浅析数学建模思想在中学数学教学中应用
数学建模在中学数学教学中的应用
数学建模在中学数学教学中的应用导言:数学建模是一种将实际问题转化为数学问题,并通过数学方法进行求解和分析的过程。
它不仅是现代科学研究的重要工具,也在中学数学教学中发挥着重要的作用。
本文将探讨数学建模在中学数学教学中的应用,并探讨如何通过数学建模来提高学生的数学素养和解决实际问题的能力。
一、数学建模在数学教学中的意义数学建模是将抽象的数学理论与实际问题相结合的过程,它能够帮助学生理解数学的实际应用,激发学生的学习兴趣,提高学生的数学素养和解决问题的能力。
通过数学建模,学生可以将抽象的数学概念与实际问题相联系,从而更好地理解和应用数学知识。
同时,数学建模还能培养学生的创新思维和实际动手能力,提高他们解决实际问题的能力。
二、数学建模在中学数学教学中的实际应用1. 实际问题的建模过程数学建模的核心是将实际问题转化为数学问题,并通过数学方法进行求解。
在中学数学教学中,可以通过引导学生分析和解决实际问题的过程,培养学生的建模思维。
例如,通过引导学生分析实际生活中的购物问题,让他们学会使用比例关系和代数方程进行建模和求解。
2. 数学建模与课程内容的融合数学建模可以与中学数学课程内容相结合,使学生更好地理解和应用数学知识。
例如,在几何学中,可以通过引导学生分析实际问题,将几何图形与实际情境相联系,从而更好地理解和应用几何知识。
在代数学中,可以通过引导学生分析实际问题,将代数方程与实际情境相联系,从而更好地理解和应用代数知识。
3. 数学建模与跨学科的融合数学建模是一门跨学科的学科,它与物理、化学、生物等学科有着密切的联系。
在中学数学教学中,可以通过引导学生分析和解决与其他学科相关的实际问题,培养学生的跨学科思维。
例如,在物理学中,可以通过引导学生分析实际物理问题,将物理定律与数学模型相结合,从而更好地理解和应用物理知识。
三、数学建模在中学数学教学中的教学策略1. 引导学生主动探究数学建模教学注重培养学生的主动学习能力和探究精神。
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。
数学建模思想在中学数学中的应用
数学建模思想在中学数学中的应用在中学数学的学习中,数学建模思想具有重要的地位和作用。
它不仅能够帮助学生更好地理解数学知识,提高解决实际问题的能力,还能培养学生的创新思维和应用意识。
数学建模,简单来说,就是将实际问题转化为数学问题,然后通过建立数学模型来解决问题的过程。
中学数学中的许多知识,如函数、方程、不等式、几何图形等,都可以作为构建数学模型的工具。
以函数为例,在生活中,我们常常会遇到各种各样的变化关系。
比如,汽车行驶的路程与时间的关系、销售商品的利润与销售量的关系等。
这些关系都可以用函数来描述和分析。
通过建立函数模型,我们可以预测未来的趋势,做出合理的决策。
再比如,在几何图形的学习中,数学建模思想也有广泛的应用。
例如,计算一个不规则物体的体积,我们可以通过将其转化为规则几何体的组合,然后利用相应的体积公式来求解。
又如,在测量建筑物的高度时,我们可以利用相似三角形的性质建立数学模型,从而得出准确的结果。
数学建模思想在中学数学应用题中的应用尤为明显。
例如,一道常见的行程问题:甲乙两人分别从 A、B 两地同时出发相向而行,甲的速度为每小时 5 千米,乙的速度为每小时 4 千米,经过 3 小时两人相遇,问 A、B 两地的距离是多少?在解决这道题时,我们可以建立一个简单的线性方程模型。
设 A、B 两地的距离为 x 千米,根据路程=速度×时间,可得到方程:5×3 + 4×3 = x,解得 x = 27 千米。
在解决这类应用题时,关键是要将实际问题中的数量关系转化为数学语言,明确已知量和未知量,然后选择合适的数学模型进行求解。
这需要学生具备较强的阅读理解能力和逻辑思维能力。
数学建模思想的应用还能够激发学生的学习兴趣。
传统的数学教学往往注重理论知识的传授和解题技巧的训练,容易让学生感到枯燥乏味。
而通过引入数学建模,将抽象的数学知识与实际生活紧密联系起来,让学生看到数学的实用性和趣味性,从而提高他们学习数学的积极性和主动性。
数学建模思想在中学数学教学中的运用
律进 行 观察 和研 究 , 住 问 题 的 本 质 ; 后 把 反 映 实 际 问题 抓 最 的数 量关 系建 立 起 来 , 用 数 学 的 方 法 对 问 题 进 行 分 析 和 运 解决 . 实 数 学 建 模 就 是 理 论 联 系 实 际 的 桥 梁 . 学 建 模 在 其 数 科 学 技 术 发 展 中 的 重 要 作 用 已 被 各 类 学 科 重 视 起 来 . 学 数
模型准备 : 了解 问 题 的 实 际 背 景 , 确 建 模 目的 , 握 明 掌 对 象 的各 种 信 息 , 清 实 际 对象 的特 征 . 弄 模 型 假 设 : 据 实 际对 象 的 特 征 和 建 模 目的 , 问 题 进 根 对 行 必 要 的合 理 的简 化 . 假设 不 同 模 型 也 就 不 同. 于 简 单 的 过
问题 的一 种 数 学 简 化 , 的存 在 形 式 一 般 都 是 某 种 意 义 上 它 接 近 实 际事 物 的抽 象 , 并 不 是 与 实 际 的 问 题 相 同 , 者 在 它 二
模 型 检验 : 型 分 析 结 果 与 实 际 对 象 相 结 合 , 结 果 进 模 对
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语 言 以其 科 学 性 、 辑 性 、 观 性 及 可 重 复 性 的特 点 , 描 逻 客 在 述各 种现 象 时体 现 出其 别 具 一 格 的严 密 与 贴 合 实 际 . 图 1 如
数学建模思想在初中教学中的应用
数学建模思想在初中教学中的应用摘要:在教学中引入建模思想,适当开展数学建模的活动,对学生的能力培养能发挥重要作用,也是数学教学改革推进素质教育的一个切入口,本文是本人对教学中引入数学建摸的作用及活动方法的一些简单体会。
