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數(shù)學(xué)建模的步驟精選(九篇)

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數(shù)學(xué)建模的步驟

第1篇:數(shù)學(xué)建模的步驟范文

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)模型 數(shù)學(xué)建模 創(chuàng)新意識(shí)

小而言之,數(shù)學(xué)中的各種基本概念,都是以各自相應(yīng)的現(xiàn)實(shí)原型作為背景而抽象出來(lái)的數(shù)學(xué)概念。各種數(shù)學(xué)公式、方程式、定理等等都是一些具體的數(shù)學(xué)模型。大而言之,作為用數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問(wèn)題的第一步,數(shù)學(xué)建模有著與數(shù)學(xué)同樣悠久的歷史。兩千多年以前創(chuàng)立的歐幾里德幾何,17世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的牛頓萬(wàn)有引力定律,都是科學(xué)發(fā)展史上數(shù)學(xué)建模的成功范例。

一、數(shù)學(xué)建模的內(nèi)涵

數(shù)學(xué)的實(shí)踐性、社會(huì)性意義體現(xiàn)為:從事實(shí)際工作的人,能夠善于運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)及數(shù)學(xué)的思維方法來(lái)分析他們每天面臨的大量實(shí)際問(wèn)題,并發(fā)現(xiàn)其中可以用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)描述的關(guān)系或規(guī)律,并以此作為指導(dǎo)與解決問(wèn)題的基礎(chǔ)與手段。用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)描述的“關(guān)系或規(guī)律”可稱(chēng)之為數(shù)學(xué)模型,建立這個(gè)“關(guān)系或規(guī)律”的過(guò)程即數(shù)學(xué)建模。

從定義的層面上來(lái)說(shuō),所謂數(shù)學(xué)建模就是分析和研究一個(gè)實(shí)際問(wèn)題時(shí),從定量的角度出發(fā),基于深入調(diào)查研究、了解對(duì)象信息、作出簡(jiǎn)化假設(shè)、分析內(nèi)在規(guī)律等工作的基礎(chǔ)上,用數(shù)學(xué)符號(hào)和語(yǔ)言,把實(shí)際問(wèn)題表述為數(shù)學(xué)式子,即數(shù)學(xué)模型,然后用通過(guò)計(jì)算得到的模型結(jié)果來(lái)解釋實(shí)際問(wèn)題,并接受實(shí)際的檢驗(yàn),這個(gè)建立數(shù)學(xué)模型的全過(guò)程就稱(chēng)為數(shù)學(xué)建模。

二、數(shù)學(xué)建模的操作過(guò)程

數(shù)學(xué)建模的操作過(guò)程包括七個(gè)漸進(jìn)及循環(huán)的步驟,即模型準(zhǔn)備模型假設(shè)模型建立模型求解模型分析模型檢驗(yàn)?zāi)P蛻?yīng)用。

其中步驟一、模型準(zhǔn)備,即了解問(wèn)題的實(shí)際背景,明確其實(shí)際意義,掌握對(duì)象的各種信息。用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)描述問(wèn)題。步驟二、模型假設(shè),即根據(jù)實(shí)際對(duì)象的特征和建模的目的,對(duì)問(wèn)題進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化,并用精確的語(yǔ)言提出一些恰當(dāng)?shù)募僭O(shè)。步驟三、模型建立,即在假設(shè)的基礎(chǔ)上,利用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具來(lái)刻劃各變量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)(盡量用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)工具)。步驟四、模型求解,即利用獲取的數(shù)據(jù)資料,對(duì)模型的所有參數(shù)做出計(jì)算(或近似計(jì)算)。 步驟五、模型分析,即對(duì)所得的結(jié)果進(jìn)行數(shù)學(xué)上的分析。步驟六、模型檢驗(yàn),即將模型分析結(jié)果與實(shí)際情形進(jìn)行比較,以此來(lái)驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性、合理性和適用性。如果模型與實(shí)際較吻合,則要對(duì)計(jì)算結(jié)果給出其實(shí)際含義,并進(jìn)行解釋。如果模型與實(shí)際吻合較差,則應(yīng)該修改假設(shè),再次重復(fù)建模過(guò)程。步驟七、模型應(yīng)用,即應(yīng)用方式因問(wèn)題的性質(zhì)和建模的目的而異。

三、數(shù)學(xué)建模對(duì)中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)實(shí)意義

1.有利于培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)

從小學(xué)到高中,學(xué)生經(jīng)過(guò)十年來(lái)的數(shù)學(xué)教育,一定程度上具備了基本數(shù)學(xué)理論知識(shí),但是接觸到實(shí)際問(wèn)題卻常常表現(xiàn)為束手無(wú)策,靈活地、創(chuàng)造地運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力較低,而數(shù)學(xué)建模的過(guò)程,正是實(shí)踐-----理論-----實(shí)踐的過(guò)程,是理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合,強(qiáng)化數(shù)學(xué)建模的教學(xué),不僅能使學(xué)生更好的掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)的思想、方法、語(yǔ)言,也是讓學(xué)生樹(shù)立正確的數(shù)學(xué)觀,增強(qiáng)應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí),全面認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)及其與科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的關(guān)系,提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

2.有利于培養(yǎng)學(xué)生主體性意識(shí)

傳統(tǒng)教學(xué)法一般表現(xiàn)為以教師為主體的滿堂灌輸式的教學(xué),強(qiáng)化數(shù)學(xué)建模的教學(xué),可極大地改變教學(xué)組織形式,教師扮演的是教學(xué)的設(shè)計(jì)者和指導(dǎo)者,學(xué)生是學(xué)習(xí)過(guò)程中的主體。由于要求學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行報(bào)告、答辯或爭(zhēng)辯,因此極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生自覺(jué)學(xué)習(xí)的積極性,根據(jù)現(xiàn)代建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀,知識(shí)不能簡(jiǎn)單的地由教師或其他人傳授給學(xué)生,而只能由學(xué)生依據(jù)自身已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)主動(dòng)地加以建構(gòu),知識(shí)建構(gòu)過(guò)程中有利于學(xué)生主體性意識(shí)的提升。

