对中学数学建模教学的探讨
数学建模思想融入高中数学教学的探索与实践
数学建模思想融入高中数学教学的探索与实践我国教育体制改革的逐步开展下,如何提高学生核心素养和综合创新能力已成为当前高中教育的主要任务。
为了更加有效地引导学生学习,教师要通过建模方法来指导学生把数学知识整理得有条理,从而帮助学生形成问题意识,勇于提出问题,从而帮助他们更加深刻地理解数学知识,并通过合理的方法将数学知识与实际问题联系起来,提高自身的数学学科素养。
一、数学建模的内涵数学建模是运用数学思想、方法和知识解决实际问题的过程,是数学教育教学的基本内容。
数学建模是从实际问题中建立数学模型的过程,是指经过对数据专业知识及其他专业知识的实际运用,能将数据学科的外部功能与内部应用层次加以统一衍射。
在数学模型上将所有的数据编程语言及其他元素都加以外部运用,将数学本身的实用、功用加以深入体现和演绎。
从数学教学、核心素质训练等方面分析,数学模型属于把数据专业知识和语言运用到外部环境中的一个表现方式,使学生对具体数据及各种功能应用有更深层次的认识。
同样,数学教学中模型能够使单调沉闷的几何教材显得更为充实、活泼有趣,能对学生积极主动学习产生积极影响。
从各个方面来说,数学模型对于全方位提高学生素质能力都具有重要的促进意义。
二、将数学建模思想融入高中数学教学的意义(一)借助模型,有助于理解由于学生在学习的过程当中难免出现一些学生不理解的问题,所以通过建模有助于孩子理解是非常关键的。
就如简单的计算,很可能学生在实际应用问题当中根本就很难掌握,可是经过实际地训练学生很快就会找到许多一开始忽略的细节点。
比如,在游泳池进水与放水这种很单纯的问题当中,学生对这两种变量之间的关系根本就无法判断,经过实际建模地训练学生却很轻松地就能够掌握。
而实际上在日常生活当中,也有许多建模训练能够用于表现某些数学概念与内容,数学根本就来自日常生活当中,学生不管在任何时候都不能离开了和实际生活的联系。
模块的建立可以帮助学生认识某些抽象的概念,也有助于学生获得更多的提高。
中学数学建模教学的方法探索
3 如果池底每 平方米的造价 为 10元 , m. 5 池壁每平 方 最低 ?最低造价是 多少?
编拟社会 热点相关的应用题. 采用社会热点 问题
米的造价为 10元 ,怎样设计 蓄水池 才能使 总造 价 做题 目背景 , 学生掌握相关 类型 的建模 方法 , 2 使 不仅
状 ?还有 旧城改造 、 旧房改造使造 价最省 , 等等. 这些 标准是 : 本地通话 费每 分钟 06元 , . 月租 费和 来 电显
与学 生生活实际联 系紧密的 问题 ,能极 大地提高学 示 费全免 . 的亲戚 朋友都 在本地 , 小周 他也 想拥有 来
生 的学习兴趣 . 过这样 的训练 , 生的建模 能力会 电显示服务 , 问选择哪 一家更为省钱 ? 通 学 请 有很大的提高. 教 师在课堂教学 中,把建模 训练融人到数 学知
内涵丰富. 它可以改编出很多有较高思维价值 的 利用
例 3小 周 购 买 了一 部 手 机 想 入 网 , 友 小 王 介 . 朋
题 目, 给定一 张纸 片 , 如 设计 一个粉 笔盒 , 其容 积 绍他加入 中国联通 10网, 费标准是 : 使 3 收 月租 费 3 元 , 0
最大 ; 在一块不规则 的荒 地上修建一个矩 形停车场 , 每 月来 电显 示费 6 ,本地通话 费每 分钟 04 ; 元 . 元 朋 怎样设计 ? 同样体积 的易拉罐为何要设计 为 圆柱形 友 小李向他推 荐 中 国移动 的 “ 州行 ” 神 储值 卡 , 费 收
正常的教学 内容切 入 ,把培养学生 的应 用意识落 实 通 过 控 制 燃 气 阀 门 改 变 气 流 量 ,使 烧 开 水 所 使 用 的 到平 时的教学过程 中. 教师教学时从课本 内容出发 , 燃 气量 最 小.
