16數(shù)學建模優(yōu)秀論文
數(shù)學建模就是通過計算得到的結果來解釋實際問題,并接受實際的檢驗,來建立數(shù)學模型的全過程。下文是學習啦小編為大家整理的關于16數(shù)學建模優(yōu)秀論文的范文,歡迎大家閱讀參考!
16數(shù)學建模優(yōu)秀論文篇1
淺談小學數(shù)學建模
摘要:數(shù)學模型是通過數(shù)學語言來表達的一個數(shù)學結構。本文主要介紹在建模過程中,如何讓情景創(chuàng)設符合學生的認知水平,將生活實際問題轉化成數(shù)學模型。學生通過數(shù)學建模能夠發(fā)現(xiàn)數(shù)學規(guī)律,尋求數(shù)學方法,體會數(shù)學思想。
關鍵詞:創(chuàng)設情景;數(shù)學模型;解決問題
數(shù)學是人類對客觀世界逐漸抽象化邏輯化形成公式、原理及定義并廣泛應用于客觀世界的形成過程。數(shù)學模型是通過數(shù)學語言來表達的一個數(shù)學結構,是為了某一個特定目的,作出一些必要的簡化和假設,運用適當?shù)臄?shù)學工具,將生活原型抽象為數(shù)學模型。數(shù)學建模就是綜合運用所學的數(shù)學知識與技能解決所建立數(shù)學模型的一種數(shù)學思想方法。當代越來越多的高科技都普及著數(shù)學的應用,所以培養(yǎng)學生應用數(shù)學知識來解決實際問題的能力已經成為數(shù)學教學的一個重要方面。如何提高小學生的解決問題能力,學會將實際問題演化成數(shù)學問題,建立數(shù)學模型是關鍵。所以在小學教學中滲透數(shù)學建模的思想在當代教育中越來越受重視。
1.在小學生中開展數(shù)學建模的重要性
什么是小學數(shù)學建模?例如:小明有18本課外書,小新有3本課外書,小明和小新一共有幾本課外書?小明的課外書是小新的幾倍?學生將這個生活問題數(shù)學化:18+3=21(本);18÷3=6. 這就是建模過程,最后得出很多生活問題都可以用加法和除法來得以解決。在小學中問題教學主要以"創(chuàng)設情景--建立模型--解決問題及應用"為基本模式,這也是小學數(shù)學建模的最初形式。新的《義務階段數(shù)學課程標準》中也提到了數(shù)學建模的概念并要求"要從學生已有的生活經驗出發(fā),讓學生親身經歷將實際問題抽象成數(shù)學模型并進行解釋與應用的過程,進而使學生獲得對數(shù)理解的同時,在思維能力、情感態(tài)度與價值觀等多方面得到進步和發(fā)展"。所以數(shù)學建模不當只是為了解決問題而建立模型,要從"生活問題數(shù)學化"的過程中,去發(fā)現(xiàn)數(shù)學規(guī)律,尋求數(shù)學方法,體會數(shù)學應用思想等體驗。當今教育,數(shù)學建模主要在高校中開展,筆者認為在小學階段就要有意識地培養(yǎng)學生使用數(shù)學的語言和方法去刻劃實際問題,建立模型,然后解決問題,并在這個過程中,培養(yǎng)學生的各方面的能力,使學生獲得成功的喜悅,體驗數(shù)學的奧妙,同時提高自身數(shù)學的應用能力。
當然,要想增強學生應用數(shù)學的意識, 培養(yǎng)學生的數(shù)學建模能力,教師就更得認真學習,努力提升自己的數(shù)學建模素養(yǎng)。在新課程改革中提倡以教師為主導以學生為主體,既強調學生的認知主體作用,又不忽視教師的引導作用。數(shù)學建模,就是提倡這種教學結構的一種最佳學習模式,數(shù)學建模思想更加注重學生在解決問題的過程中通過合作交流,自己去探索知識、獲得知識和能力的發(fā)展。
所以作為一名小學教師,首先,要認識到在小學中開展數(shù)學建模的重要性。其次,要樹立活到老學到老的理念,要努力提升自身數(shù)學建模的素養(yǎng)和綜合能力,在教學活動中不斷地引導學生,激發(fā)學生學習樂趣,將數(shù)學建模融入教學課堂,讓學生從數(shù)學建模的過程中體驗成功的歡樂,樹立自信心從而進一步激起他們的學習興趣和求知欲望。
2.如何在小學教學中滲透數(shù)學建模思想