3.有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)

從問(wèn)題的提出到問(wèn)題的解決,建模沒(méi)有現(xiàn)成的答案和模式。學(xué)生必須通過(guò)自己的判斷和分析,小組隊(duì)員的討論,創(chuàng)造性地解決問(wèn)題。數(shù)學(xué)建模本身就是給學(xué)生一個(gè)自我學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、深入探討的一個(gè)實(shí)踐過(guò)程,同時(shí)也給了那些只重視定理證明和抽象邏輯思維、只會(huì)套用公式的學(xué)生一個(gè)全新的數(shù)學(xué)觀念,學(xué)生在建模活動(dòng)中有更大的自主性和想象空間, 數(shù)學(xué)建模的教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新能力。

第2篇:數(shù)學(xué)建模的步驟范文

【關(guān)鍵詞】高校;數(shù)學(xué)建模方法;教學(xué)策略;研究

數(shù)學(xué)建模是高校常見(jiàn)的一門(mén)課程,在新課改后,也漸漸引入中學(xué)的數(shù)學(xué)教學(xué)當(dāng)中.數(shù)學(xué)建模課程的開(kāi)設(shè)在我國(guó)有一定的歷史,也逐漸形成了自己的一套教學(xué)研究模式.但是由于對(duì)有效的教學(xué)策略研究不夠深入,缺乏科學(xué)的理論指導(dǎo),所以高校的數(shù)學(xué)建模方法教學(xué)往往拘泥于理論,沒(méi)有達(dá)到應(yīng)用的效果,不利于提高大學(xué)生的應(yīng)用能力.因此,在高校開(kāi)展數(shù)學(xué)建模方法教學(xué)策略的研究,對(duì)高校數(shù)學(xué)建模的教學(xué)和學(xué)生能力的培養(yǎng)具有重要的指導(dǎo)意義,也是推動(dòng)學(xué)科作用于社會(huì)發(fā)展的一個(gè)力量,應(yīng)該成為高校教學(xué)的一個(gè)研究重點(diǎn).

一、數(shù)學(xué)建模及其方法的概述

數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)學(xué)科的一個(gè)分支,具體指的是利用數(shù)學(xué)計(jì)算的方法對(duì)生活中的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行前提假設(shè)、過(guò)程分析、建立模型并計(jì)算得出結(jié)論的解決問(wèn)題過(guò)程.數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)應(yīng)用于實(shí)際生活的一個(gè)表現(xiàn),是聯(lián)系數(shù)學(xué)學(xué)科和生活實(shí)際的一個(gè)橋梁.數(shù)學(xué)建模的方法很多,分類(lèi)方式也多種多樣.常用的數(shù)學(xué)建模方法有:類(lèi)比法、差分法、回歸分析法等等,每一種方法都有對(duì)應(yīng)解決的模型類(lèi)型,在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),要根據(jù)問(wèn)題的不同背景選擇適合的解決方法.

二、數(shù)學(xué)建模方法在高校教學(xué)中的重要性

由于數(shù)學(xué)建模是一門(mén)聯(lián)系數(shù)學(xué)與生活實(shí)際的學(xué)科,因此,對(duì)于高等教育而言,數(shù)學(xué)建模教學(xué)的重要性是不言而喻的.在初等教育中,我們接觸的數(shù)學(xué)在生活中的應(yīng)用并不明顯,即使有相關(guān)的應(yīng)用,也是一些淺顯、簡(jiǎn)單的應(yīng)用,不能凸顯出數(shù)學(xué)對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的重要性.新課改以后,中學(xué)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)也引入了數(shù)學(xué)建模的相關(guān)學(xué)習(xí),但是這部分的學(xué)習(xí)還是停留在較為簡(jiǎn)單的一些模型中,對(duì)數(shù)學(xué)建模的了解不夠透徹.在高等教育階段開(kāi)展數(shù)學(xué)建模方法的學(xué)習(xí)是深化數(shù)學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的重要手段,通過(guò)建模方法的學(xué)習(xí),學(xué)生可以在感知數(shù)學(xué)作用于生活和社會(huì)發(fā)展的同時(shí)掌握數(shù)學(xué)的具體方法,這有利于學(xué)習(xí)其他的數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí).

三、高校數(shù)學(xué)建模方法教學(xué)的現(xiàn)狀

(一)教師缺乏應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),課堂過(guò)于理論化

開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模課程在高校當(dāng)中已經(jīng)屬于普遍的現(xiàn)象,尤其是在“高教社杯”全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽逐漸普遍化的情況下,許多高校都將數(shù)學(xué)建模列為必修課程.但是,在實(shí)際的高校數(shù)學(xué)建模方法教學(xué)中,學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的能力并沒(méi)有明顯的提高,其中教師缺乏應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)是一個(gè)很大的原因.數(shù)學(xué)建模方法教學(xué)是教學(xué)生用數(shù)學(xué)建模方法去解決實(shí)際問(wèn)題,是應(yīng)用性的教學(xué),要求以學(xué)生作為課堂的主體,讓學(xué)生能主動(dòng)性地開(kāi)展創(chuàng)造性、研究性的學(xué)習(xí).有些高校負(fù)責(zé)教授數(shù)學(xué)建模方法的教師本身的應(yīng)用知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)就有所欠缺,使得在教學(xué)的過(guò)程中課堂過(guò)于理論化,條條框框的步驟和方法讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)失去了興趣,難以將方法真正牢記于心并應(yīng)用起來(lái).