关键词:数学建模建模思想培养能力提高素质在教学中引入建模思想,适当开展数学建模的活动,对学生的能力培养能发挥重要作用,也是数学教学改革推进素质教育的一个切入口。
让学生学会解决简单的实际问题是新课标的教学目的之一,数学建模就是将具有实际意义的应用题,通过数学抽象转化为数学模型,以求得问题的解决。
一、数学建模与学生能力培养数学建模面临的是实际问题,它是用实际生活的语言描述的,而不是现成的数学语言描述的问题,且问题也是较复杂的,问题夹杂着有用或无用的,主要或次要的信息,学生首先要对问题提供的信息进行分析、筛选、区分,抓住主要因素进行定量研究。
要尽可能完美地表达实际问题和求解方便这一对矛盾。
这是一个抽象描述,简化问题的过程,这一过程使学生的分析、抽象、综合区分信息的能力得到训练和发挥。
二、数学建模开展的方法用数学建模解决实际问题,首先经过观察分析,筛选获得的信息,洞察实际问题中的数学结构,提炼出数学模型,然后再运用数学知识去处理建立的模型,这不仅要求学生有一定的抽象能力,而且要有相当的观察、分析、综合、类比、推断等能力,学生这种能力的获得不是一朝一夕的事情,需要把数学建模意识贯穿在教学的始终,为将数学建模活动融入到平时的教学中,根据我的体会,针对以下几个例子以做分析:1. 建立不等式模型在市场经营、生产决策和社会生活中,如估计生产数量,核定价格范围,盈亏平衡分析,投资决策等,则可挖掘实际问题所隐含的数量关系,转化为不等式(组)的求解或目标函数在闭区间的最值问题。
例1 某工厂生产的产品每件单价是80元,生产成本是60元,该工厂每月其它总开支是50000元。
如果该工厂计划每月至少要获得200000元利润,假定生产的全部产品都能卖出,问每月的生产量应是多少?简析:设每月生产x件产品,则总收入为80x,直接生产成本为60x,每月利润为80x-60x-50000=20x-50000,问题转化为求不等式20x-50000≥200000的解,解得x≥12500(件)。
中学数学教学中有效开展数学建模的实践探讨
中学数学教学中有效开展数学建模的实践探讨数学建模是一种将数学理论与实际问题相结合的方法,通过建立数学模型来解决实际问题。
在中学数学教学中,有效地开展数学建模对于培养学生的综合能力和创新思维至关重要。
本文将探讨中学数学教学中如何有效地开展数学建模的实践。
首先,数学建模的实践需要从实际问题出发。
教师可以选择与学生生活息息相关的问题作为数学建模的题材,例如环境保护、交通规划等。
通过将抽象的数学概念与实际问题相结合,可以激发学生的学习兴趣,提高他们对数学的实际运用能力。
其次,数学建模的实践需要培养学生的团队合作能力。
数学建模往往需要学生分组合作,共同解决问题。
在这个过程中,学生需要相互合作、交流和协作,培养他们的团队合作意识和能力。
教师可以通过组织小组讨论、合作解决问题的方式来促进学生的团队合作。
另外,数学建模的实践需要注重培养学生的创新思维。
数学建模的过程中,学生需要运用已学的数学知识,进行问题分析、模型构建和解决方案的选择。
这需要学生具备创新思维,能够灵活运用数学知识解决实际问题。
教师可以通过提供开放性的问题,引导学生思考和探索,培养他们的创新思维。
此外,数学建模的实践需要注重培养学生的实际操作能力。
数学建模不仅仅是理论上的思考,还需要学生具备一定的实际操作能力。
例如,学生可能需要进行数据的收集和整理,使用计算机软件进行数据分析和模拟实验等。
教师可以通过提供实际操作的机会,让学生亲自动手解决问题,提高他们的实际操作能力。
最后,数学建模的实践需要注重培养学生的表达能力。
数学建模的结果需要通过报告、展示等形式进行表达。
学生需要将复杂的数学概念和模型结果以简洁明了的方式呈现给他人。
因此,教师需要关注学生的表达能力培养,引导他们学会用简单明了的语言和图表来表达数学建模的结果。
总之,中学数学教学中有效开展数学建模的实践对于培养学生的综合能力和创新思维至关重要。
通过从实际问题出发,培养学生的团队合作能力、创新思维、实际操作能力和表达能力,可以有效地开展数学建模的实践。
数学建模进入中学数学课堂的思考
数学建模进入中学数学课堂的思考自从上个世纪90年代初,数学建模就被引入到中小学数学教学当中,尤其是在高中学段。
但是,从教育实践与研究的角度来看,数学建模教育的现状和挑战还比较严峻。
本文将从以下几个方面深入探讨数学建模进入中学数学课堂的思考。
一、数学建模的概念和意义在开始探讨数学建模进入中学数学课堂的思考之前,我们需要先了解数学建模的概念和意义。
数学建模是指将数学理论和方法应用于实际问题中,通过建立数学模型来对问题进行分析、预测和解决的过程。
数学建模涉及到数学、自然科学、社会科学和工程技术等多个领域,是一个综合性强、应用性广泛的学科。
1、扩展学生对数学的认知和理解,提高数学的实践应用能力,增强数学知识的生动性和趣味性。
2、促进学生综合运用数学知识和思维,培养解决实际问题的能力,增强学生的创新意识和创造力。
3、为学生未来的学习和职业发展奠定坚实的基础,为社会的发展做出贡献。
在中学数学教学中,数学建模的应用十分广泛,可以应用在以下几个方面:1、实际问题的建模与分析。
教师可以引导学生分析实际问题,提取其中的数学模型,并通过数学方法对问题进行分析和解决。
2、模型建立和求解。
教师可以根据教学要求和学生的实际情况,设计不同难度和不同类型的数学模型,引导学生使用不同的数学方法求解问题。
3、实验设计和数据处理。
教师可以组织学生进行实验,采集数据并进行处理,通过数学方法对实验结果进行分析和解释。
三、数学建模教育的现状和挑战尽管数学建模在中学数学教育中发挥着重要的作用,但是数学建模教育仍然面临以下一些挑战:1、教师素质的不足。
数学建模需要教师具备熟练的数学知识和实践能力,才能满足学生的需求。
而实际上,数学建模教育的教师力量还不足,很多教师缺乏数学建模的理论和实践经验。
2、学生素质的不足。
教师需要对学生进行思维教育和实践训练,才能够真正提高学生的数学建模能力。