2.1 創(chuàng)設問題情景,讓學生從感性材料中獲得理性認識。對一個情景問題,要建立一個數(shù)學模型,首先這個問題原型應是學生有所了解的。但由于小學生的生活經驗不足,對一些實際問題的了解比較模糊不清,所以這就不利于學生對問題的理解,無法引起學生對這些情景材料的注意,激發(fā)他們的學習興趣和求知欲望。為此,我們可以有意識地使用教材并借助圖片、實物、投影儀、多媒體輔助等直觀展示來豐富教學資源,把一些學生所熟悉的或了解的生活實例作為教學的問題背景,使學生對問題背景有一個具體的了解,這樣更有利于讓學生自由探索、實踐,并對實際問題的簡化,從而構建合理的數(shù)學模型,而且能提高學生的數(shù)學應用意識。
在試圖將情景問題轉化成數(shù)學模型的過程中,如何審題,如何處理材料,如何讓學生學會抓問題的主要方面,刨掉干擾部分,是建立一個合理模型的重要前提。
以一道中國古代名題為例:雞兔同籠問題,共12個頭,30條腿,問雞、兔各幾只?從題中我們不難得出已知和未知,但事實上僅根據(jù)上述兩個條件是不能解題的,因為你必須知道雞有幾條腿,兔有幾條腿,也就是我們的生活常識,抓住這個問題本質,你就很容易的解決該問題,從而從感性材料中獲得理性認識。所以建立模型的過程中關鍵步驟就是要學會處理信息,培養(yǎng)學生如何解讀、分析、綜合、抽象、簡化信息等能力。這就需要教師從選取素材到具體的實施,應該尊重學生的自主選擇,有意識培養(yǎng)學生獨立思考,激發(fā)學生的創(chuàng)新精神,逐步提高實踐能力、合作交流能力和團隊合作精神。不斷的引導學生用數(shù)學思維的觀點去觀察、分析各種事物之間的關系和挖掘數(shù)學信息,從而使具體問題中抽象出我們熟悉的數(shù)學模型,進而達到用數(shù)學模型來解決實際問題的目的,使數(shù)學建模思想逐步成為學生思考問題的方法和習慣,并慢慢融入學生的課堂教學中。
2.2 解決生活問題,讓學生主動構建數(shù)學模型。
在小學教學中,教師創(chuàng)設問題背景時,要充分利用一些來自學生生活中的素材和實際問題,進而引導學生主動構建合理的數(shù)學模型。例如教學《神奇的黃金比》,某教師從"高跟鞋問題"引入問題,女孩子穿多高的鞋跟看起來最美?同時,出示劉翔,潘長江,周迅的圖片,問誰的身材最美?你是如何判斷的。由此生活原型激發(fā)學生的學習興趣,和求知欲望。讓學生合作交流,探究為何潘長江和周迅一樣高,但周迅卻看起來更美,教師適時引導學生得出上身和下身的概念,給出劉翔、潘長江、周迅三個人的身長數(shù)據(jù),并讓學生分別寫出這三個人上身和下身的比并算出比值。
一步步引導學生將該生活問題數(shù)學化,放手讓學生自己研究觀察所得數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)其中規(guī)律,抽象概括出:當一個物體的兩部分之間的比大致符合0.618:1時,會給人以一種優(yōu)美的視覺感受,這個神奇的比被稱為"黃金比"。 "黃金比"這一抽象的知識隱藏在具體的問題情境中,學生在整理數(shù)據(jù),根據(jù)分析和對比研究,通過小組交流合作,運用已有的知識經驗找到這個特殊的比-黃金比,推進數(shù)學思考的有序進行。學生從具體的問題情境中抽出黃金比這一數(shù)學問題的過程就是一次建模的過程。
同時,該教師設計了讓學生尋找身邊的"黃金比"、欣賞圖片、幫媽媽設計合適的高跟鞋、為什么芭蕾舞演員要踮起腳尖跳舞等,讓學生進一步感受到生活中處處有"黃金比", 展示了這節(jié)課趣味性,實踐性和應用性。教師在教學過程中不只是單純的教學新知,更注重了學生動手能力、合作交流能力等培養(yǎng),同時教師抓住這一契機適時地滲透數(shù)學建模思想教育,讓學生親身體驗生活,親自經歷事情的發(fā)生和發(fā)展過程, 讓學生主動獲取相關的信息和數(shù)學材料,發(fā)現(xiàn)數(shù)學規(guī)律,尋求數(shù)學方法,從而培養(yǎng)學生對事物的觀察和分辨能力,增強學生的數(shù)學意識。
3.在小學中開展數(shù)學建模的意義
當然數(shù)學模型的建立不是最終目的,在小學生中開展數(shù)學建模,是要讓學生形成一種技能,建立一種思維方法,最后再應用所學的數(shù)學方法去解決實際問題,讓學生理解并逐步形成數(shù)學的思維過程。例如"平均數(shù)""路程=時間×速度"等一些概念和公式等數(shù)學教學,是從實際問題中抽象化而來,最終用以解決生活中的許多問題。
