标题 | 构建建模意识,培养创新精神 |
范文 | 李艳华 [摘 要] 数学是高考的必考科目之一,每位想要取得优异成绩的学生都极其重视对数学课程的学习与探究. 但是由于高中数学具有一定的难度,很多学生都很难保证将知识学得透彻、学得精通,所以作为数学教师要学会培养学生的数学思维以及构建模型的意识,赋予他们解决数学难题的技巧与诀窍. [关键词] 高中数学;建模意识;创新精神 随着高考的来临,教师要给学生们多留一些习题,增加他们对数学知识的训练强度.作为数学教师,笔者常常总结一些数学模型,供学生参考研究. 这样可以培养学生的解题思维,使学生在数学解题速度上,达到又快又准. 下面就如何利用模型法解题,做一些简单的介绍,希望能够对相关人士有所帮助. [?] 巧妙插空,排组模型 众所周知,排列组合问题是高考必考内容之一,题目大多比较新颖且与现实联系紧密. 虽然学生都会在这部分的学习花费很多的时间,但是对于有些复杂应用题他们还是觉得无从下手,不知道着眼点在哪里,根本理不清解题思路. 面对这种情况,笔者就会向学生渗透模型法的应用,让学生灵活应用模型,使学生能够做到快速解题. 例如,当排列组合这一单元授课结束之后,笔者都会组织一节习题讲解课,帮助学生解决本单元学习中遇到的较为困难的习题,同时为学生树立模型意识,培养创新精神. 排列组合的问题大都有多种解法,有的方法简单快捷,有的方法确很烦琐,不亚于穷举法. 所以教师要教会学生选择最佳解题套路,以节省解题时间. 其实习题课的目的还是向学生介绍一些排列组合的解体模型,其中有一类分装组合问题经常出现,以下面这道习题为例进行分析. 将十个小球分别装入三个盒子中,要求每一个盒子内最少有一个球,问一共有多少种装法?这道题理解起来十分容易,关键就是解题方法. 可以将十个小球排成一排,它们之间一共存在九个空隙,在其中任意两个画上竖线,这样就可以将小球分成三组,再把没组的小球放入盒子中即可. 如图1所示: 通过上述方法将问题转化,竖线的画法数就是题干中所求得的装法数. 这个方法就十分简单,并且可以用来当作模型使用,相似的题目学生还会遇到很多,教师只要将这一道题目分析清楚,让学生明白其中原理即可. 排列组合问题的模型有很多,插空法只是其中之一,教师要在平时训练中多多向学生介绍更多的排组模型,让学生建立起信心,能够高效快速地解决高考中排列组合的难题. 转化联系,概率模型 高中数学中的概率部分知识是与现实生活联系最为紧密的,其中很多问题并不是都能计算得十分精确,但是概率问题还是存在很多模型的,教师要多多总结,在课堂上向学生们分享概率问题的解题心得,帮助学生理解问题. 在近几年的高考真题中,概率问题的考查模式也在不断改变,题目内容虽然不一样,但是大部分还是以现实生活为载体,只不过变得新颖奇特而已,只要学生能够掌握解题的模型,一切看似困难的问题都是“纸老虎”. 例如,抛硬币问题就是一个最典型的模型,概率都是二分之一,很多问题虽然内容不同,但是解题方法都是一个道理.其实,概率部分知识中概率公式是极其重要的,学生一定要明白概率公式的使用方法,它就是一个现成的总结好的“模型”. 懂得这一个模型,可以帮助学生解决很多问题,如灯泡的使用寿命、打靶的命中问题以及天气预报的测量等,都可以采用这一公式进行计算. 只要学生能够用心总结,在面对问题时,将其中的变量进行转化,向所学的知识方向靠拢,就会使问题变得简单,学生解决起来也会有熟悉感,解题的正确率自然而然就会得到提高. 在这其中,最重要的就是转化联系的方法,有的学生虽然明白可以套用公式解题,但是却不明白这样做的原因,这就需要教师的精心讲解为学生排除疑惑. 学生只有懂得利用这种方法解题的原因,才能得心应手地利用模型. 