(二)忽略了教學(xué)策略的個(gè)性化選擇

數(shù)學(xué)建模的方法很多,每一種方法都有不同的適用背景和對(duì)應(yīng)的能解決的問(wèn)題模型,因此,對(duì)于不同的數(shù)學(xué)建模方法,采用的教學(xué)策略也應(yīng)該有所區(qū)別.簡(jiǎn)而言之,因材施教的材不僅僅局限于教學(xué)的對(duì)象,也應(yīng)該考慮到教學(xué)的原材料.例如,在數(shù)學(xué)建模方法中,聚類(lèi)分析對(duì)于集散類(lèi)型的模型是比較有利的,排隊(duì)論對(duì)于研究排隊(duì)或者類(lèi)排隊(duì)問(wèn)題就是一個(gè)有力的工具.有的教師在教學(xué)中沒(méi)有意識(shí)到這一點(diǎn),對(duì)于不同的數(shù)學(xué)建模方法,習(xí)慣性地采用基本方法步驟講解加對(duì)應(yīng)模型練習(xí)的方式,使得學(xué)生不能很好地掌握每一個(gè)方法的特點(diǎn),對(duì)于方法和模型之間的聯(lián)系性沒(méi)有很好地摸透,達(dá)不到真正應(yīng)用的目的,從而不利于數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)和良好解決問(wèn)題習(xí)慣的養(yǎng)成.

四、高校數(shù)學(xué)建模方法的教學(xué)策略研究

(一)注重?cái)?shù)學(xué)建模方法的多重聯(lián)合

多重聯(lián)合的教學(xué)策略就是要求對(duì)數(shù)學(xué)建模方法進(jìn)行有機(jī)組成,使其能在解決問(wèn)題中發(fā)揮最大的作用.要做到方法的聯(lián)合,就要求學(xué)生對(duì)每一種數(shù)學(xué)建模方法的含義、特點(diǎn)、步驟、作用了如指掌,這樣才能更好地完成方法之間的選擇、搭配.因此,加強(qiáng)基本方法的學(xué)習(xí)是多重聯(lián)合教學(xué)策略的基礎(chǔ).其次,教師在教學(xué)的過(guò)程中要掌握不同數(shù)學(xué)建模方法之間的聯(lián)系性和統(tǒng)攝性,教會(huì)學(xué)生在具體的問(wèn)題情境中懂得用不同的方法進(jìn)行組合和聯(lián)合,更好地來(lái)解決問(wèn)題.數(shù)學(xué)建模方法的多重聯(lián)合其實(shí)是對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)本身的一個(gè)高層次應(yīng)用,因?yàn)橹挥袑?duì)方法了如指掌,才能更好地進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)用.

(二)注重?cái)?shù)學(xué)建模方法的階級(jí)遞進(jìn)

數(shù)學(xué)建模方法教學(xué)是對(duì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用學(xué)習(xí)的一個(gè)工具,但是不同的學(xué)生的接受能力、基礎(chǔ)知識(shí)水平、智力水平都是有差異的,因此數(shù)學(xué)建模方法教學(xué)要遵循階級(jí)遞進(jìn)的原則,因材施教,由簡(jiǎn)到難.對(duì)于剛接觸數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)的學(xué)生來(lái)說(shuō),在建模方法的教學(xué)上要以學(xué)生對(duì)建模的意義、過(guò)程、步驟的掌握為主,后續(xù)再引進(jìn)對(duì)方法的深刻領(lǐng)悟和意義分析,這樣才能讓學(xué)生真正掌握數(shù)學(xué)建模的方法,明白建模教學(xué)的意義.如果在教學(xué)的環(huán)節(jié)打破了學(xué)生認(rèn)知能力梯隊(duì),就會(huì)造成學(xué)習(xí)效果下降,打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心,甚至使得學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)失去興趣,產(chǎn)生抵觸情緒.

(三)注重?cái)?shù)學(xué)建模方法的交叉設(shè)計(jì)

數(shù)學(xué)建模方法的教學(xué)還要注意與現(xiàn)實(shí)情境的交叉,數(shù)學(xué)建模方法本來(lái)就是用于解決生活中的實(shí)際問(wèn)題的,因此,離開(kāi)了生活實(shí)際的建模方法教學(xué)就會(huì)是紙上談兵.在具體的教學(xué)過(guò)程中,教師要注重方法和情境的交叉融合,通過(guò)創(chuàng)設(shè)具體的問(wèn)題情境讓學(xué)生感受到方法的特點(diǎn)和適用情形.以2014年全國(guó)高教社杯大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽B題為例,這道題目是數(shù)學(xué)作用于生活的一個(gè)直接體現(xiàn),與學(xué)生的生活實(shí)際也比較貼切.這個(gè)問(wèn)題情境要求學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)建模的方法對(duì)被碎紙機(jī)碎掉之后的紙片進(jìn)行還原.這個(gè)問(wèn)題情境放在當(dāng)下,可以與人民幣拼接復(fù)原的新聞相結(jié)合,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)灰度矩陣建模方法的時(shí)候更有興趣和親身體驗(yàn).

(四)注重開(kāi)展應(yīng)用性教學(xué)

學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模方法的最K目的就是能夠使得學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識(shí)能夠有所依、有所用,因此數(shù)學(xué)建模方法教學(xué)的最終歸途應(yīng)該放置于應(yīng)用型教學(xué)當(dāng)中.應(yīng)用性教學(xué)的開(kāi)展方式是豐富多樣的,除了課堂上實(shí)際問(wèn)題模型的演練之外,還可以通過(guò)全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽來(lái)作為學(xué)習(xí)、感受的平臺(tái).大多數(shù)高校都會(huì)要求學(xué)生在寒暑假開(kāi)展相關(guān)的社會(huì)實(shí)踐調(diào)研,這也可以作為開(kāi)展應(yīng)用性教學(xué)的平臺(tái).教師可以指導(dǎo)學(xué)生將調(diào)研的問(wèn)題通過(guò)數(shù)學(xué)建模方法來(lái)進(jìn)行分析和調(diào)研,形成結(jié)果,做到一舉兩得,讓學(xué)生真切感受數(shù)學(xué)建模方法的應(yīng)用.某高校的學(xué)生在暑期對(duì)兩個(gè)校區(qū)之間的校車(chē)設(shè)置進(jìn)行了調(diào)查,通過(guò)數(shù)學(xué)建模的方法得出了一個(gè)最佳的設(shè)置模型,一方面為學(xué)校的辦學(xué)提供了參考,另一方面也完成了社會(huì)實(shí)踐的任務(wù).數(shù)學(xué)建模方法的教學(xué)如果無(wú)法做到與應(yīng)用性教學(xué)相結(jié)合,那么就無(wú)法達(dá)到教學(xué)的根本目的,對(duì)于學(xué)生自身的成長(zhǎng)和能力的培養(yǎng)來(lái)說(shuō)也是不利的.