例如在《面積和面積單位》教學時,讓學生從身邊的物體來感受面積的概念并理解1 平方厘米、1 平方分米、1 平方米 三個面積單位模型,同時通過放手讓學生測量,并及時應用三種單位模型去解決生活實際問題,從中對測量方法、選擇合適單位進行經驗總結變成學生的生活經驗。數(shù)學建模在生活中能得到靈活的應用,這才是達到深刻理解和把握數(shù)學模型的目的。數(shù)學建模,能將數(shù)學學習和生活、社會緊密地聯(lián)系在一起,用所建立的數(shù)學模型來解答生活實際中的問題,讓學生能體會到數(shù)學模型的實際應用價值,體驗到所學知識的用途和益處,進一步培養(yǎng)學生應用數(shù)學的意識和綜合應用數(shù)學知識解決問題的能力,使學生逐步數(shù)理自信心,并從中獲得學習的樂趣。
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16數(shù)學建模優(yōu)秀論文篇2
中學數(shù)學建模簡論
摘 要: 全面實施素質教育已成為我國當前的戰(zhàn)略性決策,中學數(shù)學建模作為素質教育的一個重要組成部分,在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力方面具有不可忽視的功能與作用。目前,中學數(shù)學建模教學沒有成熟的經驗和方法可以借鑒,需要在教學實踐中進一步探索。本文針對中學數(shù)學建模教學從理論上進行了較為深入的分析,闡述了什么是數(shù)學模型和數(shù)學建模,提出了中學數(shù)學建模教學新的理念和教學方式。
關鍵詞: 中學數(shù)學模型 數(shù)學建模 建模教學 教學方式
1.引言
1999年第三次全國教育工作會議明確提出以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力為重點的素質教育。“發(fā)展學生的數(shù)感、符號感、空間觀念、統(tǒng)計觀念、推理能力、應用意識”,是義務教育階段培養(yǎng)學生初步的創(chuàng)新精神和實踐能力的重要學習內容。“發(fā)展應用數(shù)學知識的意識與能力,倡導自主探索、動手實踐、合作交流、閱讀自學等學習數(shù)學的方式,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力”,是高中數(shù)學課程標準的新觀念。高中數(shù)學新大綱強調:要增強用數(shù)學的意識,學會分析問題和創(chuàng)造性的解決問題,使數(shù)學教學成為再創(chuàng)造、再發(fā)現(xiàn)的教學。在數(shù)學教育實踐中,一直存在著忽視應用的傾向。數(shù)學“雙基”是我國數(shù)學教育的優(yōu)良傳統(tǒng),但過于強調“雙基”教學,忽視數(shù)學的應用和應用能力的培養(yǎng),隨著社會的進步和科學的發(fā)展,這種觀念和做法的弊端日益顯現(xiàn)出來。近年來,不論中考還是高考都加大了應用題的力度,這些題目的解答不夠理想。大多數(shù)學生碰到陌生的題型或者聯(lián)系實際的問題不會用數(shù)學方法去解決。
數(shù)學教學不僅要讓學生獲得新的知識,而且要提高學生的思維能力,要培養(yǎng)學生自覺地應用數(shù)學知識去考慮和處理日常生活、生產中所遇到的問題,從而形成良好的思維品質,造就一代具有探索新知識、新方法的創(chuàng)造性思維能力的新人。由此看來,加強中學數(shù)學建模教學顯得非常必要。
2.數(shù)學模型與數(shù)學建模