探索中学数学建模的教学
2 0 0名, 乙商厦则实行九五折优惠销售。 请你想一想: 哪一种销售方式 更吸引入?哪一家商厦提供给消 费者 的实惠大? 分析 在实际 问题中, 甲商厦每组设奖销售的 营业额和参加抽奖的人数都没有限制, 所以我们认 为这个问题应该有几种答案。 ①若 甲商厦确 定每 组设奖, 若参加人 数较少, 少于 2 1 3( 1 + 2 + 1 o + 2 0 0 : 2 1 3人)人, 人们会认为获 奖机率较大。 则甲商厦的销售方式更吸引顾客 。 ②当 甲商厦的每组 营业额较 多时, 它 给顾客 的优惠幅度就相应的小。 因为甲商厦提供 的优惠 金 额 是 固 定 的 , 共 1 4 0 0 0 元 ( 1 0 0 0 0 + 2 0 0 0 + 1 0 0 0 + 1 0 0 0 = 1 4 0 0 0 ) 。 假设两商厦提供 的优 惠都是 1 4 0 0 0元 ,则可求 乙商厦的营业额为
2 8 0 0 0 0元 ( 1 4 0 0 0÷ 5 %= 2 8 0 0 0 0 ) 。
故一月份的付款 方式应选 ( 3 . 1 )式 ,则
8 _ h c =9. c =l,
因 此
a =l O, b = 2, c = l 。
例3 : 一位老人有三个儿子,老人去世后 留下 了
1 1 只羊 。 在遗嘱中, 老人将这 1 1 只羊的 分给老
教育探索
2 0 1 3年 5期 ( 中源自 探索中学数学建模的教学
车淑 波
( 北大附中 深圳南山分校 广东 深圳 5 1 8 0 0 0)
摘要 :数学建模 正是从 定性和定量的 角度去分析和解决实际问题 ,为人们解决 问题提供 了一种数学方法、一种思雏形式。数 学建模 的重要意义以及模型在 学生 学习数学过程 中已倍受关注 ,更引起 了教 师探 索的兴趣 。本文结合平 时的教学实践 ,从数 学教学的各种 不同方式来论述怎样培养 学生数学建模 能力。 关键词 :数学建模 ;意义;教 学;新课标 什么是数学建模 所谓数学建模就是把所要研究的实验 问题 , 通 过数学抽象构造 出相应的数学模型, 再通过数学模 型的研究 . 使原问题获得解决的过程 。 其基本思路
中学数学建模教学改革探索
中学数学建模教学改革探索随着社会的发展和教育的改革,中学数学教学也在不断探索创新。
数学建模教学作为数学教学的一种新形式,已经渐渐引起了人们的关注,成为了中学数学教学改革的热点。
本文将从数学建模教学的特点、意义和改革探索等方面进行探讨。
一、数学建模教学的特点数学建模教学是指通过解决实际问题,运用数学方法和技术,对实际问题进行数学建模、分析、求解和验证的一种教学方法。
其特点主要体现在以下几个方面:1. 针对性强:数学建模教学是通过实际问题进行学习,所以每个问题都有其所在领域的具体特点。
通过针对性教学,学生能够更好地理解数学的应用和实际意义。
2. 实践性强:数学建模教学是通过实际问题进行数学建模,学生需要通过实地调查、收集数据、分析问题等一系列的活动,从而提高了学生的实际应用能力和解决问题的能力。
3. 跨学科性:数学建模教学是一种综合性的教学方法,它要求学生能够整合多学科的知识和方法,例如数学、物理、化学、生物、经济学等领域的知识都有可能涉及。
1. 培养学生的综合素质:数学建模教学能够培养学生的实际动手能力、创新能力、合作能力等综合素质。
通过实际问题的解决,学生可以培养自主思考、分析问题和解决问题的能力。
2. 提高数学教学的趣味性:传统的数学教学往往枯燥乏味,让学生产生畏难情绪。
而数学建模教学以实际问题为背景,使得数学教学更加贴近生活,更加富有趣味。
3. 培养学生的工程实践能力:数学建模教学需要学生具备一定的工程实践能力,例如实地调查、数据处理、模型建立等活动,这有助于对学生的实际运用能力的培养。
从理论到实践,中学数学建模教学改革正在走向一个新的发展阶段。
1. 制定课程标准:随着数学建模教学的逐渐深入,一些地方已经开始制定数学建模教学的课程标准,从而为数学建模教学提供了规范和指导。
2. 教学方法创新:不少学校开始尝试运用数学建模教学方法,例如分组合作、项目式学习等,逐步摆脱传统的课堂教学模式,使得学生在实际中动手、动脑。
中学生的数学建模与实际应用
中学生的数学建模与实际应用数学建模作为一种综合运用数学知识解决实际问题的方法,在中学数学教育中日益受到重视。
本文将探讨中学生数学建模的重要性,介绍数学建模的一般流程,并以实际应用案例说明中学生在数学建模中的作用。
一、中学生数学建模的重要性数学建模旨在通过数学工具解决复杂问题,培养学生的综合运用数学知识和解决实际问题的能力。
对于中学生来说,数学建模具有以下重要性:1. 培养创新思维:数学建模要求学生运用已学知识解决未知问题,激发学生的创造力和创新思维。
这对于中学生的综合素质培养具有重要作用。
2. 提升数学学习兴趣:传统数学教学常给学生一种枯燥乏味的感觉,而数学建模能将抽象的数学知识与现实问题结合起来,使学习更具趣味性,激发学生的学习兴趣。
3. 增强实际应用能力:数学建模需要学生在实际问题中灵活运用数学知识解决实际问题,从而提升学生的数学实践能力和实际应用能力。
二、数学建模的一般流程中学生在进行数学建模时通常需要遵循以下一般流程:1. 确定问题:首先,中学生需要明确问题的背景和要解决的具体问题,明确问题的目标和限制条件。
2. 建立模型:根据问题的特点,中学生需要选择适当的数学方法和模型,将问题转化为数学语言。
3. 解决模型:中学生通过运用数学知识,对建立的模型进行求解,获得问题的解析解或数值解。
4. 检验模型:中学生需要对求解结果进行验证,确保数学模型的准确性和有效性。
5. 结果分析:中学生需要对求解结果进行分析和解释,将数学方法与实际问题结合,给出合理的结论。
三、实际应用案例以中学生决策问题为例,展示数学建模在实际应用中的作用。
假设某中学学生会组织一次毕业旅行,需要在有限的预算内选择旅游目的地。