能有效地使用數(shù)學(xué)建模方法建立數(shù)學(xué)模型并處理生活中的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題是凸顯數(shù)學(xué)應(yīng)用于實(shí)際、服務(wù)于社會(huì)的重要途徑,也是當(dāng)代大學(xué)生順應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求應(yīng)當(dāng)具有的能力.數(shù)學(xué)建模方法的學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生良好地分析、解決問(wèn)題能力的重要課程,有助于讓學(xué)生真正將數(shù)學(xué)與生活實(shí)際相聯(lián)系,同時(shí)也能為其他數(shù)學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)打下方法基礎(chǔ).因此,開(kāi)展高校數(shù)學(xué)建模方法的教學(xué)策略研究無(wú)論是對(duì)學(xué)生的發(fā)展來(lái)說(shuō),還是對(duì)社會(huì)的發(fā)展來(lái)說(shuō)都是具有十分重要的意義的.在未來(lái),還需要在數(shù)學(xué)建模方法教學(xué)策略研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步把握學(xué)科的特點(diǎn),從學(xué)生的學(xué)情和課程建設(shè)的目標(biāo)著手,對(duì)教學(xué)策略進(jìn)行調(diào)整和完善,提高高校數(shù)學(xué)建模的教學(xué)成效.

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第3篇:數(shù)學(xué)建模的步驟范文

傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)方式比較重視一些理論體系和抽象問(wèn)題的解答,不注意理論與實(shí)踐的結(jié)合,學(xué)生雖然能夠解答物理問(wèn)題,但是在生活中遇到難題卻不知道如何應(yīng)對(duì).高中物理教師會(huì)把自己的理解灌輸?shù)綄W(xué)生的腦海中,學(xué)生沒(méi)有自己想象的機(jī)會(huì),只能是被動(dòng)的去接受,喪失了主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力,這對(duì)當(dāng)今倡導(dǎo)素質(zhì)教育的理念來(lái)說(shuō)是一種阻礙.建模教學(xué)是高中物理教學(xué)的需要,高中物理已經(jīng)具有比較深的理論層次,物理的嚴(yán)謹(jǐn)性和抽象性在其中有比較多的體現(xiàn),目的就是培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,但是,其中涉及實(shí)踐的內(nèi)容比較少,學(xué)生學(xué)到了理論知識(shí),但不會(huì)運(yùn)用,這是高中物理存在的一大問(wèn)題.而使用數(shù)學(xué)建模的方法,就能極好的解決這個(gè)問(wèn)題,它用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和方法,將原本抽象、難懂的理論變?yōu)閷?shí)實(shí)在在的數(shù)學(xué)公式、數(shù)學(xué)模型,學(xué)生看到這些比較直觀的東西,就能更加快速的理解新知識(shí).?dāng)?shù)學(xué)建模教學(xué)是目前教育形勢(shì)的需要,因?yàn)?,物理與人們的生活息息相關(guān),所以,在生活中的許多方面都能發(fā)現(xiàn)物理知識(shí)的存在,使用建立數(shù)學(xué)模型的教育方式,能夠幫助學(xué)生掌握獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料獲取知識(shí)的能力,對(duì)知識(shí)的利用率也會(huì)得到提升。

因此,在高中物理教學(xué)過(guò)程中充分地使用數(shù)學(xué)建模,就能極大地幫助學(xué)生鍛煉自己的邏輯思維、發(fā)散性思維、想象力。不僅能夠拓寬學(xué)生的眼界,而且還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)技能,學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力也得到顯著提高.而且,數(shù)學(xué)建模過(guò)程需要非常多的信息,學(xué)生需要參與進(jìn)來(lái),集思廣益,每個(gè)人都要發(fā)揮自己的作用,不能只享受他人的成果,所以,數(shù)學(xué)建模還能夠提高團(tuán)隊(duì)的分工合作能力.作為學(xué)生,要加強(qiáng)自己的交流能力、合作能力、樂(lè)于奉獻(xiàn)的精神,既要不斷的提高自己的知識(shí)儲(chǔ)備,還要學(xué)會(huì)資源共享、幫助他人解決問(wèn)題,學(xué)生在走向社會(huì)時(shí)就能快速的適應(yīng)社會(huì)的節(jié)奏.此外,數(shù)學(xué)建模教學(xué)還能把物理知識(shí)和生活中的實(shí)際問(wèn)題緊密的結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)物理知識(shí)學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力共同提高的雙重效果,學(xué)生的學(xué)習(xí)方法也會(huì)得到增加,他們的學(xué)習(xí)熱情變得高漲,并且對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)、創(chuàng)新能力的提高大有幫助,就能有效的契合素質(zhì)教育的方針,把高中學(xué)生培養(yǎng)成社會(huì)需要的綜合人才.

2建模思想在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

2.1分層次、分階段引入建模方法

目前,許多高中學(xué)校已經(jīng)能夠熟練、有效的使用數(shù)學(xué)建模方法,在物理教學(xué)中的使用范圍越來(lái)越廣,它的效果也逐漸顯現(xiàn)出來(lái).在使用建模方法時(shí),教師會(huì)先考慮學(xué)生的實(shí)際情況,不會(huì)直接就使用建模方法,要了解學(xué)生掌握的基礎(chǔ)知識(shí)是不是足夠牢固、相關(guān)的數(shù)學(xué)方法是不是能夠熟練應(yīng)用,這樣就使得學(xué)生參與建模的積極性和效率得到提高,如果學(xué)生還沒(méi)有學(xué)到相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí),教師就不能使用這些知識(shí),否則學(xué)生會(huì)非常的茫然,對(duì)他們的學(xué)習(xí)是非常不利的.通過(guò)建模,學(xué)生能夠體會(huì)到物理教學(xué)的魅力,進(jìn)而對(duì)物理課產(chǎn)生極大的興趣,學(xué)生在熟練掌握之后,要增加建模的使用頻率和難度,由淺入深,讓學(xué)生的建模思想和能力得到大幅提升.