所謂數(shù)學模型,是指對于現(xiàn)實世界的某一特定研究對象,為了某個特定的目的,根據(jù)特有的內在規(guī)律,在作了一些必要的簡化假設后,運用適當?shù)臄?shù)學工具,并通過數(shù)學語言表述出來的一個數(shù)學結構。數(shù)學中各種基本概念,各種數(shù)學公式、方程式、各類函數(shù)及相應的運算系統(tǒng),都可稱為數(shù)學模型。數(shù)學建模就是提煉數(shù)學模型的過程,是對研究對象進行具體分析,從而達到科學抽象的過程,意在尋求一個能反映問題本質特征的、同時又是理想化、簡單化的數(shù)學模型。數(shù)學建模最重要的特點是要接受實踐的檢驗、多次修改模型漸趨完善的過程是一個化繁為簡、化難為易的過程。通過對問題數(shù)學化,模型構建,求解檢驗使問題獲得解決的方法稱之為數(shù)學模型方法。數(shù)學模型方法幾乎貫穿于整個中學數(shù)學學習過程之中,中學數(shù)學中的列方程解應用題,建立函數(shù)表達式及解析幾何里的軌跡方程等都孕育著數(shù)學模型方法的思想。
著名數(shù)學家懷特海曾說:“數(shù)學就是對于模式的研究。”數(shù)學是模型的科學,建立數(shù)學理論就是創(chuàng)造模型,用數(shù)學理論解決實際問題就是應用模型。數(shù)學說到底實際上就是教給學生前人給我們構建的一個個數(shù)學模型和怎樣構建模型的思想方法,以使學生能運用數(shù)學模型解決數(shù)學問題和實際問題。
培養(yǎng)學生運用數(shù)學建模解決實際問題的能力,關鍵是把實際問題轉化為數(shù)學問題。學生必須首先通過觀察、分析、提煉出實際問題的數(shù)學模型,然后把數(shù)學模型納入某知識系統(tǒng)去處理,而且要有相當?shù)挠^察、分析、綜合和類比能力,從紛繁復雜的具體問題中抽象出熟悉的數(shù)學模型,從而達到用數(shù)學模型來解決實際問題。
3.中學數(shù)學建模的教學理念
數(shù)學來源于現(xiàn)實世界,數(shù)學的生命力在于,它能有效地解決現(xiàn)實世界向我們提出的各種問題,而數(shù)學模型正是聯(lián)系數(shù)學與現(xiàn)實世界的橋梁。因此,加強數(shù)學建模能力的培養(yǎng)是數(shù)學教育的關鍵之一。當時代向著社會數(shù)學化、科學化發(fā)展時,學生不僅要學會數(shù)學,而且要會用數(shù)學。
教師不僅要教學生數(shù)學知識,而且要強化學生應用數(shù)學的意識。只有學生能夠意識到數(shù)學存在于現(xiàn)實生活之中,并被廣泛應用于現(xiàn)實世界,才能夠切實體會到數(shù)學的應用價值,學習數(shù)學的積極性才能夠真正被激發(fā),如此獲得的數(shù)學知識、數(shù)學思想方法才有可能真正被用于解決現(xiàn)實生活中的問題。實施數(shù)學建模教學應達到這樣的目標:使學生體會數(shù)學與自然及人類社會的密切聯(lián)系,體會數(shù)學的應用價值,培養(yǎng)數(shù)學的應用意識,增進對數(shù)學的理解和應用數(shù)學的信心,使學生學會運用數(shù)學的思維方式去觀察、分析現(xiàn)實社會,去解決日常生活中的問題,進而形成勇于探索、勇于創(chuàng)新的科學精神。
數(shù)學建模是研究性學習和小組合作學習的重要形式。數(shù)學研究性學習的目標是培養(yǎng)學生信息收集和處理能力,提高綜合應用能力,獲得親自參與研究探索的積極體驗,學會溝通與合作。
小組合作學習是當前深受研究者重視的一種學習形式。小組合作學習的關鍵在于小組成員之間相互依賴、相互溝通、相互合作、共同負責,從而達到共同的目標。在數(shù)學建模教學中,教師通過設計實踐型研究性課題進行數(shù)學建模應用,能培養(yǎng)學生利用數(shù)學知識解決問題的能力,掌握研究解決問題的思想方法,增強學生學數(shù)學用數(shù)學的興趣,從而達到數(shù)學知識、數(shù)學創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力同步增長的目的,激發(fā)學生學習數(shù)學的積極性,學會團結協(xié)作,建立良好的人際關系。同時,數(shù)學建模教學有助于培養(yǎng)學生觀察理解能力、邏輯分析能力、實踐能力、交流能力、團結協(xié)作能力、寫作表達能力。
4.中學數(shù)學建模的教學方法