学生首先需要确定问题,即如何在预算限制下选择合适的旅游目的地。
学生可通过以下步骤进行数学建模:1. 确定问题:学生明确问题为在预算限制下选择旅游目的地。
2. 建立模型:学生可以根据旅游目的地的各项指标(如交通费、住宿费、门票等)以及自身权重的不同,构建数学模型来评估每个目的地的性价比。
国内中学数学建模及其教学的研究现状
国内中学数学建模及其教学的研究现状数学建模是指利用数学方法和技巧解决实际问题的过程,是数学的一种应用领域。
随着时代的发展和社会需求的变化,数学建模在中学数学教育中扮演了越来越重要的角色。
国内中学数学建模及其教学的研究早已开始,并在不断深入发展。
首先,国内中学数学建模的研究现状主要包括教育部门、研究机构和教育界的关注和支持。
教育部门发布了相关政策和规划,强调数学建模在中学数学教育中的重要性,并提出相关的培养目标和要求。
研究机构组织了大量的研究课题,开展数学建模的理论研究和实践探索。
教育界对数学建模的研究也越来越重视,举办了一系列的学术会议和教学研讨会,交流和分享数学建模的最新研究成果和教学经验。
其次,国内中学数学建模教学的研究现状主要表现在教学内容、教学方法和教学评价等方面。
在教学内容方面,研究者通过对实际问题的分析,编写了一系列的数学建模教材和案例,涵盖了各个数学知识领域和实际应用领域。
在教学方法方面,研究者提出了以问题为导向的教学模式,注重培养学生的问题解决能力和创新思维能力。
同时,还提出了一些新的教学方法和策略,如基于信息技术的教学、合作学习等,以提高学生的学习效果和兴趣。
在教学评价方面,研究者提出了一些新的评价方法和指标,如评价学生的解题能力、建模能力和实践操作能力等,以促进教学的有效性和学生的全面发展。
最后,国内中学数学建模教学的研究现状还存在一些问题和挑战。
一方面,数学建模的教学资源和教师队伍还相对不足,需要进一步扩大和培养。
另一方面,数学建模教学的培训与实践机会相对有限,学生的实践经验和能力培养仍有待加强。
此外,数学建模教学的评价体系还不够完善,需要建立科学的评价标准和方法。
综上所述,国内中学数学建模及其教学的研究现状已经取得了一定的成果,但仍面临一些挑战。
未来,在政策支持和教育的推动下,数学建模教育将进一步发展,为培养创新人才和推动科学研究提供更好的支持。
教师和研究者应共同努力,加强合作,不断完善数学建模教学的理论和实践,推动数学建模教育在中学教育中的深入应用。
数学建模方法融入初中数学课堂教学的实践研究
数学建模方法融入初中数学课堂的实践研究因刘成英(山东省淄博市沂源县历山中学)目前,新课标不断对学科教学提出新要求,数学新课标多次提到数学建模思想,明确了将数学建模教学作为培养初中数学核心素养的重要途径。
在实际课堂教学中,在对数学建模思想的认识和应用上存在着一些问题,笔者根据实际教学研究,提出了数学建模的方法和步骤,对推动当前阶段初中数学建模思想的落实,具有一定的借鉴意义。
一、初中数学常用的建模模型数学建模是通过科学假设简化问题,运用数学公式表示问题内在联系的过程。
(一)最优化模型解决现实生活中的问题时,常需要消耗最少资源来达到最好效果,为达到这个目标就需要最优化模型。
比如社区要解决最大限度降低环境消耗成本的问题,这时需要社区制订相关标准,明确影响环境消耗成本的一个或几个关键变量,通过控制某些关键变量,使其他变量达到最佳状态,这就是最优化模型的运用过程。
(二)动态模型这个模型可以解决时间发展过程中一些动态的变量、动态变化过程的演变。
动态模型的构造容易,但是求解很难,多数情况下需要借助计算机技术模拟分析动态模型。
(三)概率模型人们在解决现实问题时,往往会受到某些不确定因素的干扰,需要用数学语言表述随机变量的不确定性,这时需要运用概率模型的方式解决此类问题。
连续概率模型和离散概率模型是常见的概率模型。
二、建模思想在初中数学课堂教学中应用的意义我国对数学教学重视程度不断增加,数学知识与日常生活的联系成为重要的研究课题,数学建模思想将数学知识和学生的日常生活相联系,拓展了数学知识的学习范围,为培养社会主义科技人才奠定了综合基础。
数学建模与初中数学课堂教学相融合,形成应用数学知识解决生活难题的全新思路,培养学生应用数学建模知识解决生活现实问题的数学思维方式,有助于培养中学生基本科学素养,提升数学综合创新能力促进学生全学科的成长。
三、建模思想在初中数学课堂教学中应用现状及存在的主要问题(一)应用现状随着数学课堂改革的深度推进,初中数学教师不断探索适合社会发展的数学课堂教学方法,数学应用的宽度、广度得到了全面发展,数学建模成为培养中学数学课程素养的重要途径。
谈“数学建模”素养在初中数学课堂教学中的培养
102教学管理与教育研究课堂漫议谈“数学建模”素养在初中数学课堂教学中的培养张新华(山东省菏泽市牡丹区第二十一初级中学 274000)摘要:数学建模就是运用数学思想、方法和知识解决实际问题的过程。
数学建模是数学与生活的桥梁,是培养学生数学兴趣的必经之途。
新课程改革特别强调提高学生的应用意识和创新意识,重视让学生联系生活实际和社会实践。
数学建模作为联系实际应用和数学理论的天然纽带,已成为当今数学教育改革的热点之一。
关键词:数学建模 课堂教学 实施策略《义务教育数学课程标准》指出:数学来源于生活,服务于生活。
而数学与生活的桥梁就是数学建模,这是数学走向应用的必经之路,也是启迪学生数学心智,培养其数学兴趣的必经之途。
下面我通过“直角三角形的边角关系”这一单元复习课,谈一谈数学建模素养在课堂教学中的实施策略及注意事项。
一、在课堂教学中的起始环节,要创设恰当的问题情景,形成对数学模型的“转化”如图,某超市在一楼至二楼之间安装有电梯,天花板与地面平行。
请你根据图中数据计算回答:身高2.29米的姚明,乘电梯会有碰头的危险吗?(参考数值:sin27°≈0.45,cos27°≈0.89,tan27°≈0.51)【设计意图】利用学生感兴趣的话题引入新课,快速激发学生的学习热情。