但是学生在数学知识和思维能力方面的不足,也是制约数学建模教育发展的重要因素。
数学建模优秀论文范文-建模思想在初中数学学习中的重要性
数学建模优秀论文范文-建模思想在初中数学学习中的重要性————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:数学建模论文范文:建模思想在初中数学学习中的重要性-中学数学论文数学建模论文范文:建模思想在初中数学学习中的重要性摘要: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。
在平时的数学课堂学习中,教师通过联系课本已学过的知识,将复杂抽象的实际问题带到课堂上,使学生通过多方面分析问题、总结结论,调动学生的积极性,把问题中复杂的非数学信息转换成简单易懂的数学信息,建立合适的数学模型。
学生通过数学模型的建立和求解来解决实际问题。
本文论述了数学建模的概念、列举了几种基本的数学模型。
通过数学建模案例分析,说明数学建模对初中数学学习得重要作用。
关键词:数学建模;数学模型;初中数学一、数学建模对学生的思维发展和能力培养具有重要的作用1.建立模型的过程是培养学生发散思维的过程对于初中数学练习题中出现的一些复杂的数学现象与数据,建模思想主要就在于从复杂的实际问题中提取关键条件、抓住要点,将抽象问题简单化,用一个合理的数学模型将已知的变量关系表式出来。
与传统的数学思想模式不同,建模思想旨在让学生主动思考、探索、解决问题。
这对于学生活跃思维的培养起到非常重要的作用。
2.建模思想有助于提高学生解决问题的能力应用传统的数学思想解题难免会枯燥乏味,而建模思想的应用仿佛给干涸的沙漠注入了一汪清泉。
建模思想充满了想象空间,它是多变的。
而初中的学生本身就有着活泼的个性。
因此,相比于死板的解题思路,学生们更倾向于这种灵活多变的思维模式。
这使得学生对于问题的思考变得更全面、更多样化,从而对于解题的能力也会有很大提高[1]。
二、几种基本的数学模型由于数学模型这一思想方法几乎贯穿于整个中学数学学习过程之中,在解决实际问题时,通过建立函数模型、建立方程模型等都蕴含着数学模型的思想方法。
数学建模进入中学课程的意义与价值
数学建模进入中学课程的意义与价值数学建模是一种利用数学方法解决实际问题的思维方式,它将抽象的概念和理论转化为具体的模型,从而帮助学生理解并解决实际问题。
近年来,数学建模在中学教育中的推广和应用逐渐受到关注。
本文旨在探讨数学建模进入中学课程的意义与价值。
首先,数学建模能够丰富中学数学教育的内容和形式。
传统的中学数学教育注重的是数学基础知识和基本技能的传授,而数学建模的引入则使得数学教育更加具有趣味性和实用性。
通过数学建模,学生可以接触到更加广泛和实际的数学应用,例如利用数学模型预测未来的趋势,或者解决日常生活中的问题。
这种教育方式不仅可以激发学生的学习兴趣,还可以提高他们的学习积极性。
其次,数学建模能够培养学生的创新精神和解决问题的能力。
在数学建模的过程中,学生需要面对实际问题,通过分析、归纳和推理等思维过程,寻找解决问题的方法。
这种思维方式不仅要求学生具备扎实的数学知识,还需要具备灵活运用知识和独立思考的能力。
通过数学建模,学生可以锻炼自己的创新思维和解决问题的能力,这对于他们未来的学习和工作都具有重要的意义。
第三,数学建模能够培养学生的合作精神和团队协作能力。
数学建模通常需要多人合作完成,每个人负责不同的部分,最终组成一个完整的模型。
这种合作方式需要学生具备相互尊重、相互理解和相互配合的能力。
通过数学建模,学生可以学会如何与他人合作完成任务,这对于他们未来的生活和工作都具有重要的意义。
最后,数学建模能够培养学生的数学素养和科学精神。
数学建模是一种基于实证研究的思维方式,它需要学生对实际数据进行采集、分析和处理,从而得出结论。
这种思维方式不仅要求学生具备扎实的数学知识,还需要具备科学精神和方法论。
通过数学建模,学生可以培养自己的数学素养和科学精神,这对于他们未来的学术研究和职业发展都具有重要的意义。
综上所述,数学建模进入中学课程具有重要的意义与价值。
它不仅能够丰富中学数学教育的内容和形式,还能够培养学生的创新精神和解决问题的能力、合作精神和团队协作能力,以及数学素养和科学精神。
数学建模思想在初中数学教学中的应用
数学建模思想在初中数学教学中的应用数学建模是将数学知识和技能应用于实际问题的过程,其重点是解决实际问题,而不是限于某个单一的理论或技巧。
在初中数学教学中,数学建模的思想对学生的数学素养和综合能力的提升有着重要的意义。
数学建模的基本过程数学建模由问题的建立、问题的分析、数学模型的建立、数学模型的求解、在原问题上的应用五个过程组成:1. 问题的建立问题的建立是将实际问题转化为数学语言描述的过程,目的是明确解决的问题,并为问题的研究提供基础。
2. 问题的分析问题的分析是对建立好的问题进行分析,了解问题背景,确定问题的相关因素,明确解决问题的目标。
3. 数学模型的建立数学模型的建立是将问题转化为数学模型的过程,数学模型是实际问题的抽象表示,包括数学公式、符号、变量等元素的组合。
4. 数学模型的求解数学模型的求解是对数学模型进行求解的过程,这一过程重要的是选取合适的数学方法,并利用计算机进行数值计算。
5. 在原问题上的应用在原问题上的应用是将求解好的数学模型反过来应用于原问题的过程,其结果是对于原问题得到了更深刻的认识和理解。
数学建模在初中数学教学中的应用1. 提高学生数学学科素养数学建模是将所学数学理论和技巧应用于现实问题的过程,这种应用不仅是对所学知识和技能的综合运用,也是对所学知识和技能的深度掌握和理解。
数学建模的过程能够培养学生的创新意识,增强解决实际问题的能力,提高学生数学学科素养。
2. 促进跨学科交叉应用数学建模是一种跨学科应用,所建立的模型几乎涉及到所有学科,如物理、化学、生物等。
在初中数学教学中,可以将数学建模思想引入到不同学科中,促进学科之间的交叉应用,提高学生综合能力。
