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结合结合片段分析怎么帮助学生有效构建“相遇问题”数学模型

发表时间:2011-10-09作者:纪海荣
    新课标明确提出,数学教学强调“从学生已有的生活经验出发,让学生亲身经历将实际问题抽象成为数学模型并进行解释与应用的过程。”在刘老师执教的《相遇问题》一课中,首先从生活情境抽象为数学问题,在这个过程中,培养学生解读信息,培养学生分析、综合、抽象、简化等能力。其次引导学生用数学思维的观点去观察、分析和表示数学信息以及各种数量之间关系、从具体问题中抽象出数学模型。
第一:联系生活,激发旧知模型。
    片段:教师:在我们的身边、在我们的生活中处处都有数学。如:王明步行去上学,每分钟走70米,5分钟到达学校。王明家到学校相距多少米?
    学生独立解决后,集体反馈意见,并揭示其数量关系。出示:速度×时间=路程
    在学生建构学习中,已有的知识和经验是新的认识活动的必要的基础。刘老师引领学生解读、分析生活情景,激活学生已有的生活经验,并利用学生已有生活经验来感受、发现、提出其中所蕴含的数学问题。引导学生分析本质结构,为建构新的认知结构做好铺垫。
第二:合作构建语言模型和图形模型。
    在本节课中共出现了两次合作:这两次合作是教师帮助学生建模采取的有效手段,使学生亲历了知识形成的过程,非常有价值。
第一次是师生共同模拟场景:(1)教师和学生在同一个位置。学生会发现应该从两个不同的地方出发,板书“两个地方”。
(2)师比学生晚走了一会儿,大约3步的时间。学生会发现两个人应该同时出发,板书“同时出发”。
(3)教师走的方向不对,拐弯走了。学生会发现两人应该面对面走。教师指出“面对面”在数学上称之为“相对而行”,板书“相对而行” 。
(4)师生最后走一遍正确的,两人同时到达学校,也就是说两人在学校相遇了.
    现场模拟表演后,引导学生用上“两个物体”、“两个地方、”“同时出发”、 “相对而行”、“最后相遇”这几个关键词描述他们的运动过程。
    相遇问题是学生初步接触的两个物体运动的较复杂的应用题,其中涉及到了“运动方向”“出发时间”“运动结果”等新的运动要素,给学生的思维带来了一定的难度。需要教师进行有机地进行引导,刘老师在模拟的过程中故意出错,引起学生质疑,让学生在错误中真正理解了几个关键词的意思,构建了语言模型。
第二次是学生的小组合作。
片段:
    教师:这个问题中的信息较多,且数量之间的关系不易发现。下面请同学们用自己喜欢的方法将信息加以整理,比比看谁整理信息的方法最好,能将题中信息最简洁明了地呈现给大家。
    学生整理后交流汇报,出现了摘录、列表、画草图、画线段图等四种方法。
 
    通过整理信息,完成了对文本的解读,并对信息进行了有效地梳理,小组合作交流时集思广益,总结出了四种不同的形式来表达题意。学生之间以问答形式重点交流了对线段图的理解, 完成对图形的建模。刘老师在教学中敢于放手,将思考权和主动权下放给学生,让学生在主动探究、合作交流的氛围中获取知识,建构能力。
第三:数形结合,抽象出本质模型。
教师:“两家相距多少米”这个问题,该怎样解决呢?
(2)    学生独立列式计算,教师挑选解法不同的学生板演。
主要出现以下两种解法:
解法1:  70×5+60×5            解法2:(70+60)×5
        =350+300                      =130×5
        =650(米)                     =650(米)
请解法不同的学生向大家说明自己的解题思路。
结合学生的不同解法和分析思路,引导学生抽出相应的数量关系。
即:王明走的路程+李华走的路程=总路程;
   利用多媒体课件重点动态演示第二种解法的分析思路,直观形象地帮助学生理解5个(70+60)的意义,进一步理解这种解题方法。
    速度和 × 时间 = 总路程
    刘老师让学生自主进行数学算式建模,完成后再让学生展示自己的建模思维过程,充分暴露学生的思维过程。教师结合线段图和多媒体直观演示帮助学生认识到两种解法的分析过程,抽象概括出数量关系。交流的同时也鼓励学生对别人解法进行评价,在展示、评价中比较每个数学模型的优点和缺点。使学生之间相互学习,取长补短,优化方法。通过数学建模也能使学生真正体会到数学的应用价值,培养学生的数学应用意识,增强数学的学习兴趣,使学生真正了解数学知识的发生过程,提高学生分析问题和解决问题的能力。
第四:拓展延伸,活用模型。
教师:生活中,除了走路能相遇,还有一些相遇的例子。例如工程队挖水渠、修公路、凿隧道等问题(引出工程问题)。
1)放学了,张红和王青同时从学校出发,背向而行,5分钟后两人到家。(如图)两家相距多少米?(2)两艘轮船同时从上海和武汉相对开出,客船每小时行65千米,货船每小时行35千米。航行8小时后,两船还相距300千米。上海到武汉之间的水路全长多少千米?
刘老师在此处设计的三个习题,颇有深意:建模的过程就是数学化的过程,当学生在遇到具体问题时,能够自觉主动地与一定的数学知识和技能建立起联系,灵活地解决问题,这样才达到数学建模的目的。
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