构建数学模型,提升核心素养

徐裕谦



华罗庚先生曾经谈到过数学的应用,他认为数学可以应用到我们这个世界的方方面面,笔者愚见,要想在生活中的更好的运用数学,构建好的数学模型是必不可少的,无论是纯数学问题中的数学模型,还是实际生活中的数学模型,都值得去深入思考,
如何构建一个好的数学模型呢?本文通过对一道中考模拟题的一题多解,构建多种数学模型,在解决问题的同时培养学生的发散性思维,提高学生的核心素养.
3深入思考
对于本题,除了构建正方形模型,还可以构建其它的模型吗?数学讲究灵活性,如果能对一个问题采用一题多解,才算是真正研究透彻这个问题,由于篇幅有限,对于详细的解题过程就不一一叙述,在此提供其它可供参考的模型:图4是直角三角模型;图5是旋转模型;图6是辅助圆模型;图7是直角坐标系模型.
4拓展延伸
建模思想不仅仅可以解决纯数学问题,在解决实际问题时也有非常广泛的应用,通过建立数学模型,将实际问题转化为纯数学的问题,真正做到学以致用,以下三道中考题都用到了数学建模思想,可以作为拓展延伸训练.
4.1拓展训练
题1菏泽市实验小学组织师生共200人到某景点游玩,该景点规定,成人票价100元,学生票50元,学校一共花费11000元购票,请问学生和教师各有多少人?
题2某单位为了跟上信息时代步伐,决定购买A、B两种电脑,已知A型电脑价格为4800元,B型電脑价格为3200元,该单位的预算为160000元,要求购买两种型号的电脑共36台,并且A型电脑的数量要超过25台,请问共有多少购买方案?
思路点拨题1需要构建一个方程组模型,分别将学生和老师的人数设为x和y,通过人数和票价列出方程组,从而解决问题,而题2则需要构建一个不等式模型,将A型电脑的数量设为x,那么B型电脑的数量即为(36-x),根据已知条件列出相关不等式,根据实际情况进行取值,得出购买方案.
4.2反思总结
(1)构建多个模型,提高核心素养
建立数学模型解决问题是一种常用的解题思路,对于同一道题目,通过构建不同的数学模型,做到一题多解,可以锻炼学生的发散性思维,做到举一反三,从而提高学生的核心素养,例如在本文的原题呈现中,对于一道普通的中考模拟题,可以构建正方形模型、直角三角形模型、旋转模型、辅助圆模型和直角坐标系模型,通过构建多种数学模型,全方位的分析研究,通过这样的一题多解,同时还能提高学生的学习兴趣,提高课堂参与度,培养学生的知识迁移应用能力,对于提高学生的核心素养大有帮助.
(2)通过数学模型,解决实际问题
数学学习的重要作用就是解决实际问题,而数学模型是纯数学知识与实际应用之间沟通的桥梁,在解决实际问题的过程中,通过构建数学模型,将实际问题进行抽象概括,利用数学知识对所构建的模型进行分析和研究,例如在拓展训练1中,构建了方程组模型,以作为数学知识与实际问题之间沟通的桥梁;在拓展训练2中,构建了不等式模型,沟通了实际问题与数学思想,虽然拓展训练中的题目较为简单,但是其中蕴含着通过构建数学模型解决实际问题的思想,值得仔细研究.
参考文献
[1]顾钻德.中考数学建模思想解谢J].中学数学,2012(1):35-36
[2]张进.基于建模思想,探究一题多解[J].中学数学,2016 (12):96-97
[3]张建山.突出模型建构,考查几何直观[J].数学教学通讯,2015(8):25-26
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