3. 拓宽学生思维方式数学建模可以拓宽学生的思维方式,使其不仅了解基础的数学知识和技能,还能够从问题本身出发,思考问题的本质,寻求解决问题的方法。
这种思维方式不仅对数学学科有益,也对其他学科有着重要的启示意义。
4. 培养学生创新意识数学建模是一种创新的过程,需要学生从问题本身出发,寻找解决问题的方法。
数学建模思想在中学数学中的应用
数学建模思想在中学数学中的应用数学建模在中学数学教学和解题中也有着非常重要的作用。
因此,利用建立数学模型解决问题的数学建模教学从国外到国内,从大学到中学,越来越成为数学教育改革的一个热点。
中学阶段数学建模教学有它的特殊性,在中学阶段,学生建模能力的形成是基础知识基本技能、基本数学方法训练的一种综合效果,建模能力的培养主要是打基础,但是,过分强调基础会导致基础与实际应用的分裂。
如何把握分寸是一个值得探讨的问题,同时也是我们教学的一个难点。
该文对数学建模在中学数学中的应用进行了深入研究,探讨了数学建模在培养学生能力和中学数学解题中的应用。
一、理论概述1.数学模型定义数学模型就是用数学语言和方法对各种实际对象作出抽象或模拟而形成的一种数学结构。
广义上的数学模型就是从现实世界中抽象出来的,是对客观事物的某些属性的一个近似反映。
狭义上的数学模型就是将具体问题的基本属性抽象出来成为数学机构的一种近似反映。
数学模型有两种基本功能:统一功能和普适性功能。
2.数学模型的分类1)按模型的来源不同,可以分为:理论模型和经验模型。
2)按研究对象所在领域,可以分为:经济模型、生态模型、人口模型、交通模型等。
3)按建立模型所使用的数学工具,可以分为:函数模型、方程模型、三角模型、几何模型、概率模型等。
4)按对研究对象的内部机构和性能的了解程度,可以分为:白箱模型、灰箱模型和黑箱模型。
5)按模型的功能,可以分为:描述性数学模型和解释性数学模型。
二、数学建模思想在中学数学解题中的应用案例数学建模几乎贯穿于整个中小学数学学习过程,小学数学的解算术应用题;中学数学的列方程解应用题;建立函数表达式及解析几何里的轨迹等都蕴含着建模思想方法。
例1.解方程组 [x+y+z=1] (1)[x2+y2+z2=1/3] (2)[x3+y3+z3=1/9] (3)分析:本题若用常规方法求,相当复杂。
仔细观察题设条件,挖掘隐含信息,联想各种知识,即可构造各种等价数学模型来解决。
探讨数学建模教学在中学教育中的应用
探讨数学建模教学在中学教育中的应用数学建模是一种将数学方法应用于实际问题解决的过程。
它通过建立数学模型,运用数学工具和技术,对现实世界中的问题进行分析、预测和优化。
数学建模教学在中学教育中的应用,不仅能够培养学生的数学思维和解决问题的能力,还能够提高他们的创新意识和实践能力。
首先,数学建模教学能够激发学生的兴趣和动力。
传统的数学教学往往以理论知识的传授为主,缺乏实际应用和动手实践的环节。
而数学建模教学则注重培养学生的实际动手能力和解决实际问题的能力。
通过引导学生分析和解决实际问题,可以激发他们对数学的兴趣,增强他们对数学的学习动力。
其次,数学建模教学能够培养学生的数学思维和解决问题的能力。
数学建模教学注重培养学生的数学思维,即培养学生运用数学方法解决实际问题的能力。
在数学建模教学中,学生需要根据实际问题的特点,选择合适的数学模型和方法,并进行分析和求解。
通过这个过程,学生能够培养逻辑思维、抽象思维和创造性思维等数学思维能力,提高他们解决问题的能力。
再次,数学建模教学能够提高学生的创新意识和实践能力。
数学建模教学强调学生的实践能力和创新意识。
在数学建模教学中,学生需要根据实际问题的需求,运用数学知识和技术进行创新性的建模和求解。
通过这个过程,学生能够培养创新意识和实践能力,提高他们应对新问题和新挑战的能力。
最后,数学建模教学能够促进跨学科的综合应用。
数学建模是一门综合性的学科,它涉及到数学、物理、化学、生物等多个学科的知识和技术。
在数学建模教学中,学生需要运用多学科的知识和技术,进行跨学科的综合应用。
通过这个过程,学生能够培养综合应用能力,提高他们综合解决问题的能力。
综上所述,数学建模教学在中学教育中的应用具有重要的意义。
它能够激发学生的兴趣和动力,培养他们的数学思维和解决问题的能力,提高他们的创新意识和实践能力,促进跨学科的综合应用。
因此,我们应该在中学教育中加强对数学建模教学的推广和应用,为学生的综合素质培养提供更好的教育环境和条件。
建模在中学数学教学中应用
建模在中学数学教学中的应用数学建模作为中学数学课程改革的突破口和切入点,将数学建模教学收入基础教育课堂,渗透和介绍一些数学建模的思想和方法对学生一生的发展都是有利的。
那么,为什么在数学教学教育改革中要确立数学建模在中学数学教学中的地位?怎样在中学阶段进行渗透建模的教学?现阶段数学建模教学对数学教师提出什么样的素质要求?这是一个需要我们教育工作者深深思考的问题。
笔者的拙见有以下几点:一、重新审视“数学建模”的价值取向数学建模是指对于现实世界的某一特定对象,为了某个特定目的做出一些必要的简化和假设,运用适当的数学工具得到一个数学结构。
它是用数学记号、概念和结果等处理非数学领域的某个问题的一种问题解决的活动或过程。
(1)培养了学生学习数学兴趣,提高解题能力,扩大学生知识面。
数学建模教学不仅能使学生体验到解决现实问题的经验和方法,给学生提供学习兴趣和智力兴奋的机会,而且能培养学生创造性地解决问题,扩大学生对社会科学和自然科学知识面。
(2)社会发展和时代进步的需要。
现代社会,科学技术数学化的进程正日益加速,许多问题的解决都首先必须要把研究对象用数学语言和方法表达为具有一定结构的数学体系,然后用数学方法解决。
由于数学本身的充分发展,尤其是现代数学向高维高次多变量推进,应用数学和模糊数学的建立,再加上系统科学的发展以及各门科学技术自身的深入研究,使得数学建模越出了自然科学、工程建设等传统的领域并迅速地向人口、卫生、经济、管理、社会等领域扩展。
钱学森早在1988年就郑重地提出:“要重视数学的作用”。
研究表明:在经济竞争中,数学是必不可缺的。
