《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
(五)最优解的探究:预计时间7分钟 方案二:S=1/2(2/3a+2×a/3×sinθ)a/3cosθ)=a2/9(1+sinθ)cosθ
当θ=30°时,Smax≈0.144a2
方案三:(四个底角为67.5°的等腰三角形)
S=4×1/2×a/4×a/8tan67.5°≈0.151a2
方案四:(五个底角为72°的等腰三角形)
S=5×1/2×a/5×a/10tan72°≈0.154a2
方案五:πr=a,∴S=1/2rπ2=a2/2π≈0.159a2
  通过比较以上五种方案和横截面设计为矩形时的情况可以得出,方案五是这个实际问题的最优解,即:
  将水槽的横截面设计为半径为的半圆形时,从而可获得最大的流水量。
 教师 将学生分成五个小组, 并巡视指导学生解决问题。
由于缺少导数工具,教师应引导学生运用观察、试算、估算来探究方案二的答案。
学生 动手 探究 各自 的 设计 方案 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。
(六)什么是 数学建模:预计时间6分钟 以上我们进行了六种设计方案的探究后,才找到了该问题的最优解。这就表明,数学建模需要对所得到的结果进行检验评价,以确认结果是否合理,是否是较好的结果。如果结果不满意,就需要重新回到"理想化问题"这一环节。于是,我们就可以概括出一个较为完善的数学建模过程的框图。 框图2: 教师 讲解 概括 学生 听讲 思考 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;
3、弥补 《标准》中数学 的建模 理论的 不足。