让生活走进数学,将数学应用于生活

时间:2023-05-29 12:45:04 手机站 来源:网友投稿

摘要:在中学数学教学中, 采用创设问题情景,让生活走进数学,将数学应用于生活的教学方法,是全面推进素质教育的需要,是教学改革的一项重要内容。本文着重于教师在教学中,如何精心选择教学材料,巧妙安排教学结构,科学设计教学过程和形式,让学生置身于生活问题情景中,培养学生的问题意识,实现课堂教学的优化和教学效率的提高。

关键词:创设问题情景;问题意识;思维能力;数学科学

中图分类号:G633.6文献标识码:B文章编号:1672-1578(2017)07-0173-03

1.问题的提出

长期以来,我国中小学数学课程注重传统的数学知识体系,但是在内容和方法的选择上,往往忽视学生的兴趣,忽视教学与学生生活的联系,显得比较枯燥,缺乏吸引力。数学教育应当培养学生的数学意识和应用意识,让学生经历"数学化"和"再创造"的过程。新课程继承了我国数学教育的优良传统,即对基本知识和基本技能给予充分的关注。同时,根据时代发展的要求,对课程内容进行了大刀阔斧的调整,增加了密切联系生活,反映数学发展的新内容、新思想,为中小学数学课程改革掀开了新的一页。

在中学数学教学中,采用创设生活问题情景,将数学应用于生活的教学方法,是全面推进素质教育的需要,是教学改革的一项重要内容。现代思维科学认为,问题是思维的起点,任何思维过程是指向某一具体问题的,问题又是创造前提,一切发明创造都是从问题开始的。

建构主义认为"知识不是被动的接受,而是认知主体积极构建的。"学生的数学学习过程是学生以已经具备的经验为基础的主动构建过程。因此,问题情境的创设应有利于学生自己的构建,应建立在能引起认知冲突的问题上,以使学生在原有知识和所要完成的学习目标之间搭建支架,从而形成台阶。问题情景的创设,应给学生提供自主探究的机会,使学生在自主探究的过程中真正理解一个数学问题是怎么提出来的、一个数学概念是如何形成的、一个结论是怎样探索和猜测到的以及结论是如何应用的。只有这样,才能使学生真正理解和掌握基本的数学知识、思想和方法,获得广泛的数学活动经验。

2.问题情景

问题情景是课堂教学的一种"气氛",它能促使学生积极主动的,自由的去想象、思考、探索,去解决问题和发现规律,可伴随一种积极的情感体验。有效占领课堂教学这块阵地,以学生为主体,根据不同的教学内容和教学对象,精心创设问题情景,组织学生活动。可以在完善学生认知结果的同时,培养学生的探索精神,增强创新意识,发展创造能力,全面提高课堂教学质量。

3.创设问题情景的策略和措施

3.1利用趣味性的问题,故事创设问题情景

生动和趣味的学习材料是学生学习的最佳刺激,以趣引思,能使学生处于兴奋状态和积极思维状态。学生在这种情形下,会乐于学习,且有利于学生对信息的贮存和对概念的理解。兴趣是学习最好的老师,它能激起学生思维的浪花。因此,教师须依据中学生心理、生理特点设计问题,融知识性、趣味性于一体。使学生在学习过程中因产生喜悦的情感,而愉快的主动思考问题探求知识。

如《守株待兔》的故事学生耳熟能详,上课伊始我投影出两张图片:

师:同学们,你们谁知道为什么兔子会自己撞到树上去呢?

生1:因为兔子受了惊吓,慌不择路下撞到了树上。

生2:因为兔子眼睛瞎了,看不到前面的树,所以撞上去了……

学生一听这答案,都乐了。

师:这位同学回答得有创意。老师也认为它就算不瞎也看不到眼前的大树,从而一头撞上去。

生3:眼睛没瞎还会看不到?老师,不会吧!

师:这位同学,你鼻子上端有一点墨水啊。你看到了吗?

生3:没有吧?你帮我看看。(转向同桌)

师:同学们,你们明白了吗?在我们眼前的物体我们也有可能目不能视的,而兔子的眼睛長在脑袋的两边,它也会有看不见的区域……

学生对此充满了好奇,视角与盲区这节课的教学就在这种氛围下圆满的进行,取得了很好的效果。

创设宽松有趣的情景,从生活中熟悉的成语故事引导学生所学的知识,贴近学生生活的素材,缓解了学生的心理压力。对问题发生兴趣,有解决问题的欲望,从而去探究、解决一系列问题,并在轻松的环境下学到知识。

3.2利用现实生活问题的联系来创设情景。

数学的高度抽象性常常使学生误认为数学是脱离实际的,其严谨的逻辑性使学生缩手缩脚,其应用的广泛性更使学生觉得高深莫测,望而生畏。在数学的教学中,教师可引导学生对实际生活中的现象多加观察,利用数学与现实生活中的联系来创设问题情景。

在我们浙江沿海城市每年夏天都会有很多台风,对于台风,在学习生活中是很熟悉,但他们真正了解台风对城市造成的破坏并不多。我就创设了如下的生活情景。

台风是一种自然灾害,它以台风中心为圆心在周围数十千米的范围内形成气旋风暴,有极强的破坏性。根据气象观察,距沿海某城市A的正南方向220KM处有一台风中心B,其中心最大风力为12级,每远离台风中心20KM,风力就会减小一级。该台风中心现正以15KM/H的速度沿北偏东30度的方向往C处移动,且台风中心风力不变。若城市所受风力达到或超过4级,则称为受台风影响。

(1)该城市是否会受台风影响?为什么?

(2)若会受台风影响,那么台风影响该城市的持续时间有多长?