利用题目中的基本数量关系,结合实物图形,顺理成章地抽象出一个基本的直角三角形模型,进而通过对直角三角形中边角关系的回顾,引入本节课的课题——直角三角形的边角关系。
二、通过学习活动,引导学生分析归纳所建立的数学模型的结构特点,从而完成对数学模型的“细化”活动一:数学来源于生活,反过来还要服务于生活。
学习了“测量物体的高度”一课后,数学兴趣小组的同学们对本城区的古塔进行了调查,并收集到相关的数据。
你能根据提供的数据,计算出古塔的大致高度吗?同学们在点C 处测得塔顶A 的仰角为27°,向前走80米,在点D 处测得A 的仰角为45°(C 、D 、B 三点在一条直线上)求塔AB 的高度。
数学建模在中学数学教育中的应用
数学建模在中学数学教育中的应用一、引言数学建模是一种将实际问题转化为数学问题,并利用数学方法解决实际问题的过程。
在中学数学教育中,数学建模的应用不仅可以提高学生的数学应用能力,还可以培养学生的创新思维和解决问题的能力。
本文将探讨数学建模在中学数学教育中的应用,以及如何更好地发挥其作用。
二、数学建模在中学数学教育中的应用1.提高学生解决问题的能力在传统的中学数学教育中,学生往往只注重解题技巧和公式记忆,而忽略了实际问题中的数学问题。
通过引入数学建模,学生可以更好地理解数学在解决实际问题中的作用,从而提高学生的解决问题的能力。
例如,在几何问题中,学生可以通过建立几何模型来解决实际问题;在代数问题中,学生可以通过建立方程模型来解决实际问题。
2.培养学生的创新思维数学建模需要学生运用创新思维来解决实际问题,这可以培养学生的创新思维。
在建模过程中,学生需要从实际问题中提取信息,建立数学模型,并利用数学知识解决模型问题。
这个过程需要学生不断思考、尝试和调整,从而培养学生的创新思维和解决问题的能力。
3.促进数学知识的应用数学建模可以将抽象的数学知识应用到实际问题中,从而促进学生对数学知识的理解和应用。
例如,在概率统计问题中,学生可以通过建立概率模型来解决实际问题;在函数问题中,学生可以通过建立函数模型来解决实际问题。
这些应用可以帮助学生更好地理解数学知识的本质和应用。
三、如何更好地发挥数学建模在中学数学教育中的作用1.增加实践环节,加强学生的动手能力为了更好地发挥数学建模在中学数学教育中的作用,学校应该增加实践环节,加强学生的动手能力。
学校可以组织学生参加各种数学建模比赛,让学生在比赛中应用数学知识解决实际问题。
此外,学校还可以组织学生参加数学建模讲座和培训,让学生了解更多的数学建模方法和技巧。
2.建立良好的师生关系,鼓励学生积极参与在数学建模过程中,教师应该鼓励学生积极参与,建立良好的师生关系。
教师应该引导学生发现问题、提出问题、解决问题,并给予学生充分的支持和帮助。
中学数学建模教学的点滴认识
引 言
数 学是 人 们 对 客 观 世 界定 性 把 握 和 定 量 刻 画 . 渐抽 象 逐
概 括 形 成方 法学 作 为 一 数
种 普 遍 适 用 的技 术 , 助 于 人 们 收集 、 理 、 述 信 息 , 立 有 整 描 建
数 学模 型 , 而解 决 问 题 . 接 为 社 会 创 造 价 值. 是 新 的 教 进 直 这 学 大纲 的要 求 . 明确 提 出 了利用 数 学 作 为 工 具 建 立 数 学 模 型 解 决 问题 ,增 强 学 生学 数 学 与 用 数学 的意 识 . 为 一 线 的 教 作 育 工作 者 , 如何 更 好 地 引 导 巾 学 生 形 成 建 模 能 力 , 者 思 考 笔 之 余 。 以下几 点 认 识 . 有
该 数 学 问 题 , 决 并 验 证 所 得 的解 , 而 确 定 能 否 用 于 解 决 解 从
容 易 知 道 三 角形 三 个 内角 和 等 于 10. 负 数 时 ,从 温 度 零 8 。讲
下 如 何 表 示 , 于 海 平 面 的 高 度 如 何 表 示 , 学 生 知 道 引 入 低 让 负 数 是 为 了解 决 生活 实 际 需 要 . 无 理 数 时 .让 学 生 求 边 长 讲
式 或 不 等 式 及 图表 、 像 、 图 、 序 …… 用 以 描 述 客 观 事 物 图 框 程 的特 征及 其关 系 , 于原 型 进 行 具 体 构造 数学 模 型 的过 程 就 关 是 数 学建 模 . 于 中学 数 学 来 说 , 学 模 型 有 函 数 模 型 、 程 对 数 方 模 型 、 济 模 型 、 态 模 型 、 口模 型 、 何 模 型 、 率 模 型 经 生 人 几 概
论数学建模在中学数学教学中的意义
论数学建模在中学数学教学中的意义
数学建模是一种以数学方法描述实际问题的方法,它是一种以数学思维和数学工具来解决实际问题的方法。
在中学数学教学中,数学建模具有重要的意义。
首先,数学建模可以激发学生的学习兴趣。
学生可以通过数学建模来解决实际问题,这样可以激发学生的学习兴趣,让学生更加热爱数学,更加热爱学习。
其次,数学建模可以培养学生的分析思维能力。
学生可以通过数学建模来分析实际问题,这样可以培养学生的分析思维能力,让学生更加深入地理解数学知识,更加熟练地运用数学知识。
此外,数学建模可以提高学生的实践能力。
学生可以通过数学建模来解决实际问题,这样可以提高学生的实践能力,让学生更加熟练地运用数学知识解决实际问题。
总之,数学建模在中学数学教学中具有重要的意义,它可以激发学生的学习兴趣,培养学生的分析思维能力,提高学生的实践能力,从而更好地掌握数学知识,提高数学学习效果。
对中学数学建模教学的探讨
由于应用题是各类 升学 考试 中的必考题 , 而数
学建模 活动又 主要体现在 应用题 中 , 因此 , 如何 培 养学生 的数学建模能 力 ,提 高其分 析实际问题 、 解 决实 际问题 的能力是我们 每个数 学教 师应认 真探 讨 的课题 !
