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高中数学中数学建模思想的培养途径思考

2020-02-07 来源:爱问旅游网
高中数学中数学建模思想的培养途径思

摘要:教师在对高中数学展开教学的过程当中,应该运用建模思想对学生展开教学,促使学生能够对数学当中所存在的知识进行更好的解决,进一步地使得学生的数学实践能力逐步得到提升。本文从“函数中的数学建模思想,不等式中的数学建模思想,数列中的数学建模思想”三个方面入手,阐述了如何利用建模思想促使学生能够得到更好的发展。

关键词:高中数学;建模思想;教学策略

为了以后能够有更好的生活,学生们必须要好好读书,因此,教师在实际的教学过程当中,教师首先要放在首位的就是当今时代以及社会的需求,进一步的教师应该对有效的教学方法进行运用,促使学生的应用意识逐步得到唤起,因此,教师在对高中数学展开教学时,教师可以有效地把建模思想运用到课堂当中,从而为学生今后的学习奠定了坚实的基础。

一、函数中的数学建模思想

基于新课程改革的背景之下,教师应该更加注重对高中数学的教学,其中教师应该把培养学生的数学思维作为整个教学的重点,进一步的教师在带领学生进行函数的教学时,通常都会有多个变量问题的涉及,这时,教师就应该,将数学

建模思想引入到课堂当中,从而为学生展开进一步的讲解1】。

例题:小张在建造鱼塘的过程当中,有人向他提出了“活水囤鱼”的技术,每条鱼的平均生长速度为Y千克/年是已知条件,然而,这正好是养殖密度X条/立方米的函数,如果X≤4条/立方米,那么Y=2千克/年,如果4<X≤20,那么,正好可以构成一次函数,如果X>20条/立方米,那么就会有缺氧的问题出现,这时的Y值等于零,(1)当X取多大值时,Y能够达到最大呢(2)在4<X≤2O时,X和y的函数关系。

解析:教师可以把数学建模思想引入到这个题目当中,这道题所涉及到的是一次函数关系,因此,教师可以引导学生通过建构函数模式,进一步地来解答问题。教师首先,应该对分段函数模型以及一次函数进行建立,接下来,教师引导学生通过对函数知识的认知,采用最为恰当的方法求出最值,最后,教师再根据实际情况对问题进行分析与检验。知道问题当中,教师可以运用y=ax+b的公式,函数在[4,20]内单调递减,这时通过模型解析,可以得到:4<X≤20时,Y=(-1/8)X+5/2,最后,根据单调性以及X跟Y的函数解析式,得出当X=10时,Y达到的最大值为12.5千克/立方米。

二、不等式中的数学建模思想

高中数学这门学科,重要的就是教师应该使得学生的建模能力逐步得到提升,然而,在对不等式的解题过程当中,通常会看到在一些销售、税收等问题上才会运用到应用建模思想,教师应该引导学生把题目当中的关键信息提取出来,并且将信息向数学问题进行转化,最后,教师根据数学问题解题的方法来解答题目

2】。

例题:已知一块圆柱体铁块长为4000mm,若小明的爸爸想要从它上面截出很多个A为698mm、B为518mm的两类圆柱体毛坯,那么,什么样的方式才为最佳呢?

解析:这个问题明显就是求余料最少的现实问题,教师应该根据题目当中的已知条件,进一步的对不等式函数模型进行转化,最后,教师引导学生根据模型进行求最值。教师首先可以引导学生对极端分析的方法进行采用,也就是说,全部截成B类毛坯或者说A类毛坯,可截取的是余料以及数量,通过分析可以得到Y∈[0,7],X∈[0,5],还能得出函数关系为698X+518Y≤4000,也就是说目标函数Z=(698X+518Y)/4000,只有当Z最为接近1时余料才会最少,最后通过解答,5块B类毛坯,2块A类毛坯为最佳截取方案。

三、数列中的数学建模思想

在数列题目当中经常会对三种建模方法进行采用,(1)题目当中若有不当关系的存在,这时可以对Y=f(X)(X>O)的函数式进行利用,通过求单调性

的方法比较大小。(2)题目若是对数列当中不等关系的恒成立问题的考察,这时,教师可以引导学生利用函数将问题向求最值的问题进行转化。(3)题目若是对数列当中不等式证明问题进行的考察,这时,教师可以引导学生借助函数模型,从而求解题目。

例题:已知400万平米为某市今年新建房面积总数,中档房源为250万平米,从今年起该市每年的新建房面积都会比上一年高百分之八,在新建房当中中档房源的面积每年都会比上一年多50万平米,那么,过多少年之后,该市中等房源的累计面积将第一次超过4750万平米呢?

解析:教师可以将数学模型引入到这个问题当中,教师根据已知条件将其对等差数列模型进行转化,进一步地展开求解。设an为住房面积,n为年数,从已知条件当中可以得出d=50,a1=250,进一步的结合等差数列公式可得an=250n+[n(n-1)/2]*50=25n+225n≥4750,最后可以求出n≥10。

总而言之,教师应该将数学建模思想引入到课堂当中,促使学生能够对数学建模思想进行更好的应用,因此,教师应该从不同的知识点当中去对建模思想的应用方法进行寻找。

参考文献:

【1】龚会丽. 高中数学中的数学建模思想[J]. 读写算:教育教学研究, 2013.

【2】谢国灵. 在高中数学教学中数学建模素养的培养研究[D]. 海南师范大学, 2019.

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