走进数学建模世界教学设计

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1、第二届东芝杯·中国师范大学师范专业理科大学生教学技能创新实践大赛第二届东芝杯·中国师范大学师范专业理科大学生教学技能创新实践大赛参赛教案课题：走进数学建模世界教材：人教版数学必修①3.2函数模型及其应用授课对象：高一学生参赛选手：华南师范大学黄泽君选手专业：数学与应用数学（师范）数学的魅力在于，她能以稳定的模式驾驭流动的世界！华南师范大学数学科学学院黄泽君第11页第二届东芝杯·中国师范大学师范专业理科大学生教学技能创新实践大赛【课题】《走进数学建模世界》【教材】人教版数学必修①3.2函数模型及其应

2、用【课时安排】第4课时【教学对象】高一学生【授课教师】华南师范大学数学科学学院黄泽君【教材分析】数学建模是高中数学新课程的新增内容，但《标准》中没有对数学建模的课时和内容作具体安排，只是建议将数学建模穿插在相关模块的教学中。而“3.2函数模型及其应用”一节只是通过六个例子介绍一次函数、二次函数、指数函数、对数函数与幂函数在解决实际问题中的作用，为以后的数学建摸实践打基础，还未能使学生真正理解数学建模的真实全过程。本节课通过一个较为真实的数学建模案例，以弥补教材的这一不足。【学情分析】高一学生在进入

3、本节课的学习之前，需要熟悉前面已学过的二次函数与三角函数的相关性质。【教学目标】²知识与技能（1）初步理解数学模型、数学建模两个概念；（2）掌握框图2——数学建模的过程。²过程与方法（1）经历解决实际问题的全过程，初步掌握函数模型的思想与方法；（2）提高学生通过建立函数模型解决实际问题的能力。²情感态度价值观（1）体验将实际问题转化为数学问题的数学化过程；（2）感受数学的实用价值，增强应用意识；（3）体会数学以不变应万变的魅力。【教学重点】框图2——数学建模的过程。【教学难点、关键】方案二中答案的

4、探究；关键是运用合情推理。【教学方法】引导探究、讨论交流。【教学手段】计算机、PPT、几何画板。华南师范大学数学科学学院黄泽君第11页第二届东芝杯·中国师范大学师范专业理科大学生教学技能创新实践大赛【教学过程设计】一、教学流程设计设计意图：与大学数学建模相比，过去的中学数学建模缺少理想化（模型假设）这一重要的环节。本环节意在恢复数学建模的真实面目。实际问题化为理想化问题设计意图：展示将理想化问题转化为数学问题的数学化过程。理想化问题化为数学问题设计意图：展示“解模”过程。求解数学模型解释数学结果数

5、学建模过程的概括设计意图：结合这一实际问题的解决过程，概括出数学建模的基本过程，以实现由具体到抽象的升华。牛刀小试画龙点睛设计意图：1.让学生经历数学建模中的优化过程；2.培养学生的探究意识。最优解的探究设计意图：1.使学生获得科学的数学建模理论：数学建模与数学模型的概念、数学建模的具体过程；2.体会数学以不变应万变的魅力。什么是数学建模设计意图：1.根据桑代克的练习律与斯金纳的强化原理设计该练习，以强化刚刚获得的数学建模理论；2.培养学生的问题解决能力。牛刀小试设计意图:1.小结意在强化数学建模

6、理论，形成知识组块；2.设计四个问题，目的是培养学生的数学探究能力、动手实践能力和数学创新意识。小结与思考华南师范大学数学科学学院黄泽君第11页第二届东芝杯·中国师范大学师范专业理科大学生教学技能创新实践大赛二、教学过程设计教学环节教学内容教师活动学生活动设计意图（一）实际问题化为理想化问题预计时间2分钟现有宽为的长方形板材，请将它设计制成一直的开口的长条形水槽，使水槽能通过的流水量最大。1.初步理想化在单位时间内，该水槽能通过的流水量取决于水流速度和它的横截面积。我们将问题理想化，假定水流速度是

7、一定的。那么，要在单位时间内获得最大的流水量，就应该将水槽设计成横截面积最大。于是，问题化归为：现有宽为的长方形板材，请将它设计制成一开口的长条形水槽，使水槽的横截面积最大。”2.进一步理想化如果将水槽的横截面设计成矩形，那么这一实际问题可以转化为理想化问题：如下图所示，要建造一个横截面为矩形ABCD的水槽,并且AB,BC,CD的长度之和等于.问应当怎样设计水槽的深度和宽度,使水槽的横截面积最大?教师引导学生阅读理解问题，并将其理想化学生听讲思考与大学数学建模相比，过去的中学数学建模缺少理想化这一

8、重要的环节。本环节意在恢复数学建模的真实面目。华南师范大学数学科学学院黄泽君第11页第二届东芝杯·中国师范大学师范专业理科大学生教学技能创新实践大赛（二）将理想化问题转化为数学问题预计时间3分钟.1.寻找变量以及变量之间的关系在此问题中，水槽的深度是一个变量，宽度是另一个变量，横截面积也是一个变量。设，.矩形的面积为.那么，这三个变量之间的关系是.变量由两个变量和确定.如果我们能使面积表达式只由一个变量确定，那么我们研究的问题就可以简化，这就需要寻找两个变量和之间的关系。显然,.2