2.2循序漸進(jìn)的增加建模質(zhì)量,進(jìn)而提升整體教學(xué)質(zhì)量

物理的基礎(chǔ)知識(shí)教育作為“面”,建模教育當(dāng)作“點(diǎn)”,通過(guò)建模教育能夠?qū)ⅰ包c(diǎn)”的作用發(fā)揮到最大,然后帶動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)教育的全面提高,急于求成的做法是非常不可取的,只有合適的方法才能取得好的效果.建模教育是一種新型的教育模式,它能鍛煉學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力、動(dòng)手能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.現(xiàn)如今,學(xué)生的思維卻非?;钴S,但是,他們的創(chuàng)新能力卻得到制約,主要原因就是傳統(tǒng)教育不注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),而建模教育能夠?qū)W(xué)生的創(chuàng)新思維釋放出來(lái),通過(guò)建模的“點(diǎn)”的作用,把學(xué)生的整體素質(zhì)提高,學(xué)生在遇到問(wèn)題時(shí),就能自己去解決,消除了等靠的思想.

2.3在物理課堂中引入建模的步驟

建模,就是依托數(shù)學(xué)理念、方法來(lái)解決問(wèn)題的途徑,在高中物理教學(xué)中,主要從以下幾個(gè)步驟來(lái)進(jìn)行:(1)發(fā)現(xiàn)物理問(wèn)題,或者通過(guò)一個(gè)案例來(lái)引入建模方法;(2)使用數(shù)學(xué)知識(shí)和方法來(lái)分析這個(gè)問(wèn)題,為建模打下基礎(chǔ),也就是把物理問(wèn)題轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)問(wèn)題來(lái)解決;(3)建立數(shù)學(xué)模型,一步一步的解決問(wèn)題,得出最后的結(jié)果;(4)把結(jié)果與現(xiàn)實(shí)進(jìn)行比對(duì),對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,通過(guò)這個(gè)步驟來(lái)幫助學(xué)生了解建模與問(wèn)題之間的關(guān)系,總結(jié)結(jié)論,為以后解決問(wèn)題做好準(zhǔn)備.在建模的過(guò)程中,學(xué)生的主要職責(zé)是觀察問(wèn)題,對(duì)問(wèn)題作出假設(shè),然后把這個(gè)問(wèn)題轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)模型,再利用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行解答,在得出結(jié)果之后,學(xué)生不要忘了對(duì)問(wèn)題進(jìn)行反思,發(fā)現(xiàn)建模與問(wèn)題之間的關(guān)系,如果兩者存在密切的關(guān)系,就要找出其中的規(guī)律,進(jìn)而完成建模過(guò)程;如果建模與問(wèn)題之間并沒(méi)有關(guān)系,建模的結(jié)果并不是正確的結(jié)果,那么學(xué)生應(yīng)當(dāng)對(duì)過(guò)程進(jìn)行檢查,如果自己找不出原因,要請(qǐng)教老師幫助解決.這樣的建模學(xué)習(xí)過(guò)程,是符合學(xué)生認(rèn)知過(guò)程的規(guī)律的,能夠有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的積極性,學(xué)生的思維和能力得到完全釋放.

3建模過(guò)程應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題

第4篇:數(shù)學(xué)建模的步驟范文

【關(guān)鍵詞】 數(shù)學(xué)建模 建模方法 應(yīng)用

【中圖分類(lèi)號(hào)】 G424 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1006-5962(2012)06(b)-0035-01

數(shù)學(xué)建模是一種數(shù)學(xué)的思考方法,是運(yùn)用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和方法,通過(guò)抽象、簡(jiǎn)化建立能近似刻畫(huà)并解決實(shí)際問(wèn)題的一種強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)手段。當(dāng)需要從定量的角度分析和研究一個(gè)實(shí)際問(wèn)題時(shí),人們就要在深入調(diào)查研究、了解對(duì)象信息、作出簡(jiǎn)化假設(shè)、分析內(nèi)在規(guī)律等工作的基礎(chǔ)上,用數(shù)學(xué)的符號(hào)和語(yǔ)言,把它表述為數(shù)學(xué)式子,也就是數(shù)學(xué)模型,然后用通過(guò)計(jì)算得到的模型結(jié)果來(lái)解釋實(shí)際問(wèn)題,并接受實(shí)際的檢驗(yàn)。這個(gè)建立數(shù)學(xué)模型的全過(guò)程就稱(chēng)為數(shù)學(xué)建模。

1 數(shù)學(xué)模型的基本概述

數(shù)學(xué)模型就是對(duì)于一個(gè)特定的對(duì)象為了一個(gè)特定目標(biāo),根據(jù)特有的內(nèi)在規(guī)律,做出必要的簡(jiǎn)化假設(shè),運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具,得到的一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)可以是 數(shù)學(xué)公式,算法、表格、圖示等。數(shù)學(xué)模型法就是把實(shí)際問(wèn)題加以抽象概括,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,利用這些模型來(lái)研究實(shí)際問(wèn)題的一般數(shù)學(xué)方法。教師在應(yīng)用題教學(xué)中要滲透這種方法和思想,要注重并強(qiáng)調(diào)如何從實(shí)際問(wèn)題中發(fā)現(xiàn)并抽象出數(shù)學(xué)問(wèn)題,如何用數(shù)學(xué)模型(包括數(shù)學(xué)概念、公式、方程、不等式函數(shù)等)來(lái)表達(dá)實(shí)際問(wèn)題。

