簡單的線性規劃問題說課稿

2022-01-31 02:28:36 字數 3457 閱讀 3311

數學與資訊科學學院說課

稿課題簡單的線性規劃問題

院系數學與應用數學

指導教師曾德強

班級2009級2班

姓名賈曉玉

學號20090241040

2023年5月20日

一、 課題介紹

選自人民教育出版社《普通高中課程標準實驗教科書.數學.必修5》第三章第三節第二課時簡單線性規劃問題.

二、 教材分析

1、教材的地位與作用

本節內容是在學習了不等式、直線方程的基礎上,利用不等式和直線方程的有關知識展開的,它是對二元一次不等式的深化和再認識、再理解.通過這一部分的學習,使學生進一步了解數學在解決實際問題中的應用,體驗數形結合和轉化的思想方法,培養學生學習數學的興趣、應用數學的意識和解決實際問題的能力.

2、教學目標

根據上述教材內容分析,考慮到學生已有的認知結構、心裡特徵以及原有的知識水平,我將制定如下教學目標.

知識目標:

(1)、了解線性規劃的意義, 理解線性約束條件、線性目標函式、可行解、可行域和最優解等概念;

(2)、理解線性規劃的**法;

(3)、會利用**法求線性目標函式的最優解.

能力目標:

(1)、在應用**法解題的過程中培養學生的觀察能力、理解能力 、分析能力以及探索能力;

(2)、在對具體事例的感性認識上公升到對線性規劃的理性認識過程中,培養學生運用數形結合思想解題的能力和化歸能力.

情感目標:

(1)、讓學生體驗數學**於生活又服務於生活,體驗數學在建設節約型社會中的作用,品嚐學習數學的樂趣.

(2)、讓學生體驗數學活動充滿著探索與創造,培養學生勤於思考、勇於探索的精神.

3、教學重、難點

教學重點: 讓學生經歷用**法求最優解的探索過程,體會數形結合思想在解決數學問題時的優越性.

教學難點: 將實際應用問題抽象轉化為線性規劃問題,在可行域內,用**法準確求得線性規劃問題的最優解.

三、教法與學法分析

1、教法

本著"以學生為主體,以教師為主導,以問題解決為主線,以能力發展為目標"的指導思想,結合學生實際,主要採用"問題導引,自主**"式教學方法.

2、學法

本課將引導學生從實際問題中抽象出數學模型,提高觀察、歸納、分析的能力.通過觀察、比較、思考、探索、交流等活動,靈活地運用舊知識去研究新問題,使學生從"學會"到"會學",最後到"樂學".

四、教學過程

數學教學是數學活動的教學.因此,我將整個教學過程分為以下五個教學環節:1、創設情境,提出問題;2分析問題、構建新知;3、變式演練、深入**; 4、歸納總結,鞏固提高;5、作業布置,昇華知識.

(一)創設情境,提出問題:

設計乙個場景:20年後的你,坐在寬敞的辦公室裡,思考著如何安排公司的生產,你會考慮什麼?1.

計畫可行;2.效益最大;3.資源最優……我們今天就來解決你會經常碰到的資源利用、人力調配、生產安排等問題.

問題**:某工廠用a、b兩種配件生產甲、乙兩種產品,每生產一件甲產品使用4個a配件並耗時1h,每生產一件乙產品使用4個b配件並耗時2h,該廠每天最多可從配件廠獲得16個a配件和12個b配件,按每天工作8h計算,每件甲產品可獲利2萬元,每件乙產品可獲利3萬元,問該廠每天最多可獲利多少萬元?

提出這個問題之後我會讓學生會試著去思考解決的辦法,但有些理不清頭緒的感覺,那麼這時我採取提問式的方法,幫助學生分析題意,要完成這樣的乙個題目無非要做到兩點:一、應該以題中有限的原料和有限的時間為前提;二、目標是要做到利益最大,從而引導學生思考在生產時原料和時間的限制該怎麼來刻畫,不難使學生聯想起剛剛學過的有關二元一次不等式組的相關內容,由教師來引導學生**列出約束條件以及目標函式

這時再引導學生共同思考第二個問題,這個是本節課的關鍵,即引導學生探索怎樣去求目標函式的最大值.