实 际 对 象 的 固 有 特 征 和 内 在 规
接受 的 , 而是 以学生 为中心 , 学生对 知识 的主动 靠 探究 、主动发现和对所学 知识 的主动建 构完成 的. 因此 。 数学 建模 教学 中 。 师只 是组 织者 、 导 在 教 指 者 、 进者和合 作者 , 促 而不 是知识 的提供 者和灌 输
数 的模 型 , 求 一 y的最值 问题等 价转 化为 求 将 5
出 版 社 , 9 7: 0 4 . 19 4 - 1
[ ]王荣 生. 2 语文科课程论基础 [ . M] 第二版.
上 海 : 海教 育 出版社 ,0 5 1 8 2 0 :8 .
[]张华. 程与教 学论 [ . 3 课 M] 上海 : 海教 育 上
对 中学数 学建模教 学约探讨
口 武瑞 雪
( 宁 县城 北 中 学 , 苏睢 宁 睢 江 2 10 ) 2 2 0
耄 跫
数 学课程标 准指 出 :数 学建模 是运用 数学思 “ 想、 方法 和知识解决 实际 问题 的过程 , 已经成 为不 同层 次数学教育重要 和基本的 内容 . ”数学 建模是 数学学 习的一 种新 的方式 , 它为学生提供 了 自主学 习的空 间, 有助于学生体验. 数学 建模 的过程就 是指把 错 综 复杂 的实际 问题 简 化 、 抽 象 为 合 理 的数 学 模 型 的 过 程 . 数学建 模就是 通过观察 和研 究
中学数学建模教学难点及对策
中学数学建模教学难点及对策在21世纪的今天,社会对数学的需求不仅仅是数学家,而是一大批能够利用数学知识和数学思想方法解决实际问题的人才,也就是能把实际问题转化为数学问题来解决的人,而这个转化的过程就称为建模。
数学模型是把一些规则和规律用数学表示出来,是近似表达现象特征的一种数学结构。
设计数学模型的过程就称为数学建模。
数学建模过程包括四个主要阶段:理解问题,找出影响该问题的重要因素;简化、假设、猜测重要因素之间的关系去得到一个数学模型;求解模型,得出初步结果;检验模型。
一、学生学习建模的困难通过对学生学习建模情况的调查,了解到学生学习建模的困难是建模的第一步难以完成,主要有以下几个原因:1.对完成建模信心不足。
与教材中的纯数学问题相比,实际问题的文字叙述更加语言化,更贴近现实生活,文字也较多,题目中的量也较多,数量关系更隐蔽、分散。
因此,面对一大堆文字材料,很多同学感到茫然,不知从何下手,从而产生了惧怕的心理。
主要表现有:受题目信息次序、干扰语句的影响,无法正确理解题意或干脆读不懂题目,导致错误或只好放弃;受自身阅读能力以及数学基础知识掌握程度的影响,无法把题目中复杂的网络关系条理化,从而无法解题;无法把实际问题与数学模型联系起来,缺乏两者之间的转换能力。
而在教学中,教师又往往对问题“分类”来指导学生,其副作用是造成学生对实际问题“分门别类,对号入座”。
于是,一旦问题隐蔽或给出新情境,就束手无策了。
由于数学建模使用数学知识和数学方法解决实际生活中的各种各样的问题,是创造性的劳动,因此必须具备良好的心理素质,包括自觉的创新意识、强烈的好奇心、顽强的毅力、稳定的情绪、有效的组织知识等。
而学生恰恰不具备良好的心理素质,因而信心不足。
2.对实际问题中的一些名词术语不熟悉。
由于实际问题中常有许多其他知识领域的名词术语,而学生与外界接触相对较少,对实际生活中的保险金、纳税率、和股市信息等,连这些概念的意思都搞不懂,更不要谈解题了。
对于数学建模活动教学的思考与建议
对于数学建模活动教学的思考与建议
对于数学建模活动教学,以下是一些思考与建议:
1. 引导问题意识:数学建模活动的核心是解决实际问题。
教师可以引导学生培养问题意识,了解问题的背景和需求,激发学生对问题的兴趣和思考。
2. 培养团队合作与沟通能力:数学建模常常需要团队合作和沟通交流。
教师可以组织学生参与小组活动,在合作中学生分享思路和观点,共同解决问题,培养团队合作和沟通能力。
3. 提供真实问题案例:教师可以选取真实的问题案例,将学生置于现实情境中。
让学生接触到真实的数据和情境,激发他们的学习兴趣,并提高问题解决的可行性。
4. 引导模型构建与分析:教师需要引导学生学习并熟练运用数学模型构建的方法和技巧。
教师可以提供范例,指导学生提取关键因素,建立适当的数学模型,并对模型进行分析和解释。
5. 强调实践与反馈:数学建模是一个实践性强的学科,教师应鼓励学生积极实践和实验,通过验证模型的有效性和局限性,进一步提升他们的数学建模能力。
6. 多样化评价方法:除了传统的笔试和口试,教师可以采用多样化的评价方式,如项目报告、展示演讲、小组讨论等,全面评估学生的数学建模能力和综合素质。
7. 融入技术工具:数学建模过程中,合理运用计算机软件和科技工具可以提高效率和准确性。
