《走进数学建模世界》教学设计

佛山市南海区艺术高级中学 黄泽君
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  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
(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AB=x,BC=y.矩形ABCD的面积为S. 那么,这三个变量之间的关系是S=xy.
  变量S由两个变量x和y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x和y之间的关系。显然,2x+y=2a
2、建立数学模型
S=x(a-2x)
将实际问题转化为一个纯数学问题
当X取何值时,函数S=x(a-2x)(0 < x < a/2)有最大值?
教师引导讲解 学生听讲思考 展示将理想化问题转化为数学问题的数学化过程。
(三) 求解 数学 模型 解释数学结果:预计时间 2 分钟 因为S=x(a-2x)=a2/8-2(x-a/4)2≤a2/8, 所以,当x=a/4时,S有最大值0.125a2.此时,y=a-2x=a/2 .
当水槽的横截面设计成矩形时,只要将深度、宽度分别设计为a/4和a/2时,可得到最大的横截面积,从而可获得最大的流水量。
教师 引导 分析 讲解 学生 听讲 思考 求解 模型 展示解释模过程
(四) 数学建模过程:预计时间 2 分钟 可将上述数学建模的过程概括为下面的 框图1:
教师 引导 分析 讲解 学生 听讲 思考 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。