[数学建模进行方程教学方法的几个问题] 数学建模微分方程建模

数学建模进行方程教学方法的几个问题

数学建模进行方程教学方法的几个问题 数学模型的出现与应用,既拓展了数学研究的范畴, 让数学有了更为广阔的应用空间;
又拓展了数学教学的舞台, 让教学以一种全新的思维再现“学数学”和“用数学”的内 在逻辑。它一方面给教师一种全新的教学逻辑的思考,另一 方面又呈现出用数学的眼光去解决问题的迫切感。

一、在潜移默化里,形成方程雏形 对于抽象思维还不健全的学生来说,数学模型是一个难 以理解的内容,也是一个让学生有“抵触”的内容。如何让 学生在“自然状态”下无声无息地感知“数学模型”呢?这 就需要教师创造“润物细无声”的课堂教学情境,让学生在 潜移默化里形成方程的雏形。

例如,教学人教版数学五年级上册《方程的意义》时, 笔者在学生理解“用字母表示数”后,引导学生进一步探讨 “已知数”与“未知数”之间的等量关系,从而引出方程。

那么如何让学生在脑海里链接“已知数”与“未知数”呢? 笔者在教学时,分三步进行:(一)通过猜数字、猜年龄、 猜存折里的钱等活动,帮助学生理解这些不能知晓的数,即 未知数的认知。(二)通过“未知数”与“已知数”关系的 分析,帮助学生理清“未知数”与“已知数”的关联。为了 让学生较好地理清“未知数”与“已知数”的关联,笔者进 行了三种情况的比较:第一种情况是先出现一个已知数,如 “学生的年龄是12岁”,然后基于学生的年龄(已知数),提出一个未知数——老师的年龄减去18岁,还要比学生大, 最后试问学生能否确定老师的年龄。通过这一活动,让学生 明白“未知数”在大于“已知数”的情况下是不能确定的。

第二种情况是基于学生的年龄,提出一个未知数——老师的 年龄减去25岁,就比学生小,此时学生也无法知晓这个未知 数。第三种情况是基于学生的年龄,提出一个未知数——老 师的年龄减去20岁,正好等于学生的年龄,此时学生不约而 同地说出老师的年龄。(三)通过三种情况的比较进行追 问:同样都出现了“学生的年龄”和“老师的年龄”之间的 关系,为什么前两回都不能知晓老师的年龄,而第三回则可 以呢?从而帮助学生深刻理解形成方程的雏形认知:未知数 只有在与已知数建立一种等量关系后,才能得以有效解决。

二、在有序呈现中,建构方程模型 方程的本质是等量关系,它的核心在于模的建立。诚然, 从生活源头引入方程,可以帮助学生较好地理解,但这只是 其“形”,还未触及其“核”,为此,方程的教学必须帮助 学生建构方程的模型,而在这个过程中,有序呈现是最理想 的手段。

三、在无限拓展下,彰显方程的价值 数学模型的出现是为了更好地解决问题,当教师带领学 生经历种种数学活动、形成有关数学模型后,还要帮助学生 将这种模型运用到实际生活中,从而让数学模型发挥应有的 作用。为了让学生有效运用方程之模,笔者在教学时,也分三 个层次进行:第一步,要求学生根据图形列出不同的方程, 如x+30=40,30+x=40,40-x=30,40-30=x。第二步,有机呈 现三个问题:①每天做了x个包子,3天做了180个。②每个 书包x元,3个书包一共180元。③每本书x页,3本书一共180 页。要求学生根据题目列出方程。当学生分别列出3x=180的 方程后,笔者再引导学生思考“为什么三个不同的题目,竟 然是同一个方程?”第三步,当学生明白其中的道理后,笔 者再追问:“生活中还有这样的问题,还能用这样的方程解 决吗?”进而将学生的思维拓展到更广阔——每天看x页书, 3天看了180页;
每个玩具x元,3个玩具一共180元;
每个本 子x元,3个本子一共180元…… 总之,教师以建模的视角进行方程的教学,不仅能帮助 学生理解方程的来龙去脉,更能让学生在更高的层次上感受 方程学习的价值和魅力