它是一种关键性的、普遍的能够实行的技术。
要使数学向技术转化,其主要途径就是计算和数学建模。
(3)提高中学生数学素质,培养复合型人才。
通过建模教学,为学生的实践应用和模型化做准备,提高学生分析问题解决问题能力,有助学生形成一个平衡的数学图景,体验到数学的各个领域在现实世界的特征和作用。
数学建模思想在中学数学教学运用论文
数学建模思想在中学数学教学中的运用【摘要】实践证明,数学建模思想融入到数学教学中能够培养学生整体处理和创造性处理问题的能力以及能够对学生进行一个正确的评价,最终有助于素质教育的开展.将数学建模思想运用到中学数学教学中是必要的,同时也是以后数学教学的重点.本文主要对数学建模思想的相关理论知识以及运用一个实例来分析数学建模思想在中学数学教学中的运用.【关键词】数学建模思想;中学数学;教学一、数学建模思想及其在中学数学教学中的运用1数学建模思想数学建模就是对实际问题的一种抽象,用数学语言描述实际现象的过程.其中实际现象既包括客观存在的现象,又包括抽象的现象.数学建模还可以很直观地理解为:数学建模就是让一个纯粹的数学家往多元化学家方向发展.数学建模现在被广泛应用,例如工业、农业、经济、社会、政治、军事、医学、信息技术等领域.数学模型其实质就是对实际问题的一种数学简化,它的存在形式一般都是某种意义上接近实际事物的抽象,它并不是与实际的问题相同,二者在本质上还存在一些差异.在实际生活中,对一种实际事物的描述可以通过很多方法来进行,例如语言、录像等.而数学语言以其科学性、逻辑性、客观性及可重复性的特点,在描述各种现象时体现出其别具一格的严密与贴合实际.如图1为现实对象与数学模型的关系.正因如此,越来越多的人愿意用严格而又严密的数学语言来对实际事物进行描述.有时是需要做一些实验,而这些实验就是用数学模型来替代实际物体.运用数学来解决各类实际问题时,数学模型是非常重要的,数学模型也是一个难点,数学建模过程是一个复杂的系统工程,使抽象事物变得直观化.数学建模的过程如图2所示.模型准备:了解问题的实际背景,明确建模目的,掌握对象的各种信息,弄清实际对象的特征.模型假设:根据实际对象的特征和建模目的,对问题进行必要的合理的简化.假设不同模型也就不同.过于简单的假设很有可能导致模型的失败,因此,必须进行补充假设;过于详细的假设,想要把实际现象中所有的因素都要考虑进去,这样会使得问题更加复杂化,无法进行下一步工作.总而言之,在进行模型假设时,要把主次分清楚,尽可能使问题均匀化.模型建立:在把变量类型分清的基础上,还要恰当地使用数学工具.只要把问题的本质抓好,就能够使得变量之间的关系更加简单化,一定要保证模型本身的准确性.模型求解:运用数学方法和计算机技术来进行运算.模型分析:对变量之间的依赖关系进行分析,得出最优的决策控制.模型检验:模型分析结果与实际对象相结合,对结果进行评价.模型应用:模型在实际应用中可能会有新的问题出现,对其进行进一步的完善.数据的收集是建立模型的首要工作,这些数据是要通过实际调查得到的;然后对实际对象的固有特征和内在规律进行观察和研究,抓住问题的本质;最后把反映实际问题的数量关系建立起来,运用数学的方法对问题进行分析和解决.其实数学建模就是理论联系实际的桥梁.数学建模在科学技术发展中的重要作用已被各类学科重视起来.数学建模已经在各大高校的教育中广泛地应用起来,为培养高层次科技人才提供了良好的保证.2数学建模思想在中学数学教学中的运用现实生活中的一切问题都来源于相应的数学模型,如果遇到问题只是单纯地考虑问题,而不用具体的数学工具来解决,虽然能够解决这问题,但是可能会花费很多时间和精力,而运用数学工具来解决实际问题会达到事半功倍的效果.我国中学数学教材中的内容也都是来源于实际问题,如果教师在讲述数学知识时首先从实际问题出发,利用相关的数学知识点来解决引入的实际问题,那么这个知识点就是数据模型.从中学数学教材中我们可以看出教材中的应用实例越来越多,这样不仅提高了学生学习数学的兴趣,同时也让学生明白学习数学的作用.在中学数学教材中,基本上每章都有数学应用,虽然这些都是些简单的问题,但是它确实将实际问题转化为数学模型,通过解决这些实际问题,让学生真正感受到数学所用之处,让学生能够将数学知识、方法和思想融合在一起,能够存储一些基本的数学模式,这是向学生渗透数学建模思想的基础.二、实例分析现实世界中,最优化问题普遍存在,我们知道解决最优问题有很多方法,针对高校学生而言,可以通过运筹学来解决,但是针对中学生而言,是不能用运筹学的,只能用函数的最值来解决,通过目标函数,确定变量的限制条件,运用函数的方法来解决.例某工程队共有400人,要建造一段3000米长的高速公路,需要将这些人分成两组,分别完成一段1000米的软土地带以及一段2000米的硬土地带,据测算软、硬土地每米的工程量分别为50工和20工,那么要想使全队筑路的时间最省应如何安排两组人数呢?建模分析两组人员分配完之后,由完成工程较慢的一组决定全队的筑路时间.解设在软土地带工作的一组人数为x,则软土地带筑路时间为f(x)=50×1000x,硬土地带筑路时间为g(x)=20×2000400-x,其中,x∈n,且0<x<400.当f(x)≥g(x)时,全队筑路时间为h(x)=f(x);当f(x)<g(x)时,全队筑路时间h(x)=g(x).设f(x)=g(x)的解为x0,易知h(x)在(0,x0)上为减函数,在[x0,400]上为增函数,因此当x=x0时,即x=222时,h(x)有最小值.又h(222)=f(222)=225.2,h(223)=g(223)=225.9,∴当x=222,软硬地带分别安排222人和178人时,全队筑路时间最省.三、结语现代的教学要求教师不要死教,学生不要死学,因此,在中学数学教学中将数学建模思想融入其中正是现代教学所要求的,由此可见,数学建模思想在中学数学教学中的运用是非常必要的.中学数学教学中引入数学建模思想不仅让学生学到数学建模的思想和方法,而且能够让学生明白数学的伟大作用,以及让学生能够灵活运用所学的知识去解决实际问题,这样也在一定程度上培养了学生的创新能力、分析能力以及解决问题的能力.【参考文献】[1]梁世日.新课程背景下中学数学建模教学的几点思考[j].考试周刊,2007(31).[2]马鹏翼.中学数学建模中的常见模型举例[j].成才之路,2008(6).[3]龚雪.中学数学教学中数学建模思想的融入[d].长春师范学院,2011.[4]刘长华.数学建模与中学数学教学结合两例[j].大连教育学院学报,2003(3).。