2 數(shù)學(xué)建模的重要意義

電子計(jì)算機(jī)推動(dòng)了數(shù)學(xué)建模的發(fā)展;電子計(jì)算機(jī)推動(dòng)了數(shù)學(xué)建模的發(fā)展;數(shù)學(xué)建模在工程技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。應(yīng)用數(shù)學(xué)去解決各類(lèi)實(shí)際問(wèn)題時(shí),建立數(shù)學(xué)模型是重要關(guān)鍵。建立教學(xué)模型的過(guò)程,是把錯(cuò)綜復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題簡(jiǎn)化、抽象為合理的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的過(guò)程。要通過(guò)調(diào)查、收集數(shù)據(jù)資料,觀察和研究實(shí)際對(duì)象的固有特征和內(nèi)在規(guī)律,抓住問(wèn)題的主要矛盾,建立起反映實(shí)際問(wèn)題的數(shù)量關(guān)系,然后利用數(shù)學(xué)的理論和方法去分折和解決問(wèn)題。數(shù)學(xué)建模越來(lái)越受到數(shù)學(xué)界和工程界的普遍重視,已成為現(xiàn)代科技工作者重要的必備能力。

3 數(shù)學(xué)建模的主要方法和步驟:

3.1 數(shù)學(xué)建模的步驟可以分為幾個(gè)方面

(1)模型準(zhǔn)備。首先要了解問(wèn)題的實(shí)際背景,明確建模目的,搜集必需的各種信息,盡量弄清對(duì)象的特征。(2)模型假設(shè)。根據(jù)對(duì)象的特征和建模目的,對(duì)問(wèn)題進(jìn)行必要的、合理的簡(jiǎn)化,用精確的語(yǔ)言作出假設(shè),是建模至關(guān)重要的一步。(3)模型構(gòu)成。根據(jù)所作的假設(shè)分析對(duì)象的因果關(guān)系,利用對(duì)象的內(nèi)在規(guī)律和適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具,構(gòu)造各個(gè)量間的等式關(guān)系或其它數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。(4)模型求解??梢圆捎媒夥匠?、畫(huà)圖形、證明定理、邏輯運(yùn)算、數(shù)值運(yùn)算等各種傳統(tǒng)的和近代的數(shù)學(xué)方法,特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)。(5)模型分析。對(duì)模型解答進(jìn)行數(shù)學(xué)上的分析,特別是誤差分析,數(shù)據(jù)穩(wěn)定性分析。

3.2 數(shù)學(xué)建模采用的主要方法包括

a.機(jī)理分析法。根據(jù)對(duì)客觀事物特性的認(rèn)識(shí)從基本物理定律以及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)來(lái)推導(dǎo)出模型。(1)比例分析法:建立變量之間函數(shù)關(guān)系的最基本最常用的方法。(2)代數(shù)方法:求解離散問(wèn)題(離散的數(shù)據(jù)、符號(hào)、圖形)的主要方法。(3)邏輯方法:是數(shù)學(xué)理論研究的重要方法,對(duì)社會(huì)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)等領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題解決對(duì)策中得到廣泛應(yīng)用。(4)常微分方程:解決兩個(gè)變量之間的變化規(guī)律,關(guān)鍵是建立“瞬時(shí)變化率”的表達(dá)式。(5)偏微分方程:解決因變量與兩個(gè)以上自變量之間的變化規(guī)律。

b.數(shù)據(jù)分析法:通過(guò)對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,找出與數(shù)據(jù)擬合最好的模型

可以包括四個(gè)方法:(1)回歸分析法(2)時(shí)序分析法(3)回歸分析法(4)時(shí)序分析法

c.其他方法:例如計(jì)算機(jī)仿真(模擬)、因子試驗(yàn)法和人工現(xiàn)實(shí)法

4 數(shù)學(xué)建模應(yīng)用

數(shù)學(xué)建模應(yīng)用就是將數(shù)學(xué)建模的方法從目前純競(jìng)賽和純科研的領(lǐng)域引向商業(yè)化領(lǐng)域,解決社會(huì)生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題,接受市場(chǎng)的考驗(yàn)。可以涉足企業(yè)管理、市場(chǎng)分類(lèi)、經(jīng)濟(jì)計(jì)量學(xué)、金融證券、數(shù)據(jù)挖掘與分析預(yù)測(cè)、物流管理、供應(yīng)鏈、信息系統(tǒng)、交通運(yùn)輸、軟件制作、數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)等領(lǐng)域,提供數(shù)學(xué)建模及數(shù)學(xué)模型解決方案及咨詢服務(wù),是對(duì)咨詢服務(wù)業(yè)和數(shù)學(xué)建模融合的一種全新的嘗試。例如北京交通大學(xué)在校學(xué)生組建了國(guó)內(nèi)第一支數(shù)學(xué)建模應(yīng)用團(tuán)隊(duì),積極地展開(kāi)數(shù)學(xué)建模應(yīng)用推廣和應(yīng)用。

5 努力倡導(dǎo)數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)的要求

5.1 積極開(kāi)展數(shù)學(xué)建模活動(dòng),鼓勵(lì)大家積極參與

為了提高學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力,學(xué)??梢蚤_(kāi)展數(shù)學(xué)建模活動(dòng),可以是競(jìng)賽制的和非競(jìng)賽制的,應(yīng)當(dāng)對(duì)成績(jī)比較優(yōu)秀的學(xué)生給予一定的獎(jiǎng)勵(lì),從而提高學(xué)生的積極性。建?;顒?dòng)要有規(guī)章制度,要比較正規(guī)化,否則可能會(huì)達(dá)不到預(yù)期效果,而且建模過(guò)程競(jìng)賽要保證公平、公開(kāi),保證學(xué)生不受干擾影響。

5.2 鞏固數(shù)學(xué)基礎(chǔ),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

首先數(shù)學(xué)建模需要扎實(shí)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),同時(shí)學(xué)生要具備較好的理論聯(lián)系實(shí)際的能力以及抽象能力,還有就是要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,興趣是學(xué)習(xí)的最好老師,假設(shè)教學(xué)課堂中過(guò)于枯燥無(wú)味,學(xué)生容易產(chǎn)生厭倦情緒,不利于學(xué)習(xí)。數(shù)學(xué)建模過(guò)程本質(zhì)是比較有趣的過(guò)程,是對(duì)實(shí)際生活進(jìn)行簡(jiǎn)化的一個(gè)過(guò)程,生動(dòng)和有實(shí)際價(jià)值的。鼓勵(lì)學(xué)生相互交流,促使學(xué)生用建模的思維方法去思考和解決生活中的實(shí)際問(wèn)題,表現(xiàn)優(yōu)秀的同學(xué)可以適度給予獎(jiǎng)勵(lì)評(píng)價(jià)。

