在国培学习之前,我认为数学课无非就是老师讲解,学生通过练习反复训练,从而理解概念,定理。对于有关建模课程的教学,我更是认为学生建模能力就是要多做类似的练习,自己就会理解数学模型。
12月份在“国培”看了张思明老师的专题《初中数学建模思想的策略研究》,其中这几句话对我触动很大:学生要通过经历建模特有的过程,真实地解决一个实际问题,由此积累做数学、学数学、用数学的经验,提升对数学及其价值的认识。其设置目的是希望通过教师对数学建模有目标、有层次的教与学的设计和指导,影响学生的学习过程,改变传统的学习方式,实现激发学生自主思考,促进学生合作交流,提高学生学习兴趣,发展学生创新精神,培养学生应用意识和应用数学的能力,最终使学生提升适应现代社会要求的可持续发展的素养。
于是在上《如何测量物体的高度》这一课时,我抛弃了以前在课堂上和学生们纸上谈兵的做法,而是做了以下尝试:
首先,让同学们在前一天认真阅读《测量物体的高度》这一节内容,讨论如何利用三角形的边角关系测量物体。然后选择几个物体准备第二天测量。
根据同学们的讨论和建议,利用数学模型测量情况有:1、可以接近底部的物体高度。2、不可以接近底部的物体高度。3、底部不在地面上的物体高度。制定了第二天计划测量的物体:本校旗杆(情况1),本校小河对岸的电网铁塔(情况2),对面楼顶的移动通讯接收塔(情况3) 。
第二天我带领学生们测量本校旗杆的高度。……..
不做不知道,一做就发现问题多多了。首先是测倾器的解决,没有现成的,只好用教学用量角器加上临时叫木工做的支架凑合。铅垂也是学生家里拿来的(有家长是泥瓦匠)。其次,各组学生由于选取的角度不同,数据差别很大。再次,地面凹凸不平,造成得到的数据不准确。
最后和同学们一起建立旗杆模型,汇同各组 数据如下:
EC=20m AC=1.5m ∠MCE=30° 则ME=EC*tan30°≈11.8 m 则MN=11.8+1.5=13.3 m
测量旗杆后,同学们很兴奋,就开始测量河对岸电网铁塔了。由于比第一次要多测一个角,各组的选取角度发生争执,有的同学认为用45°、60°方便,有的认为30°、60°方便。这个情况在以前课堂上没发生过,看到有些同学们一副认真的样子,我真不敢相信这是以前坐在角落默默无闻的”差生”。经过一番努力,统一数据,作好示意图如下:
CD=18m ∠MCE=30 ∠MDE=45° AC=1.5m 则有
ME(1/tan∠MCE—1/tan∠MDE)=CD
ME(1/tan30°—1/tan45°)=18 得到 ME≈24.6
则 MN=ME+EN=24.6+1.5=26.1
本来准备测量第三个目标,由于时间不够,就改为了课外作业。
反思与感悟:
以前总认为数学模型难讲,讲不清楚,学生不懂是因为有的学生建模能力天生不足。但通过这次测量活动发现,其实学生建模能力应该靠老师利用多种方法引导,由于学生年龄及阅历问题。不可能一下将实践抽象为数学模型。而是需要不断的积累、优化其数学知识结构。而这个过程就是要求我们老师设立各种情景,引发学生去思考问题、分析问题、实践问题,要活泼泼,要大胆走出课堂,敢于创新。
注:本次建模教学实践的图片
自制测倾器 第一小组
测量楼顶通讯塔(塔不清楚) 第五小组
测量旗杆高度 角度取值争执中
同学,你的皮尺拉直啊!
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