数学建模思想在中学数学教学中的应用
数学建模思想在中学数学教学中的应用
近年来,随着数学建模的概念的出现,中学的数学教学有了新的风貌。
数学建模旨在培养孩子们的跨学科和多学科的学习思维,从而提升数学应用能力。
数学建模主要包括三个过程:提出问题、研究问题、解决问题。
以中学生学习算术为例,通过数学建模可以增强孩子们对数学概念的理解,培养他们综合分析和解决实际问题的能力。
例如,在研究解题问题过程中,学生可以从中得出有效的数学解法,从而学习关于“分析”和“解决”抽象问题的基本步骤。
在拓展“解决”的维度上,数学建模还可促使学生从全局观点进行思考,以培养完整的空间逻辑思维能力,提高学生的创新思维能力。
有了数学建模的进一步发展,中学数学课堂将变得更加生动有趣,并为学生更好地认识复杂社会问题铺平了路径。
因此,中学数学教育要有效地将数学建模理念融入其课堂,教给学生解决复杂社会问题的有效方法,也可以提供学生社会服务的一种方式。
但有时,框架的厚密可能阻挡学生全面参与其中。
因此,教师需要重点帮助学生理解数学实践,并在每一步进行灵活分析,把握问题本质,以此尽力发挥教学规划价值,从而达到有效教学。
总之,在中学数学教学过程中,数学建模思想具有重要的作用。
数学建模能够在数学教学中提升学生综合分析和解决问题的能力,有助于提升学生的数理分析能力和数学实战能力,并为他们解决复杂社会问题提供有效的方法。
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。
数学建模思想在高中数学概念教学中的应用
数学建模思想在高中数学概念教学中的应用摘要:数学建模思想强调将抽象的数学语言转化为直观的数学模型,比如高中数学最为常见的函数,就是把数学算式通过二元坐标轴进行直观展现,进而通过直观的图形让学生更容易理解函数的性质,对于学生深度理解函数有着较强的辅助功能。
但是以上所言皆是数学教材中直接给出的,对于渗透数学建模思想有着一定作用,对于让学生深度理解数学概念作用较小,为使数学建模思想更加深入的运用到数学概念教学上,还需要一定的技巧和方法。
关键词:数学建模;高中数学;概念教学1 数学建模思想的概念和基本性质从本质上讲,模型是结构的一种形式,是基于对原型的形象化或抽象与模拟而获得的一个相似反映,这样的反映是确切的、精准的,而不是失真的,比如建筑模型和地球仪等。
数学模型则是符号类型的重要体现,是着眼于特殊目标的实现而基于部分现实世界所进行的简化的、抽象化的数学结构,而数学模型建立的过程就是数学建模,其需要以实际问题为依托进行充分的简化和抽象,对参数和变量进行确定,并且强化某些规律和方法的应用,将参数与变量之间所确定的数学问题建立起来,并对这一数学问题进行求解,对所得到的解进行验证和解析,这样就能够进一步确定模型是否能够运用于实际问题的解决之中,在不断深化、反复循环、多次尝试之中使之更加精准精确。
基于此,在正规与非正规以及显示的数学系统之间,数学模型扮演着纽带和桥梁的角色,这能够为各个领域数学的广泛应用提供有效的手段与支撑。
数学模型也是数学思想方法的重要内容,能够帮助和引导学生对所学的知识进行综合、灵活地运用,从而更好地进行现实生活中问题的处理与解决,排列组合模型、集合模型、不等式和方程模型、三角函数模型、数列模型、函数模型等都是极为常见的数学模型形式。
数学建模思想不是单纯的数学计算,要明确数学建模是一项活动或是一项行动,是对抽象的数学语言的直观化、形象化创造。
因此,使用数学建模思想,要让学生在学习过程中具备创新思维、创造思维,敢于想象,并勇于将想象转化为图形等可以直观看到的事物。
数学建模在中小学教学中的应用
数学建模在中小学教学中的应用数学建模是一种将数学理论和方法应用于实际问题解决的过程,它不仅提供了一种新的学习方式,还培养了学生的创新思维和解决问题的能力。
在中小学教学中,数学建模已经被广泛应用,并取得了显著的效果。
首先,数学建模可以帮助学生将抽象的数学知识与实际问题相结合。
传统的数学教学往往只注重理论的讲解和计算的应用,而缺乏实际问题的联系。
而通过数学建模,学生可以将所学的数学知识应用到实际问题中,将抽象的概念具象化,从而更好地理解和掌握数学的实际应用。
其次,数学建模可以培养学生的创新思维和解决问题的能力。
在数学建模的过程中,学生需要从实际问题中提取关键信息,建立数学模型,并进行分析和求解。
这个过程需要学生进行大量的思考和探索,培养了他们的创新思维和解决问题的能力。
同时,数学建模还可以让学生体验到解决实际问题的成就感,激发他们对数学学习的兴趣和动力。
此外,数学建模还可以培养学生的团队合作和沟通能力。
在数学建模的过程中,学生通常需要组成小组,共同合作解决问题。
每个小组成员都需要发挥自己的特长,相互协作,共同完成任务。
这样的合作模式可以培养学生的团队合作和沟通能力,提高他们解决问题的效率和质量。
另外,数学建模还可以拓宽学生的视野,培养他们的跨学科思维。
数学建模往往需要学生运用到其他学科的知识和方法,如物理、化学、生物等。
通过与其他学科的交叉融合,学生可以拓宽自己的知识面,培养跨学科思维,提高解决问题的综合能力。
最后,数学建模还可以培养学生的实践能力和创造力。
在数学建模的过程中,学生需要通过实际调研和数据收集,运用所学的数学知识进行分析和求解。
这样的实践过程可以培养学生的实践能力和创造力,让他们学以致用,将所学的数学知识应用到实际生活中。
综上所述,数学建模在中小学教学中的应用具有重要的意义。