(3)该城市受台风影响的最大风力为几级?

由于是学生身边的问题,也是学生关心熟悉的问题,他们就会积极探讨,从而用三角形的知识和数学方法解决实际问题,同时也能培养建立数学模型的思想。

3.3利用学生实践调查活动来创设问题情景。 在教学中,教师可通过让学生动手实验、调查研究等实践活动来创设问题情景,使学生在"做数学"的过程中增强提出问题、分析问题、解决问题的能力。

升旗是每个孩子都熟悉的活动,望着旗杆,它到底有多高,我们怎样可以知道呢?面对这样的问题,在学习了相似三角形的知识后,我就直接给孩子们一个实践小组活动课题:

我们学校的操场上的旗杆到底有多高呢?不妨设旗杆为AB,请你设计一种方案测出其高度(工具不限)。

本课题以数学应用实践小组的实际探索为背景,同学们经过尝试,探索研究后有如下的方案。

方法1:在有阳光的时候,如图1,将一已知高度的小竹竿DE也立在阳光下,可以测量小竹竿DE此时的影长EF和旗杆的影长BC。利用△ABC∽△DEF,得ABDE,解得AB=DE·BCEF。 由于DE、EF及BC都已经测量出来,所以可计算出旗杆的高AB。

方法2:找一根比身体高一点的竹竿,将它竖直立在地面上,如图2,旗杆、竹竿、人在同一水平线上,眼睛正好可以看到竹竿的顶端C与旗杆顶端A,同时,测出旗杆与竹竿以及竹竿与人之间的距离(即BD和FD的长),EF为眼睛距地面的高度可以测量得到,竹竿的高度可以测量得到, 利用△CEG∽△AEH,可得EGEH=CGAH,解得AH=CG·EHEG。 只要測出EF、CD、BD、FD上式得AH,此旗杆高AB=AH+EF,这样就得到了旗杆的高度。

方法3:把一面镜子放在距AB一定距离的C点,自己注视着镜子,同时慢慢地离开镜子,直到镜子中出现旗杆顶端A的像A"时才止步,如图3所示。利用AB=A"B,且△A"BC∽△EFC,从而得A"BEF=BCFC,即A"B=BC·EFFC。所以旗杆高AB=A"B=BC·EFFC。只要测出BC、FC和EF(注意:EF是测量者的眼睛距离地面的高度,而不是整个人的身高),就可以求出旗杆的高AB了。

让他们通过自己亲身实践所得出的结论,会在他们脑海里面留下很深的印象,达到巩固知识的目的。这样不仅要求学生具有一定的实际测量的经验,更要具备将实际问题转化为数学问题及变通能力,让孩子们的数学素养得到一个提升。在数学教学中,要立足课堂,走出社会,梳理将身边实际问题抽象为数学问题的意识。数学活动,对数学教学起到了无与伦比的作用,但在"动"的过程不仅仅是让学生乐,更要让学生"乐有所得",所以目的性要强。

3.4对已有问题进行延伸来创设问题情景。

有些问题在以前解决了,但是由于当时学生知识的局限性,无法使问题更加深入的理解透彻。在学生知识达到一定程度后,我就会把已经做过的问题再次提出,使学生学会如何重新学习,并大胆地发现问题、提出问题、解决问题。

在实际生活中,我们会有这样的问题出现,要在河边修建一个水泵站,分别向张村、李庄送水,修在河边什么地方可使所用的水管最短。

对于生活中的这个实际问题,我们可以引入下面的数学问题。

已知:直线l和l的同侧两点A、B。求作:点C,使C在直线l上,并且AC+CB最小。

在这个问题解决后,我们又可以抛出下面的问题

已知点A(1,5),B(3,-1),点M在x轴上,当AM-BM最大时,求点M的坐标。

对于求两条线段的和最小的问题,学生们见得很多,而此题就需要从常见的问题中,通过类比、迁移,有已知的解题方法-----做对称,来联想本题也找对称点从而解决问题。这样的问题必能激发学生继续探究问题并解决问题的欲望,使学生从探究问题的过程中培养自己的创新能力。

新课程标准指出,"重视从学生的生活经验和已有的知识中学习数学和理解数学"、"教师应充分利用学生已有的生活经验,引导学生把所学的数学知识应用到现实中去,以体会数学在现实生活中的应用价值"。

生活问题情景的创设,应有利于激发学生的求知欲和思维的积极性;有利于学生面对适度的难度,经历锻炼,尝试成功。借此达到激发学生的学习兴趣,激发学生内在的学习动机,提高学生参与教学过程的积极性。因此,在问题情景的创设过程中应注重创设一种能触及学生情感和意志领域的情景,并有意识地把学生引入一种最佳的心理状态,通过心理上的接受,达到问题情景与学生心理情景的共鸣和最佳融合。

在课堂教学中,教师重视问题情景的创设,学生的思维才会被激活,对新知的探索才会主动,才会在对数学问题的探索和独立思考中有所发现,从而产生新颖、独到的见解,学生的创新意识、实践能力才会得到培养和提高,创新学习过程才会得以优化。数学的教学是一个系统工程,培养学生的能力是最终的目的,而创设问题情景只是一个手段。数学教学只有走生活化道路,紧密联系生活实际,才能更好地培养学生的创新精神、综合实践能力和个性品格,才符合社会发展的需求和自身的需求,真正实现教育的本质性任务。即数学来源于生活,数学又应用于生活,服务于生活。

参考资料:

[1]《数学课程标准》(2011年版)北京师范大学出版社

[2]胡国枢:《生活教育理论》,浙江教育出版社

[3]吴佑华:《创设有效引入情境,打造高效数学课堂》,《中学数学研究》2010年第一期

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