教师可以引导学生学习和使用适当的技术工具,如数学建模软件、数据可视化工具等。
总之,数学建模活动教学需要注重培养学生的问题意识、团队合作能力、模型构建和分析能力,同时关注实践与反馈。
通过这些努力,可以激发学生的创造力和创新思维,培养他们解决实际问题的能力,并为他们的学习和未来的职业发展奠定坚实的基础。
提高中学生的数学建模能力
提高中学生的数学建模能力数学建模是一项重要的数学能力,它旨在培养学生利用数学方法解决实际问题的能力。
对于中学生来说,提高数学建模能力对于他们未来的学习和职业发展至关重要。
本文将探讨提高中学生数学建模能力的几个关键方面。
一、培养数学思维能力数学思维是数学建模的基础,它包括抽象思维、逻辑思维、创造思维等。
中学生在学习数学的过程中,需要通过解决问题、探索规律等方式培养和发展数学思维能力。
教师可以设计一些拓展性的数学问题或者实际生活中的问题,引导学生进行思考和探索。
例如,通过给学生提供一段轨迹数据,让他们推算物体的运动规律,从而培养他们的数学思维能力。
二、注重实际问题的应用数学建模要求学生将数学知识应用于实际问题的解决过程中。
因此,教师在教学中应该注重将所学的数学知识与实际问题相结合,并帮助学生理解并应用数学概念和方法解决实际问题。
例如,在学习函数时,可以通过给学生提供一些实际问题,让他们利用函数的概念和方法解决问题,从而增强他们的数学建模能力。
三、多样化的学习资源和工具中学生提高数学建模能力需要有多样化的学习资源和工具的支持。
教师可以利用互联网资源、数学建模软件等来为学生提供更多的学习材料和工具。
通过使用这些资源和工具,学生可以更加灵活地进行数学建模实践,提升他们的数学建模能力。
四、鼓励团队合作和交流数学建模往往需要学生之间的合作和交流,教师可以组织学生进行小组活动,让他们共同解决一个数学建模问题。
通过这样的合作和交流,学生可以从彼此的思维和方法中获得启发,相互学习和提高数学建模能力。
五、参与数学建模竞赛中学生参与数学建模竞赛是提高他们数学建模能力的重要途径。
数学建模竞赛可以锻炼学生的数学建模能力、解决问题的能力、创新思维能力等。
教师可以引导学生参加各类数学建模竞赛,并提供相关的指导和支持,帮助学生更好地提升他们的数学建模能力。
综上所述,提高中学生的数学建模能力是培养他们综合素质和创新能力的关键。
通过培养数学思维能力、注重实际问题的应用、提供多样化的学习资源和工具、鼓励团队合作和交流以及参与数学建模竞赛等方式,可以有效地提高中学生的数学建模能力。
数学建模教学中提升初中生数学思维能力的策略
数学建模教学中提升初中生数学思维能力的策略随着社会的不断进步,数学建模已经成为了中学数学教育的重要组成部分。
数学建模教学不仅可以培养学生的数学实际运用能力,还可以提升学生的数学思维能力。
而对于初中生来说,数学思维能力的培养尤为重要,因此在数学建模教学中提升初中生数学思维能力成为了一个重要课题。
本文将针对这一课题,探讨几种提升初中生数学思维能力的策略。
一、引导学生独立思考在数学建模教学中,老师应该引导学生独立思考,而不是简单地给出答案。
在提出问题之后,老师可以引导学生从不同的角度去思考问题,激发学生的好奇心和求知欲,让他们自己去思考问题的解决方法。
有时候,老师在课堂上可以故意给出一些错误的解题思路,让学生自己去发现并纠正错误,这样可以帮助学生形成批判性思维,提高他们的数学解题能力。
二、多角度观察问题数学建模教学中,老师可以给学生提供多种不同的解题方法,让学生从不同的角度去观察问题。
在解决实际问题时,可以从几何、代数、概率等多个角度去进行分析,让学生感受到数学的多样性和丰富性。
多角度观察问题可以帮助学生培养灵活的思维,让他们能够从不同的角度去解决实际生活中的问题。
三、提倡合作学习数学建模教学中,老师可以让学生分组进行合作学习。
合作学习可以让学生在团队中相互交流,分享各自的思路和见解,从而帮助学生拓展思维,丰富解题方法。
在合作学习中,学生可以学会相互借鉴,相互启发,从而提升自己的数学思维能力。
四、激发学生对数学建模的兴趣激发学生对数学建模的兴趣是提升他们数学思维能力的关键。
老师可以通过引入有趣的实际问题、举办数学建模比赛等方式来激发学生的兴趣。
当学生对数学建模感兴趣的时候,他们就会更加主动地去思考问题、解决问题,从而提高数学思维能力。
五、培养学生创新意识数学建模教学中,老师可以培养学生的创新意识,让学生学会从实际生活中的问题出发,提出新的解决方法。
在课堂上可以给学生提供一些新的问题,鼓励他们尝试不同的解题方法,培养他们的创新思维。
中学数学建模的教学探索
8・
《 数学之友》
2 0 1 3 年第 2 4 期
边 形 的 内角关 系 , 由此构 造一个 正 五边形 解决 问题.
