研究和探索。
  第一步,让学生阅读教材中的方案表,明确每个付款方案的次数、方式。
  第二步,引导学生探究第二种方案,即分6次付清,购买后第2个月第一次付款,再过2个月第2次付款……购买后12个月第6次付款,月利率为0.89%,每月利息按复数计算。
  首先,学生根据要求试做,不少学生得出每期付款多少元,也有学生得出每期付款多少元。这时教师不必指出对错,进一步分析、调整学生思维,这两种方式对谁有利?学生计算后,自然得出前者对顾客有利,商家吃亏,而后者对商家有利,顾客吃亏,都不符合买卖公平的原则。
  然后,教师适时的指出分期付款的条件,引导学生将原问题进行以下分解:商品在出售时的售价到全部付清时增值到多少?各期所付款额到贷款全部付清时分别增值到多少?利用付款中的有关规定列出方程:最后,引导深化——研究不同方案及一般结论,让学生计算方案1、3,教师巡视指导,再由学生分组交流、比较结果,选择最优方案,得出一般结论。
  (作者单位:江西省抚州市金溪县金溪一中)
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