國內外數(shù)學教育工作者自20世紀80年代以來,從“中學數(shù)學教學”的角度,進行了一系列的研究、探索,提出中學數(shù)學建模的目的在于培養(yǎng)學生應用數(shù)學的意識,為學生創(chuàng)造發(fā)展空間,并要“探索一條數(shù)學的教改之路”;提出把數(shù)學建模摻和到中學數(shù)學課程中去,在課堂中增加數(shù)學建模練習;提出數(shù)學建模的教學必須與學生掌握的數(shù)學知識水平密切相關,強調以小組形式開展;提出中學數(shù)學建模的三種教學形式,課程教學,課內“切入”,課外活動。為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力,中學數(shù)學教學要求增強實踐意識,重視探究和應用。學生要關注生產實踐和社會生活中的數(shù)學問題,關心身邊的數(shù)學問題,不斷提高數(shù)學的應用意識,學會從實際問題中篩選有用的信息和數(shù)據(jù),研究其數(shù)量關系或數(shù)形關系,建立數(shù)學模型,進而解決問題。教師應注意抓住社會現(xiàn)實中運用數(shù)學知識加以解決的普遍性問題和社會熱點問題,讓學生開展討論、研究。從課程改革對中學生的能力要求和中學生智力水平特點的角度出發(fā),教師應該實施一種順應課程改革新理念的教學模式:課內外相結合,小組合作方式。
數(shù)學建模教學要求教師以建模的視角對待和處理教學內容,把基礎數(shù)學知識學習和應用結合起來,使之符合“具體?邛抽象?邛具體”的認知規(guī)律使學生通過實踐、交流、分析、整理,抽象其本質。教師要概括學習的課題,滲透建模意識,介紹建模方法,以教師為主導,學生為主體完成課題學習。教師要適時啟發(fā),引導調控,成為學生學習數(shù)學的組織者、合作者和共同研究者,對建立的模型,靈活應用啟發(fā)式。數(shù)學建模教學應結合正常的數(shù)學內容進行切入,把培養(yǎng)應用數(shù)學的意識落實在平時的教學過程中,以教材為載體,以改革教學方法為突破口,通過對教學內容的科學加工、處理和再創(chuàng)造達到在學中用,在用中學,讓學生學習到數(shù)學的精神、思想和方法,進一步培養(yǎng)學生的用數(shù)學意識、分析和解決實際問題的能力。具體而言:教師要做有心人,從課本中的數(shù)學問題挖掘出生活模型,選擇緊貼社會實際的典型問題,深入分析,逐漸進行這方面的訓練,使學生養(yǎng)成自覺地把數(shù)學作為工具來用的意識。教師要以社會熱點問題出發(fā),編擬應用題。教師要從其它學科中選擇應用題,培養(yǎng)學生運用數(shù)學工具,解決該學科難題的能力。
教師應選擇適當?shù)臄?shù)學建模問題,創(chuàng)設合理的問題情境,在自己的視野范圍內因地制宜地收集、編制、改造適合自身學生使用,貼近學生生活實際的數(shù)學建模問題,同時注意問題的開放性與可擴展性。數(shù)學建模教學以創(chuàng)新性、現(xiàn)實性、真實性、合理性、有效性等方面作為標準,對建模的要求不可太高,重在參與。數(shù)學建模問題難易應適中,千萬不要搞一些脫離中學生實際的建模教學。一切教學活動必須以調動學生的主觀能動性,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力為出發(fā)點,引導學生在自覺的學習過程中構建數(shù)學建模意識。
5.結語
我們在開展“目標教學”的同時,應大力滲透“建模教學”,為中學數(shù)學課堂教學改革提供一條新路,也將為培養(yǎng)更多更好的“創(chuàng)造型”人才提供一個全新的舞臺。數(shù)學就是生活,生活離不開數(shù)學,數(shù)學也不能和生活分離。時時有數(shù)學,事事有數(shù)學。加強中學數(shù)學建模教學是現(xiàn)代教育的一個趨勢。鑒于當前中學數(shù)學教學忽視應用的實際,我們有必要調動師生參與建模教學的積極性,大力開展建模教學的活動,促進中學數(shù)學建模教學的進一步發(fā)展。中學數(shù)學教師應繼續(xù)學習“數(shù)學模型”課程,準確地把握數(shù)學建模問題的深度和難度,更好地推動中學數(shù)學建模教學的發(fā)展。
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