總之,數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)應(yīng)貫穿于學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程,積極地激發(fā)學(xué)生的潛能。數(shù)學(xué)應(yīng)用與數(shù)學(xué)建模目的是要通過(guò)教師培養(yǎng)學(xué)生的意識(shí),教會(huì)學(xué)生方法,讓學(xué)生自己去探索?研究?創(chuàng)新,從而提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。 隨著學(xué)生參加數(shù)模競(jìng)賽的積極性廣泛提高,賽題也越來(lái)越向?qū)嵱眯园l(fā)展??梢哉f(shuō)正是數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽帶動(dòng)了數(shù)模一步一步走向生產(chǎn)和實(shí)踐中的應(yīng)用。所以,數(shù)學(xué)建模廣泛應(yīng)用必成為了社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭平正.淺談數(shù)學(xué)建模在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用[J].考試(教研版).2007(01).

第5篇:數(shù)學(xué)建模的步驟范文

關(guān)鍵詞 :中學(xué)數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)建模 應(yīng)用

1、引言

近些年的教育制度改革,高度重視中學(xué)生的素質(zhì)教育,在此項(xiàng)教育方式的實(shí)施中,中學(xué)數(shù)學(xué)該如何變革呢?新的課程標(biāo)準(zhǔn),著重強(qiáng)調(diào)了中學(xué)生必須要加強(qiáng)對(duì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識(shí),那么該如何加強(qiáng)中學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)呢?如果將生活實(shí)際問(wèn)題與數(shù)學(xué)相聯(lián)系,將生活中的實(shí)際問(wèn)題滲透到數(shù)學(xué)題中,讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決一些生活中的實(shí)際問(wèn)題.

數(shù)學(xué)建模正是一個(gè)學(xué)數(shù)學(xué)、做數(shù)學(xué)、用數(shù)學(xué)、綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程,它體現(xiàn)了學(xué)與用的統(tǒng)一,可以使學(xué)生掌握好數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本技巧及基本思想,提高運(yùn)用數(shù)學(xué)的能力.這一點(diǎn)也正好體現(xiàn)了新課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)素質(zhì)教育的要求內(nèi)容.因此本文將著重研究數(shù)學(xué)建模在中學(xué)數(shù)學(xué)中的應(yīng)用,具體內(nèi)容以參考文獻(xiàn)[1]至參考文獻(xiàn)[14]作為參考.

2、建模的一般性理論知識(shí)

要想更好的應(yīng)用建模,則首先要了解建模的一些理論知識(shí),下面本文將從三個(gè)方面對(duì)此加以簡(jiǎn)單的介紹:(1)數(shù)學(xué)模型的概念;(2)建模的一般步驟;(3)建模應(yīng)遵循的原則.

2.1 數(shù)學(xué)模型的概念

數(shù)學(xué)模型可以描述為:對(duì)于現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)特定對(duì)象,為了一個(gè)特定目的,根據(jù)特有的內(nèi)在規(guī)律,做出一些必要的簡(jiǎn)化假設(shè),運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具,得到的一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu).

2.2 數(shù)學(xué)建模的一般步驟

2.2.1 模型準(zhǔn)備

了解問(wèn)題的實(shí)際背景,明確建模的目的,搜集必要的信息,如現(xiàn)象、數(shù)據(jù)等

盡量弄清楚對(duì)象的主要特征,形成一個(gè)比較清晰的“問(wèn)題”,由此初步確定用

一類(lèi)模型.

2.2.2 模型假設(shè)

根據(jù)對(duì)象的特征和建設(shè)目的,抓住問(wèn)題本質(zhì),忽略次要因素,作出必要的、合理的簡(jiǎn)化假設(shè),選擇有關(guān)鍵作用的變量和主要因素對(duì)建模成敗起著重要的作用.

2.2.3 模型構(gòu)成

根據(jù)所作的假設(shè),用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言、符號(hào)描述對(duì)象的內(nèi)在規(guī)律,運(yùn)用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)工具,建立各個(gè)量之間的定量或定性關(guān)系,初步形成數(shù)學(xué)模型.

2.2.4 模型求解

建立數(shù)學(xué)模型是為了解決實(shí)際問(wèn)題,對(duì)建立的模型可以采用解方程、畫(huà)圖形、優(yōu)化方法、數(shù)值計(jì)算、統(tǒng)計(jì)分析等各種數(shù)學(xué)方法,特別是數(shù)學(xué)軟件和計(jì)算機(jī)技術(shù).

2.2.5模型分析

對(duì)模型求解得到的結(jié)果進(jìn)行數(shù)學(xué)上的分析,有時(shí)根據(jù)問(wèn)題的性質(zhì),分析各變量之間的依賴關(guān)系或穩(wěn)定性態(tài),有時(shí)根據(jù)所得的結(jié)果給出數(shù)學(xué)上的預(yù)測(cè).

2.2.6 模型檢驗(yàn)

把求解和分析結(jié)果翻譯回到實(shí)際問(wèn)題,與實(shí)際的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)比較,來(lái)檢驗(yàn)?zāi)P偷暮侠硇?、適用性和真實(shí)性.如果與實(shí)際不符,應(yīng)該對(duì)模型進(jìn)行修改、補(bǔ)充,或是重建.一個(gè)符合現(xiàn)實(shí)的數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建往往需要多次反復(fù)的修改,直至完善.

2.2.7 模型應(yīng)用

應(yīng)用的方式與問(wèn)題性質(zhì)、建模目的及最終的結(jié)果有關(guān),因此要具體問(wèn)題具體分析.

