江苏高考题中应用题的意义及对数学建模的影响

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  【摘要】:应用题是江苏数学高考题中一种常见的题型,对于学生成绩的提高很重要,本文分析了应用题教学中存在的误区和错误认识,对数学应用题的教学提出一种思路——用数学建模的方法去解决,不但解决数学应用题在高考中的困惑,也系统地提高了学生的数学建模能力,是一举两的教学方法。
  【关键词】:高考应用题数学建模
  在江苏数学高考题中,应用题每年都会有,大多处于第17题的位置(也就是解答题的第三题的位置,但也有时也会适当调整其位置,例如2009年高考题中应用题为第19题,南京市2012届高三二模中调到第18题。大多数情况下,从多高考卷的构成看,本题具有承上启下的作用,在本题之前的题目属于简单题,而之后的题目属于较难题,而本题正处于中档题,难度适中。
  一、 高考中应用题的意义和作用
  高考题为什么要设定应用题,主要是因为体现教育部高中数学课程标准中对数学建模与数学应用能力的考查,数学课程标准中明确指出,要发展学生的数学应用意识。
  数学应用的巨大发展,是数学发展的显著特征之一。当今知识经济时代,数学正在从幕后走向台前,数学和计算机技术的结合使得数学能够在许多方面直接为社会创造价值,同时,也为数学发展开拓了广阔的前景。因此,高中数学在数学应用和联系实际方面需要大力加强。开展数学应用的教学活动符合社会需要,有利于激发学生学习数学的兴趣,有利于增强学生的应用意识,有利于扩展学生的视野。
  而数学建模可以具体规范地展示数学的应用方法,体现数学在现实生产生活中的意义。
  二、 解数学应用题目前存在的问题
  在江苏目前的高考方案中,语文、数学和英语无疑处于非常重要的地位,一般而言,考生的语文和英语成绩会相对稳定一点,而数学成绩变化往往较大,当数学成绩的波动时,发挥较为平稳的学生往往能取得很好的成绩,而应用题在数学高考题的作用更是不可替代,如果失去应用题的分数,就会影响数学的成绩,从而影响整个高考的成绩。
  而在高考中,主要存在的问题是学生解题能力不足,大题得分率不高,得分不多,解题不规范,缺少解题意识。究其原因,主要由以下几个方面:
  1、考生对数学应用题有一种恐惧感;
  2、考生没有掌握数学应用题求解的一般分析方法;
  3、是考生的应试策略与表述方面还存在一些问题。
  三、如何解决数学应用题教学的困扰
  对于数学应用题的教学,很多教师在觉得比较麻烦,而对学生数学意识及数学思维方式的培养又比较困难。那么,在教学中,我们对于应用题与数学建模相关的内容应如何处理呢?
  1、要重视数学模型及应用题的相关章节的教学
  在数学教学中,有很多环节是和应用题相联系的,例如函数模型及应用,三角函数的应用,数列中的分期付款问题,不等式中基本不等式在实际生活中的运用,算法案例,统计与概率,导数的应用,等等,这些问题展示了数学的应用,在教学这些章节的时候,我们要注意认真仔细地教学,要引起重视,而在实际教学中往往不够重视,有时一带而过,有的教师甚至讲都不讲,但从最后高考的结果看,这其中就有很大的缺陷了,因此,我们不能等到高三的时候才对数学应用题加以重视,而是要在高一、高二时要对学生的数学应用意识打好基础,到高三时在进行相应的强化训练,这样就可以对数学应用题的整体教学有一个系统的安排,系统的做好数学应用题教学意识,强化背景知识的引入,使学生的成绩得到充分的提高。
  2、重视用数学建模的方法来处理数学应用题
   数学建模是一个比较规范科学的数学处理方式,解决数学应用题教学困扰突破口的重要方法就是要学会数学建模的数学思维方式。
  一般来说,数学建模分析的步骤是:
  1)读懂题目。应包括对题意的整体理解和局部理解,以及分析关系、领悟实质。 “整体理解”就是弄清题目所述的事件和研究对象; “局部理解”是指抓住题目中的关键字句,正确把握其含义; “分析关系”就是根据题意,弄清题中各有关量的数量关系; “领悟实质”是指抓住题目中的主要问题、正确识别其类型。
  2)建立数学模型。将实际问题抽象为数学问题,建模的直接准备就是审题的最后阶段从各种关系中找出最关键的数量关系,将此关系用有关的量及数字、符号表示出来,即可得到解决问题的数学模型。
  3)求解数学模型。根据所建立的数学模型,选择合适的数学方法,设计合理简捷的运算途径,求出数学问题的解,其中特别注意实际问题中对变量范围的限制及其他约束条件。
  4)检验。既要检验所得结果是否适合数学模型,又要评判所得结果是否符合实际问题的要求,从而对原问题作出合乎实际意义的回答。
  四、数学建模教学的实施步骤
  数学建模的教学是一个系统的工程,不能一蹴而就,而我们数学建模的教学却需要一个长期的教学,对此,我们设想可以推广数学建模相关的校本课程开发,其中包括数学建模思维方式的培养和数学建模的相关步骤,可以与课本相关的章节联系到一起,也可以独立开设,一般可以这样安排:
  第一阶段主要培养学生对数学模型的认识及对数学思维方式的培养。
  我们主要以高一学生为研究对象,在课堂教学中给学生展示数学模型,重视此类课程的教学,如《函数模型及应用》。
  第二阶段主要培养学生建模能力。
  主要以高二学生為研究对象,教给学生数学建模的方法,例如在曲线方程的教学中,求曲线的轨迹,我们可以让学生建立直角坐标系,根据要求写成曲线满足的数学条件,再进行化简,得到曲线的方程,解答提出的问题。
  第三阶段是综合提高的阶段。
  我们以高三学生为研究对象,综合对学生的数学模型意识及建模能力的培养,以高考题及统测试题的应用题为模型,充分让学生建模解模,体会数学带给学生的能力的提高和用数学解决实际问题的快乐,让学生体会数学的价值。
  参考文献
  [1]李广学《如何突破高考数学应用题这一关》2007年4月
  [2]郑怡《例谈数学应用题在高考中的作用》2011年第3期
  
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