【設計意圖】數學是現實世界的反映.我以景激情,以情激思,點燃學生的求知慾,引領學生進入學習情境.

(二)、分析問題、構建新知

那麼如何解決這個求最值的問題呢?這是本次課的難點,教師將運用化歸和數形結合的思想引導學生轉化問題,突破難點:

首先,學生基於上一課時的學習,經過討論使學生意識到要將不等式組表示成平面區域.於是問題轉化為當點在此平面區域內運動時,如何求z=2x+3y的最大值的問題.

其次,在時間和原料的限制下,我們將考慮效益最大化.即:中的最大值,觀察函式為二元函式,分析函式特徵.引導:由於此問題難度較大,教師將以提問的方式引導學生:

設問1:由於已將所滿足的條件幾何化了,你能否也給式子z=2x+3y作某種幾何解釋呢?(此時我將給學生一些提示,結合一次函式相關知識去思考這個問題)

這時候學生很自然地想到要將等式視為關於的一次方程,它在幾何上表示直線.當取不同的值時可得到一組平行直線.於是問題又轉化為當這組平行的直線與此平面區域有公共點時,如何求的最大值.

這一問題相對於部分學生來說仍有一定的難度,於是我繼續引導學生:

設問2:如何更好地把握直線z=2x+3y的幾何特徵呢?

學生討論交流後得出要將其改寫成斜截式.至此,學生恍然大悟:原來就是直線在軸上的截距,當截距最大時也最大,即直線在軸上截距的3倍就是目標函式值,於是問題又轉化為當直線與平面區域有公共點時,在區域內找乙個點p,使直線經過點p時在軸上的截距最大.

【設計意圖】數學教學的核心是學生的再創造.讓學生自主**,體驗數學知識的發生、發展的過程,體驗轉化和數形結合的思想方法,從而使學生更好地理解數學概念和方法,突出了重點,化解了難點.

就在學生趣味盎然之際,我就此給出線性約束條件、線性目標函式、可行解、可行域以及最優解等概念.

(三)、變式演練,深入**

為了讓學生更好地理解**法求線性規劃問題的內在規律,我在**題的基礎上做了以下變化 :

若生產一件甲產品獲利1萬元,生產一件乙產品獲利3萬元,問該工廠每天又可最多獲利多少萬元?

【設計意圖】讓學生初次嘗試獨立解決這個問題,體會目標函式的變化對最優解的影響,體驗數形結合在解決實際問題時的優越性.

(四)課堂小結,強化知識

由學生和教師共同總結本節課所學到的知識.先由學生總結學習的內容,教師作補充說明,尤其是本節課是如何經歷的知識**過程,如何運用化歸與數形結合思想得到方法。在此過程中我將提出這樣乙個問題:

同學們能否得出解決線性規劃問題的一般步驟?

(1) 畫可行域——畫出線性約束條件所確定的平面區域;

(2)過原點作目標函式直線的平行直線;

(3)平移直線,觀察確定可行域內最優解的位置;

(4)求最值——解有關方程組求出最優解,將最優解代入目標函式求最值.

【設計意圖】有利於學生養成及時總結的良好習慣,並將所學知識納入已有的認知結構,同時也培養了學生數學交流和表達的能力.

(五)作業布置,昇華知識

書面題:p91 t1, 2

【設計意圖】及時檢驗學生利用**法解線性規劃問題的情況.

思考題:由上述過程,你能得出最優解和可行域之間的關係嗎?

五、板書設計

板書的好壞直接影響到這節課的效果,因此它的作用是非常重要的,為使整個板麵重點突出、層次分明,我將黑板分為四個板麵:第一版是**題的分析及過程,第二個板麵是相關的概念,第三版是變式練習及課堂小結,第四版作為副版使用.

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簡單的線性規劃問題

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