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高中数学应用题的常见类型及模型

2012-04-29钟晶

数学学习与研究 2012年7期
关键词:应用题背景试题

钟晶

一、应用型试题的特点

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问题背景包含构成生活事实和科技实例必不可少的背景信息,也包含构成新情景问题的条件和关系等信息,问题内容充实丰富.

2笔蕴饩哂信ê竦纳活气息和人文精神

应用题的性质决定了学生的解题具有实用性、实践性,可以有效地缩短课本知识和实际生活的距离,使学生感到所学的知识与实际生活是紧密相关的,体现了人与社会、人与自然的关系,熏陶了学生的科学精神和人文精神.

3笔蕴獾哪谌莼毓檠生的生活世界

学生生活在现实的生活世界之中,教育要对学生的生活产生影响,就需要关注现实生活,应用题使学生具有强烈的现实感和生活感.

4庇τ锰庖圆牧闲隆⑶榫靶隆⑽侍庑碌奶氐阃瓜远允学能力的考查

应用题的选材广泛,情境多样,对学生数学能力的考查超越了课本的知识架构,更突出其对应用意识的关注.

5笔蕴獗尘吧柚锰逑止平性

应用题背景的设置要求与学生的阅读理解水平相一致,注重学生理解问题层面的公平性.命题时充分考虑城乡差异、地区差异等.

二、应用型试题常见类型及模型解决策略

我们通常把来源于客观世界的实际且具有实际意义或实际背景的、要求通过数学建模方法将数学问题转化为数学形式表示,从而获得解决的一类数学问题称为数学应用题.数学应用题与纯数学题的区别在于其问题情境,数学应用题一般是通过语言文字(必要时附带图表信息)来向解题者呈现其问题情境的,而且这样的问题情境不仅可以包含数学概念、方法或结果,更直观的是包含了非数学领域中的各种对象、事件及其关系,即所谓应用背景,应用背景是应用题赖于存在的“土壤”,也是应用题特征的直接反映.应用背景一般来自于非数学领域,一般是实际背景或真实背景,也可以指非数学学科的问题背景.

应用题建模的基本过程包括:(1)模型准备:了解问题的实际背景,明确其实际意义,掌握对象的各种信息,用数学语言来描述问题.(2)模型假设:根据实际对象的特征和建模的目的,对问题进行必要的简化,并用精确的语言提出一些恰当的假设.(3)模型建立:在假设的基础上,利用适当的数学工具来刻画各变量之间的数学关系,建立相应的数学结构.(尽量用简单的数学工具)(4)模型求解:利用获取的数据资料,对模型的所有参数做出计算(估计).(5)模型分析:对所得的结果进行数学上的分析.(6)模型检验:将模型分析结果与实际情形进行比较,以此来验证模型的准确性、合理性和适用性.如果模型与实际较吻合,则要对计算结果给出其实际含义,并进行解释.如果模型与实际吻合较差,则应该修改假设,再次重复建模过程.(7)模型应用:应用方式因问题的性质和建模的目的而异.

简单地说,其步骤是:实际问题——抽象概括——数学模型——解模——还原说明——实际问题的解决——实际问题.

近几年高考中应用题所占分值越来越多,考试比重也在不断增加.应用型试题以立意新、情景热、情景实、考查点丰富、设问巧的特点出现在高考试卷中,虽然整体难度不大,但考生得分率较低,究其原因,是对应用问题的实际背景数学化的能力不够,不会转化应用问题,建立相应的数学模型.这与新课改强化数学应用意识,突出数学建模能力的要求不符,随着新课改对高中生数学应用意识要求的提高,应用题将会在今后的高考中占有不可忽视的地位.

应用型问题的求解关键要注意两个方面:其一,是学生对试题的阅读理解能力(这里就涉及数学阅读能力、数学抽象能力、转化能力).其二,是从实际问题中通过抽象、概括和必要的逻辑推理建立模型的能力.

三、小结

高中数学应用题强调数学跟外界的联系.数学建模解应用题的关键是:正确阅读、理解题意,建立数学模型,解模并回答.而建模能力是解应用题的关键,因而必须让学生多接触社会,多了解一些与数学有关的社会现象.这就要求学生用数学的眼光去发现生活,不失时机地把课堂上的数学知识延伸到实际生活中.针对数学应用题,张景中先生指出,“数学家不喜欢含含糊糊的问题.先要把问题理清楚,把现实的问题化为纯数学的问题.这叫做数学建模.”这就是说要将问题进行“数学化”,或者说进行“量化”.对于遇到的应用题,要根据具体的背景知识,对实际问题进行转化,借助常见的数学模型,将问题转化为用数学可解的模型.另外,这种类型的试题使学生充分认识到:数学与我有关,与实际生活有关,数学是有用的,我要用数学,我能用数学,让这种意识融入学生的头脑中,化为信念,成为学生学习数学和应用数学的动力.

【参考文献】

[1]庄美金.社会应用题——高考命题新视觉[J].内蒙古师范大学学报,2007(8).

[2]郑志培.如何培养数学应用意识[J].数学通报,2005(6).

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