它不仅可以帮助学生将抽象的数学知识与实际问题相结合,还可以培养学生的创新思维和解决问题的能力,提高他们的团队合作和沟通能力,拓宽他们的视野,培养跨学科思维,同时还可以培养学生的实践能力和创造力。
数学建模思想在初中数学教学中的应用初探
数学建模思想在初中数学教学中的应用初探
数学建模是指将数学理论、思想和方法运用于实际问题的过程。
在初中数学教学中,数学建模思想可以应用于以下方面。
1. 帮助学生理解数学概念。
数学建模思想可以帮助学生将数学
知识与实际生活联系起来,从而更好地理解数学概念。
例如,通过
模拟实际生活中的问题,如计算机选择查询方式的最优化,可帮助
学生理解函数的变化。
2. 提高学生解决实际问题的能力。
数学建模思想可以帮助学生
掌握解决实际问题的方法和技巧。
例如,通过对人口增长和退化的
预测,可以让学生了解到如何运用函数式知识进行问题求解。
3. 培养学生的创新思维。
在解决实际问题的过程中,学生需要
灵活运用数学知识,创造性地寻求解决方案,这能够促进学生发展
创新思维。
例如,学生可以运用平面几何知识,设计无人机的航线,降低检查难度和风险。
因此,数学建模思想在初中数学教学中具有重要意义,能够帮
助学生更好地了解数学概念、提高解决实际问题的能力和发展创新
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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浅析数学建模思想在中学数学教学中应用Last revised by LE LE in 2021浅析数学建模思想在中学数学教学中应用四川省宜宾市翠屏区沙坪中学毛泽胜摘要:在新一轮的课程改革中,数学知识的应用是数学教育的重要内容。
呼唤数学应用意识,提高数学应用教学质量,已成为广大数学教育工作者的共识,开展中学数学建模教学与应用的研究,对提高学生数学应用意识,培养学生灵活的思维能力,分析问题、解决问题的能力,促进中学数学教学改革,全面推进中学数学素质教育有十分重要的意义。
本文在对数学模型、数学建模和数学建摸思想研究的基础上,开展对中学数学建模教学活动的理论依据和教学原则的探讨,并对中学的方程、不等式、函数、统计、三角等教学内容进行数学建模教学进行了一些研讨。
因此本文认为数学建模的教学将为中学数学课堂教学改革提供一条新路,将为培养更多更好的“创造型”人才提供一个全新的舞台。
关键词:数学模型、数学建模、数学建模思想、课程改革、中学数学教学随着课程改革的不断深入,数学教学转变了传统的观念,教材编写背景结合了生活实际和社会实践,突出了理论与知识结合,理论与实践结合,强调学生对数学知识的应用,呼唤数学应用意识。
而中学学数学最常用和最有效的教学方法之一是探索法,这一方法与数学建模有很多共同特征,本文拟通过数学模型、数学建模和数学建模思想的研究,探讨数学建模思想应用于中学数学教学的可行性,为中学数学课堂教学改革寻找一条可行之路。
一、数学模型、数学建模和数学建模思想的定义所谓数学模型,是指针对或参照某种事物的特征或数量相依关系,采用形式化的数学语言,概括地或近似地表述出来一种数学结构。
广义的解释:凡是一切数学概念、数学理论体系、各种数学公式、各种方程(代数方程、函数方程、微分方程、……)以及由公式系列构成的算法系统等等都称之为数学模型。
而创建一个数学模型的全过程称为数学建模,即用数学的语言、方法去近似地刻画该实际问题,并加以解决的全过程。
总之,数学模型与数学建模较为严格的定义是,对于现实世界的一个特定对象,为了一个特定目的,根据对象特有的内在规律,在做出问题分析和一些必要、合理的简化假设后,运用适当的数学工具,得到的一个数学结构就称为该特定对象的数学模型。
数学建模的过程,可以用如下框图来说明:近似、概括、抽象数学化(用数学理论研究解决数学问题)(得解)检验 回到实际问题 数学建模的思想就是用数学模型的思路、方法去数学建模,解决实际生产、生活当中所遇到的问题在的思想和方法的统称。
二.数学建模思想应用于中学数学教学的理论依据对于高等教育中的数学模型、数学建模以及数学建模思想能否应用于中学数学教学呢能得到那些教育理论支撑呢1.理论联系实际。
数学学科的特征之一是它高度的抽象性,但是数学的高度抽象性决定了数学应用的广泛性,这种广泛性被越来越发达的科学技术所证实,同时数学的应用又推动了数学的新的发展。
数学学科的这一特征决定了数学学习必须坚持理论联系实际的原则,通过数学教学活动让学生认识到数学来源于实际,数学无处不在,我们所学的数学知识是有用的,许多生产生活中的问题都可以用我们所学的数学知识给予解决。
数学理论只有与实际相结合为实践服务才有生命力。
而学数学是为了用数学,数学学习只有坚持理论与实际相结合的原则才能真正理解并掌握数学知识。
在中学教学进行数学建模,就是为学生创设一个学数学、用数学的环境。
学生通过亲自参与探究、发现、分析、学习、求解、检验这样一个问题解决的全过程,得到学数学用数学的实际体验,不但增强了用所学数学知识来观察、分析身边的事物和现象的数学应用意识,而且受到“理论联系实际”、“实践是检验真理的唯一标准”等马克思主义实践论与认识论的重要观点的教育,因为数学建模的过程实际就是实践—理论—实践的过程,就是从实践中来再回到实践中去的过程。
2.建构主义的学习观。
建构主义认为知识并非主体对客观实在的简单的被动的反映,而是学习者以自身已有的知识和经验为基础的一个主动的建构过程,也就是说,所有的知识都是建构出来的。
在建构过程中,主体已有的认知结构发挥了特别重要的作用,并且这个认知结构处于不断的发展中。
建构主义的学习观认为:知识不能简单地由教师或其他人传授给学生而只能由每个学生依据自己已有的知识和经验主动地加以建构。
学习活动是一个“顺应”的过程,是认知框架的不断变革或重组的过程。
学生的学习活动是在一个特定的环境——学校里,在教师的直接指导下进行的。
因此,学生的学习活动就成为了一种特殊的建构活动,一种高度组织化的社会行为。
学生在数学知识应用和建模教学活动中,通过调查研究自己发现问题;将问题数学化制定解决方案;遇到问题自己去收集、查找资料;向书本学习向内行人士学习,最终解决问题。