概率的知识有时会与排列组合的问题相结合,这就要求学生学习知识一定要做到系统化,将知识面拓宽,既能横向联系也能纵向延伸,做到真正的把握与理解. 教师也要注意训练学生的综合能力,让学生能够面对一切复合题. 整存整取,数列模型 高中数学是学生接触数列知识的开始,很多学生对数列问题存在很深的畏惧感,主要是由于在高考中大部分的压轴题都是数列的相关题型,学生在心理上已经放弃了最后一题,所以对数列问题就存有“破罐子破摔”的心态,不再用心学习,只了解基础知识. 其实,数列问题也是有模型存在的,只要帮助学生突破心理障碍,解题并不是难事. 笔者相信很多学生在习题练习中,都会遇到利息计算的问题,其实这类问题就可以构造一个数列模型来解决,最简单的就是整存整取的问题,即一次性存款若干,到期后求解本金和利息的和. 这是应用数列模型最典型的例子,已经有专门的公式来解决相关问题. 其中,在单利基本公式中,设单利周期的利率为x,计息周期为n,本金为p,到期利息为y,本利和为s,那么,y=pxn,s=p(1+xn). 这个公式每一位教师在课堂上都应该推导过,学生对此也应该十分熟悉. 为了消除学生对数列问题的恐惧,教师要多多进行类似的模型总结. 如在现实生活中,有关产量增长、资金增长、工程用料等问题,都可以向这一模型靠拢,关键问题就是学生能够分清题干主要内容,获得所需的数据,进而才能够建立起“数列模型”,在借助数列的性质进行求和,使问题得到解决. 数列问题的应用及其广泛,教师在平时课上一定要让学生牢记基础,只有扎实的基本功,学生才能解决好将来的难题. 在练习过程中,不仅要注重模型法的应用,也要关注数列知识的积累与强化,不断更新思维模式,培养自己的创新精神. [?] 空间坐标,几何模型 随着课程改革的不断深入,使得立体几何问题的解题方法得到增多,以往解题大多利用传统方法,但是这种方法需要学生有较强的空间想象能力. 现在随着向量法的成熟,它逐渐成为立体几何问题解题的法宝,不管学生对基础知识掌握得如何,只要掌握了向量法模型,立体几何问题都能够轻松地迎刃而解. 例如,求距离的问题在立体几何题型中是最常出现的,有些距离问题我们通过线段平移、等效替换和几何法可以轻松解决. 但是有些题目比较复杂,作出辅助线比较困难,学生根本无从下手,这就到了向量法大显身手的时候了.求距离的问题有很多种,可以分为两点之间的距离、点到直线的距离、点到平面的距离等,虽然问题的种类不同,但是其求解距离的方法是相同的,都是利用了向量法的距离公式. 遇到类似的题目,学生只要能够建立合适的空间直角坐标系,再求出需要的各个点的坐标,最后代入公式就可以轻松求得距离. 这种方法的应用对学生的空间想象能力的要求不是很大,只要能够确定x、y、z轴的方向即可,至于各个点的坐标,通过题目的已知条件基本都可以轻松得到. 正是由于这个原因,向量法逐渐成为立体几何题解题的主流方法,这也是“几何模型”的妙用,使得学生不用通过复杂的分析与运算就可解题. 向量法这种解题方式是在新课标改革后才出现的,数学教师一定要引起广泛的关注. 我们要顺应时代的发展,不能一直止步不前. 在课堂教学中,适当地向学生们灌输向量法这一解题思路,开拓学生的解题思路,为学生面对高考打好基础,赋予学生们实力与信心,使他们面对高考不再恐慌. 总之,高中数学中存在着各种各样的问题,每一类题目经过精心的分析与研究,大都能够得出一个比较完善的模型系统.教师在教学中,要不断灌输模型这一思想,培养学生的创新意识,只有学生在主观上形成意识,才会对学生的发展有所帮助,学生的整体数学素养才会有所提升. |
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