摘要:本文從分析方程解決實際問題主要特點出發,結合課本關于方程教學的安排,力圖在整體上把握方程教學每個階段的主要著力點,起到分散難點,突出重點的目的,讓學生真正認識到方程是數學解決現實問題的主要工具,并能初步運用好這個工具,為將來進一步學習打下扎實的基礎。
關鍵詞:
一、方程思想
在解決數學問題時,通過設元,尋找已知與未知之間的等量關系,構造方程或方程組,然后求解方程完成未知向已知的轉化,這種解決問題的思想稱為方程思想。
二、數學建模
是用數學語言描述實際現象的過程。
1.方程與算術的主要區別
方程學習是中學數學里一個重要內容。也是學習的難點,其重要性表現在:其內容與社會生產、生活實際有著密切的聯系,是學生體會數學實用性的一個重要平臺,也是數學建模的主要模型之一,利于學生解決實際問題能力的培養,增強運用數學解決問題的意識,從數學思考角度看。通過方程學習,可以進一步發展學生的符號感,增強運用數或字母等描述量的能力,加深對字母在特定意義下的理解,提高代數思想的認識,在典型問題的探討過程中。形成學生量與量之間關系的敏銳感覺,發展其思維能力,表現形式主要是分析與綜合的能力,從實際的教學情況看,很大一部分學生對這一部分的內容學習感到困難,那么困難的原因是怎樣形成的呢?我們知道算術在解決問題的過程中,是通過已知數及數量關系來描述量的,這就要求學生要有良好的算路,這也形成了用算術解決問題的難度,有利的一面是,只要通過算式計算就可以得到結果,方程在解決問題的過程中,是通過已知數及字母(這里的意義是代表未知數)來描述量的。它大大方便了量的表達與處理,從而降低了對學生的算路要求,這也是用方程解決問題最大優點所在,另外,方程解決問題是運用量與量之間的等量關系求得結果的,從而形成了新的方式求值這也是方程思想的重要體現,因此,學生關于方程的學習,首先要具備較強的代數意識,其次,要有熟練地運用數或字母描述量的技能,這一切都依賴于對基本數量關系的掌握,這三個方面任何一個方面薄弱都會影響方程的學習,形成學習上的難點,這就要求教師在教學過程中關注學生這三個方面的發展情況,作出具體的針對性教學安排,同時引導學生關注運用量與量之間的等量關系這種新的方式求值,促進他們方程思想的形成,下面就具體的教學實施談談自己的意見。
2.形成描述量的技能
如果說有理數這一章的學習學生形成了初步的代數意識,那么,整式內容的相關學習則給我們提供了運用字母或數描述量的大量機會,是小學算術與中學代數同化的重要平臺,如單項式概念的引入,課本給出了大量的實例,多項式概念的引入也是一樣,一方面給學生提供了用數或字母描述量的機會,同時也很好地遷移了小學掌握的數量關系,在訓練的過程中。要讓學生深刻領會中學階段量與量之間兩種基本的形式:即兩量之和等于第三量,兩量之積等于第三量,復雜的多個量之間的關系形式也只是這兩種基本形式的復合形式而已。
例1某電信公司的手機通話的收費標準是月租費為每月12元,每分鐘通話0.15元,問:x分鐘需多少元?
解所繳用費:12+0.15x。
這個事例表明:存在兩種基本的數量關系:
用費=月租費+通話費。
通話費=單位費用×通話時間。
當然,由兩種基本的量與量之間的關系復合出來的形式是多種多樣的,但根本的核心在于要求學生掌握并積累大量的生產與生活中存在的基本數量關系,隨著中學知識的不斷展開,描述量的形式不僅會是整式,還會出現分式等。這樣,就給學生技能提高提供了空間,也便于教師根據學生的發展狀況組織訓練內容。
3.審題是建模的核心
審題過程實際上就是信息收集、整理、加工處理的過程,其處理的結果是以含有未知數的等式這種形式出現的,其效果是將實際問題轉化為數學問題的過程(數學建模:把實際問題轉化為數學問題的過程)我們有必要通過一個具體的實例來體會這一過程。
例2甲對乙說:“當我像你現在這么大時,你那時年齡是我年齡的一半;當你像我現在這么大時,我們倆的年齡的和是63歲”,問:甲乙兩人今年各是多少歲?
信息收集:
1.甲那時年齡=乙現在年齡,甲過去年齡=乙那時年齡的2倍。
2.乙將來年齡=甲現在年齡,甲將來年齡+乙將來年齡=63。
要說明的是收集的方式體現綱舉目張,以量的關系審理出問題中的量(綱為關系,目為量)本題呈四個關系六個量的形態。
整理加工:以字母代替量(初中階段一般選擇一個到兩個字母),并以數或字母及關系描述其余的量為手段,進行數學化的處理,在初中階段由于本題要處理的量較多,涉及的關系也較多,一般用列表的方式幫助處理,常用的方法還有畫圖、樹型圖等,為了加工處理方便起見,本題選擇兩個字母代表未知數,選擇一個字母做未知數也可以,但提高了加工整理的難度。
設:甲現在的年齡為x歲,乙現在的年齡為y歲
結果處理:方程的特點在于用等式描述實際問題中的現象,這里表現在不同的年齡階段保持著他們年齡差不變的特點,這個方面要注重對典型問題的探討,如路程問題、工程問題、利潤問題等,引導學生能夠敏銳地感覺到這些現象都可以用等式給予描述。
y-0.5y=x-y=63-X-X
這樣就把實際遇到的問題轉化為解方程(組)的問題,
最后,中學階段學生在不同階段都有機會學習到相關的方程,因此,有必要根據學生對信息收集、整理加工、處理結果等方面的發展情況,本著循序漸進的方式發展學生這方面的能力,這樣利于突出每個階段的重點,同時,也很好地分散了難點,比如,我們可以根據題目中的信息量的多少適當控制題目的難度,以適應他們的發展水平。