女 Ⅱ 图1 , 由于 A B+B C+C D
1 从 常 见 的 数 学 模 型 理解 中 学 数 学 建 模 的
意 义
数学模型既有古今中外的“ 精品” , 也有新课标 教 材 中 的“ 成 品” ,“ 精 品” 是 数 学家 构 建 的 , 如 著名 的“ 哥 尼斯 堡七 桥 问题 ” , 欧拉 巧 妙 地运 用 数 学 知识 把小 岛 、 河岸 抽象 成“ 点” , 把桥 抽象 为 “ 线” , 构 建 出 平 面几何 模型 , 从 而成功 的解决 了这个 问题 , 成 为数 学史上用数学解决实际问题 的经典代表. 新课标教 材中的利息和增长率 的计算、 水泵站建在何处距离 最短 、 推铅球 的最高点和落地最远点 的测算等 , 从公
式、 方程 、 几何 、 解 三角形 、 函数等各 个方 面 向学 生展
自觉地 运用所 给 问题 的条 件 , 寻 求解 决 问题 的最 佳 方 法和 途径 , 可 以培养学 生 的想象 、 直觉思 维 、 猜测、 转换、 构 造 等能力 , 而这些 能力 正是创 造性 思维 能力
的最基 本 的特征. 因此 , 培养 学生创 造性思 维 能力 的 过程应 该三 点基 本要求 : 第一 、 对 周 围的事 物要 有积
旁 通.
觉思维 , 如笛卡尔坐标 系、 费 尔马大定理、 歌德 巴赫 猜想 、 欧 拉定理 等 , 它 们是数 学 家通过 观察 、 比较 、 领 悟、 突发灵感发现的. 通过数 学建模教学 , 培养学生 的直觉思维使学生具有独到 的见解 和 良好 的思维
数学建模在中学教学中的应用
数学建模在中学教学中的应用1. 数学建模的概念和意义数学建模是将实际问题转化为数学模型并运用数学方法进行分析和解决的过程。
在中学教育中,数学建模可以培养学生的综合思维能力、创新能力和问题解决能力,提高他们对实际问题的理解和应用能力。
2. 数学建模在中学教学的目标•培养学生对实际问题的数学思维和抽象能力。
•培养学生收集、整理、分析和解决问题的能力。
•培养学生合作与沟通的能力。
•提高学生对数学知识与实际应用之间联系的认识。
3. 数学建模在中学教育中的具体应用3.1 数字追踪通过使用统计数据以及图表分析等方法,让中学生了解数字追踪在现实生活中的应用。
举例来说,可以让他们探索全球疫情传播速度,并预测未来趋势。
这样一方面加深了他们对统计数据处理、图表分析和预测方法等知识点的理解,同时也让他们了解到数学在实际问题中的重要性。
3.2 游戏设计鼓励中学生使用数学建模的方法设计游戏。
通过这个过程,他们将学习如何确定游戏规则、计算分数、预测可能性等等,不仅提高了对于概率和统计知识的理解和应用,同时也培养了创造力和逻辑思维能力。
3.3 经济模型引导中学生构建经济模型,并使用它来研究经济问题。
例如,可以让他们探索通货膨胀对家庭消费的影响、制定个人理财计划或者评估市场供求关系等。
这样一方面培养了他们对经济现象的认识,同时也提高了对于微积分和优化方法等数学工具的应用能力。
3.4 自然科学模型鼓励中学生利用数学建模方法探索自然科学问题。
例如,可以让他们研究物体自由落体运动、天体运动规律、环境污染传播等。
通过构建相应的数学模型并进行分析与仿真,不仅能加深对物理、化学等基础科学知识的理解,同时也培养了解决实际问题的能力。
4. 数学建模的教学策略和方法•鼓励学生独立思考和提出问题。
•引导学生进行数据收集与整理,并选择合适的数学工具进行分析。
•鼓励学生展示和讨论他们的观点和模型。
•提供实践机会,让学生亲自参与到数学建模过程中。
•结合现实案例和真实数据,让学生更好地理解数学概念与应用。
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对中学数学建模教学的探讨
数学课程标准指出:“数学建模是运用数学思想、方法和知识解决实际问题的过程,已经成为不同层次数学教育重要和基本的内容.”数学建模是数学学习的一种新的方式,它为学生提供了自主学习的空间,有助于学生体验.
数学建模的过程就是指把错综复杂的实际问题简化、抽象为合理的数学模型的过程. 数学建模就是通过观察和研究实际对象的固有特征和内在规律,抓住问题的主要矛盾,建立起反映实际问题的数量关系,然后利用数学的理论和方法解决问题. 这个过程可以通过图1来体现.
由于应用题是各类升学考试中的必考题,而数学建模活动又主要体现在应用题中,因此,如何培养学生的数学建模能力,提高其分析实际问题、解决实际问题的能力是我们每个数学教师应认真探讨的课题!
一、数学建模的教学原则
1. 主体性原则
建构主义理论认为:学生学习知识并不是被动接受的,而是以学生为中心,靠学生对知识的主动探究、主动发现和对所学知识的主动建构完成的.因此,在数学建模教学中,教师只是组织者、指导者、促进者和合作者,而不是知识的提供者和灌输者. 在建模教学活动中,教师应给予学生各种自主权,充分调动学生的积极性,让每一个学生主动提出自己的建模方法.
案例1 已知z1=x+3+yi,z2=x-3+yi(x,y∈R),z1+z2=10,求4x-5y的最值.
学生1:由椭圆的定义,以(x,y)为坐标的动点P的轨迹是以(-3,0),(3,0)为焦点,长轴长为10的椭圆,此椭圆的方程为:+=1.
至于以下怎么做?我还没想好……
点评:学生1能根据椭圆的定义,建立一个椭圆模型,虽然没有将题目完全解出,但仍应得到肯定与表扬.
学生2:可利用三角换元法,设x=5cosα,y=4sinα,则4x-5y=…=20cos(α+). ∴4x-5y的最大值为20,最小值为-20.