这个过程是一个学习的过程,是一个做数学的过程,更是一个主动建构自己认知结构的过程。
当然存在学生的个体差异,不同的学生就会有不同的建构。
学生要接受教师的指导和帮助,进行师生的交流,学生之间的交流和相互质疑。
从而在数学建模教学中,更要发挥教师的主导作用,更要注意开展好师生、生生之间的交流与合作,使环境因素对学生的学习建构活动带来充分的积极影响。
3.创新教育的观点。
“创新是一个民族的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力”,基础教育阶段的创新教育是面对全体学生,着重于培养学生的创新意识和创新情感,为创新人格的形成、创新能力的培养打下基础的。
因此教育的重心是启发引导学生探索,启发引导学生创新。
建模思想应用于数学教学是以学习和掌握科学的思维规律为前提,以所学数学知识为基础,让学生在对自然界的数学过程进行科学探索和研究中学习数学,是提高学生综合素质、开发学生潜在创造力的极好方式。
三.数学建模思想应用于中学数学教学的教学原则数学知识应用的教学,主要研究的是具有实际背景的例子,多是经过加工的实际问题,但突出的是数学,所要达到的教学目的是加深对所学知识的理解,巩固所学数学知识和数学方法,解决数学知识“有用”的认识问题。
数学建模运用的是数学工具,解决的是来自生产生活中的非数学问题。
尽管受知识和能力所限,中学数学建模问题较多的还带有应用的性质。
但是仍需经历:采集信息,建构数学模型、对数学模型求解、实践检验的全过程。
因此数学知识与数学建模的教学模式,必须体现以下教学原则。
1.“再创造”原则。
数学知识应用与建模课堂教学为学生提供了一个自己学习、自己探索、自己提出问题、自己解决问题的可能和机会。
所以数学建模的核心是在学生的积极参与前提下进行的“再创造”活动。
2.“数学化”原则。
学生是在将实际问题抽象成纯数学问题,也就是将实际问题数学化的过程中学习数学。
我们所看重的是帮助学生学会数学的思考,学会数学的观察世界。
因此整个教学过程印证了着名的荷兰数学家弗赖登塔的名言:与其说是学习数学,还不如说是学习“数学化”。
3.“数学现实性”原则。
教学中我们充分肯定并强调学生个体的特殊性,对不同能力的学生开展不同层次的数学应用与建模活动,尽量为不同的学生提供不同的但是能展现他们创造力的舞台,让他们在不同程度上都能用数学,在用数学的过程中获得不同程度的数学应用的体验。
实现每个学生在自己“数学现实”基础上的数学能力、应用意识与实践能力的提高。
进而获得“学然后之不足”的感悟,从而更刻苦的去学习数学。
4.“严谨性”原则。
中学数学建模不应刻意追求建模过程的复杂和完美,不应要求模型推证计算的绝对严谨,而是在学生的“数学现实”条件下的严谨。
因此对学生建模结论执有的应是一种特定的评价标准。
由于现实是,当今社会科学技术的飞速发展与中学生有限知识之间存在着很大的差异。
必须认识到科学的“发现”和“创新”也是有高低不同层次的。
一名中学生要想提出一个新概念、要想发现人们从来不知道的新定理、新方法、新理论是几乎不可能的。
但是通过他们自己的努力和踏踏实实的工作,去发现可能别人早已知道而只对他们来说是未知的知识、规律却是完全可能的。
从这个意义上讲,中学生也完全可以获得数学的发现。
这就是一名中学生创新能力的表现。
开发并扶植它正是数学建模教学的目的。
此外,数学建模的教学还应遵循:具体与抽象相结合;归纳与演绎相结合;数与形相结合;理论与实践相结合;探索与论证相结合的一般教学原则.同时做到目的与手段的辩证统一;间接经验与直接经验的有机统一;理论与应用的有机统一;学习与创造的有机统一。
四. 数学建模思想应用于中学数学教学的举隅数学建模思想可应用于中学数学教学那些地方呢根据课标要求和现行教材内容,主要有:不等式的应用,函数的应用,三角函数的应用,几何的应用等.结合时代发展的特点,教材和习题中涉及现代生活的经济统计图表(识别、分析、绘制),动态规划(生产计划问题等),网络规划(绘制、计算、优化),股票、彩票发行模型,风险决策,市场预测,存贮原理,供求模型,广告与税款等等,还有跨学科的生态平衡、环境保护、人口生命等方面的问题等等。
现做一些举例。
(一)、建立或化归为方程或不等式模型, 解决实际生产生活的“等量或不等关系”问题现实世界中广泛存在着数量之间的相等或不等关系,如,投资决策、人口控制、资源保护、生产规划、交通运输、水土流失等问题中涉及的有关数量问题,常归结为方程或不等式求解.例如字母符号是基本的数学语言,在应用问题中用x表示实际问题中的未知量,通过分析问题中已知量与未知量的相等或大小关系,“翻译”成表示未知数x 和已知数之间相等或大小关系的方程或不等式,即得到刻画实际问题的相等或大小关系的数学模型。
例如某工厂现有甲种原料360千克,乙种原料290千克,计划利用这两种原料生产A、B两种产品,共50件。
已知生产一件A种产品,需用甲种原料9千克,乙种原料3千克,可获利润700元;生产一件B种产品,需用甲种原料4千克,乙种原料10千克,可获利润1200元,按要求安排A、B两种产品的生产件数,有哪几种方案,请你给设计出来。
我们可以用建模的思想方法,建立或化归为不等式模型,设安排生产A种产品x 件,则生产B种产品为(50-x)件,根据题意得9x+4(50-x)≤360,3x+10(50-x)≤290,解得30≤x≤32而x为整数所以x只能取30、31、32,相应的(50-x)的值为20、19、18。
因而我们得到了方案有三种:第一种生产方案:生产A种产品30件、B种产品20件;第二种生产方案:生产A种产品31件、B种产品19件;第三种生产方案:生产A种产品32件、B种产品18件;(二)、建立或化归为函数模型,解决实际生产生活的“动态变化”问题现实生活中普遍存在着最优化问题——最佳投资、最小成本、设计最佳等,常常归结为函数的最值问题(盈利最大、用料最省),通过建立相应的目标函数,确定变量的限制条件,运用函数知识和方法解决。