点评:学生2通过三角换元,建立一个三角函数的模型,将求4x-5y的最值问题等价转化为求三角函数的最值问题.
学生3:也可以用另外一种方法,即整体换元,设4x-5y=k,当直线l:y=x-
(-表示此直线的纵截距)①与椭圆+=1②相切时,k可取到最值. 由①、②消去y,并令Δ=0,得k=±20,∴4x-5y的最大值为20,最小值为-20.
点评:学生3通过整体换元,建立了一个一元二次方程的模型,将求4x-5y 的最值问题等价转化为此一元二次方程判别式为零的问题,然后通过画图,可知当直线l与椭圆相切时,其纵截距取得最值,从而k取最值,即4x-5y取最值.
这是一道可用来考查复数、函数、椭圆、最值、三角函数、直线、数形结合思想、等价转化思想等知识的题目. 解题成功的关键是放手让学生主动参与,这就需要在教学中留给学生充分的空间和时间去思考、探究,让学生自主建立数学模型解决问题,使之获得成就感.
美国国家数学教育委员会在《人人关心:数学教育的未来》的报告中指出:“实在说来,没有人能教数学,好的数学老师不是在教数学,而是激发学生自己去学数学.”“只有当学生通过自己的思考建立起自己的数学理解力时,才能真正学好数学.”
2. 实用性原则
我们在教学中,必须以提高学生分析问题和解决问题的能力及应用所学知识解决实际问题的能力为宗旨,不能搞一些无用的建模活动.
例如,学习过等比数列求和公式后,为了体现其实用性,可让学生尝试解决如下问题.
案例2 为了保证小明将来上大学的费用,从他出生开始,他的父母就在他每年生日那天到银行存一笔钱,作为他将来上大学的学费.假设他出生时银行的年利率为3%,且在以后的18年内不变,并按复利计息.设每年他生日时,他父母到银行存2000元,那么当他18岁上大学时,他父母可从银行共取出多少元钱?(参考数据:1.0318≈1.7024,结果精确到0.01)
解:从0岁到17岁,共在银行存了18次钱,到18岁时,每次钱的存期分别为18年,17年,16年,…,1年. ∴他父母可从银行共取出钱数为2000(1+3%)18+2000(1+3%)17+…+2000(1+3%)2+2000(1+3%)≈48231.47(元).
3. 紧扣教材的原则
在数学建模教学中,解决问题所涉及的知识、思想、方法应与高中数学课程内容有紧密联系.如我们在教材中,探讨等差数列前n项和时,其中就蕴藏着一个重要的解题模式——逆序相加模式,我们应该把这种解题模式储备起来,以后随时用它去解决类似的问题,进而提高自己的解题能力.
案例3 设函数y=f(x)的定义域为R,其图象关于点(,)成中心对称,令ak=f()(n是常数且n≥2,n∈N*),k=1,2,3,…,(n-1),n,…,求数列{ak}
的前(n-1)项和Sn-1.
解: ∵函数y=f(x)的图象关于点(,)成中心对称,∴设P(x,y)为函数y=f(x)的图象上任意一点时,则点P′(1-x,1-y)也是其图象上一点,
∴1-y=f(1-x),∴f(x)+f(1-x)=1,∴f()+
f()=1,i=1,2,3,…,(n-1),又Sn-1=a1+a2+a3+…+an-1=f()+f()+…+f (),同时Sn-1=an-1+…+a2+a1=f()+…+f()+f(),两式相加得2Sn-1=[f ()+f()]+[f()+f()]+…+[f()+f()]=n-1,∴Sn-1=. (n≥2,n∈N*)
二、数学建模教学的措施
1. 注重生活气息,让学生欲于建模
教师要注意选取生活气息浓、实用性强的建模素材,这样可激发学生的建模兴趣,让学生真正明白“数学来源于生活,数学服务于生活”的道理.
案例4 某机床厂今年年初用98万元购进一台数控机床,并立即投入使用. 计划第一年维修、保养费用12万元,从第二年开始,每年所需维修、保养费用比上一年增加4万元. 该机床使用后,每年的总收入为50万元,设使用x年后数控机床的盈利额为y万元. (1)写出y与x之间的函数关系式;(2)从第几年开始,该机床开始盈利(盈利额为正值);(3)使用若干年后,对机床的处理方案有两种:①当年平均盈利额达到最大值时,以30万元价格处理该机床;
②当盈利额达到最大值时,以12万元价格处理该机床.
如果你是厂长,那么你会用哪种方案处理?请说明你的理由.
学生1:y=50x-98-[12x+×4]=-2x2+40x-98(n∈N)
学生2:令y>0,又x∈N,∴3≤x≤17,故从第3年工厂开始盈利.
学生3:①∵=40-(2x+)≤12,当且仅当x=7时,等号成立. ∴到第7年,年平均盈利额达到最大值,工厂共获利12×7+30=114万元;
②∵y=-2(x-10)2+102,∴当x=10时,ymax=102.
故到第10年,盈利额达到最大值,工厂共获利102+12=114万元. ∵第一种方案只用7年就获利114万元,故如果我是厂长,我会用第一种方案处理.
点评:该问题因生活气息浓,且让学生进行了角色转换——“假如你是厂长”,把他们置于自主解决问题的地位. 这样带有更大的责任感,激发了解决问题的动机,调动了情感因素,有利于数学建模意识、应用意识的培养.
2. 自主提出问题,让学生乐于建模
学贵有疑,提出一个问题往往比解决一个问题更重要.美国教育学家布鲁巴克提出:“最精湛的教学艺术所遵循的最高准则是让学生提出问题.”如果学生能主动积极地提出有价值的、自己感兴趣的问题,那么学生建模时会更有创造性、积极性,会乐于从不同的角度、层次探索建模的方法.。