2.3 建模應(yīng)遵循的幾個(gè)原則

2.3.1適度性原則

數(shù)學(xué)建模實(shí)際既要尊重問(wèn)題的實(shí)際背景,又要使學(xué)生更容易理解信息.對(duì)中學(xué)生而言,專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)過(guò)多、計(jì)算量過(guò)大,都會(huì)對(duì)其理解問(wèn)題有很大的影響.因此,教師在選擇建模題目時(shí),必須對(duì)問(wèn)題的實(shí)際背景進(jìn)行加工,以達(dá)到適度并且符合學(xué)生的學(xué)習(xí)接受能力.

2.3.2 適應(yīng)性原則

數(shù)學(xué)建模的設(shè)計(jì)應(yīng)該與教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng),在課堂教學(xué)中建模問(wèn)題要與教學(xué)目標(biāo)和課堂教學(xué)進(jìn)度同步,在課外活動(dòng)中,建模的設(shè)計(jì)可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行拓寬,以開(kāi)放學(xué)生的視野.

3、中學(xué)生建模的重要意義

通過(guò)上面實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用舉例,可以看出數(shù)學(xué)建模在中學(xué)數(shù)學(xué)中有著不可或

缺的重要作用,所以中學(xué)生建模有著重要的意義,展開(kāi)如下.

3.1 增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識(shí)

過(guò)建立數(shù)學(xué)模型,學(xué)生可以掌握用數(shù)學(xué)問(wèn)題解決實(shí)際問(wèn)題的方式,可以深刻的體會(huì)到現(xiàn)實(shí)生活中時(shí)時(shí)有數(shù)學(xué),處處有數(shù)學(xué).這有利于加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)應(yīng)用的認(rèn)識(shí),有利于培養(yǎng)他們用數(shù)學(xué)的眼光觀察和分析問(wèn)題,增強(qiáng)他們應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí).

3.2 提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣

在中學(xué)階段,很多學(xué)生都認(rèn)為數(shù)學(xué)就是題海戰(zhàn)術(shù),就是大量的計(jì)算.因此培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣十分必要.使其認(rèn)為數(shù)學(xué)不是枯燥無(wú)味的而是豐富多彩的,可以把生活中的實(shí)際問(wèn)題緊密的應(yīng)用到數(shù)學(xué)問(wèn)題當(dāng)中,慢慢培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,因?yàn)榕d趣是最好的老師,可以起到事半功倍的教學(xué)效果.

3.3 有利于學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)

數(shù)學(xué)建模滲透著重要的數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法.學(xué)生在建模的過(guò)程中可以掌握基本的數(shù)學(xué)方法,領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想.建模還要求學(xué)生要有豐富的想象力和敏銳的洞察力.通過(guò)建模還可以使學(xué)生養(yǎng)成勤學(xué)好問(wèn)的好習(xí)慣,使他們具有堅(jiān)持不懈的毅力、團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神以及認(rèn)真謹(jǐn)慎的科研態(tài)度.這些都是學(xué)好數(shù)學(xué)必備的素養(yǎng).

第6篇:數(shù)學(xué)建模的步驟范文

[關(guān)鍵詞] 高等數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)建模 創(chuàng)新能力

數(shù)學(xué)建模,就是用數(shù)學(xué)語(yǔ)言去描述或模擬實(shí)際問(wèn)題中的數(shù)量關(guān)系,一旦數(shù)學(xué)模型建立起來(lái),實(shí)際的問(wèn)題就轉(zhuǎn)化成了等價(jià)(或基本等價(jià))的數(shù)學(xué)問(wèn)題。數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)是一個(gè)多次循環(huán)、反復(fù)驗(yàn)證的過(guò)程,是應(yīng)用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和方法解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程,也是一個(gè)創(chuàng)造過(guò)程和培養(yǎng)創(chuàng)新能力的綜合過(guò)程。20世紀(jì)六七十年代西方國(guó)家的一些大學(xué)開(kāi)始設(shè)置數(shù)學(xué)建模課程,80年代初數(shù)學(xué)建模課程開(kāi)始進(jìn)入我國(guó)大學(xué)的課堂。1985年美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽開(kāi)始舉辦,1989年起我國(guó)部分高校選派代表隊(duì)參加這項(xiàng)競(jìng)賽。1992年開(kāi)始由中國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)(CSTAM)舉辦我國(guó)自己的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽(CMCM)。1994年改由國(guó)家教委高教司和中圍工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)共同舉辦。實(shí)踐表明,數(shù)學(xué)建模是對(duì)大學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新教育的有效途徑之一。

一、數(shù)學(xué)建模的過(guò)程及步驟

為把數(shù)學(xué)建模的思想和方法滲透到高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中去,通常應(yīng)該在學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的過(guò)程中增加一些關(guān)于數(shù)學(xué)建模的概述,也可以平行地開(kāi)一門(mén)關(guān)于數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程,讓學(xué)生熟悉數(shù)學(xué)建模的全過(guò)程。通常在教學(xué)和科研中常常使用的是八步建模法,主要包括以下八個(gè)步驟:

1.問(wèn)題的提出。提出問(wèn)題是解決問(wèn)題的關(guān)鍵一步,很多問(wèn)題沒(méi)有得到很好解決,其原因是問(wèn)題沒(méi)有提好。問(wèn)題的提出是在面對(duì)實(shí)際的研究對(duì)象時(shí),能夠很快弄清楚問(wèn)題的來(lái)龍去脈,抓住問(wèn)題的本質(zhì),確定問(wèn)題的已知和目標(biāo)。

2.量的分析。數(shù)學(xué)的一項(xiàng)主要任務(wù)就是研究數(shù)量之間的關(guān)系,數(shù)學(xué)建模過(guò)程就是要搞清楚這些量之間的關(guān)系。

3.模型假設(shè)。模型假設(shè)是建立數(shù)學(xué)模型的前提和已知條件。為了準(zhǔn)確把握實(shí)際問(wèn)題的本質(zhì)屬性,必須將問(wèn)題理想化、簡(jiǎn)單化,抓住問(wèn)題的本質(zhì)和主要因素,進(jìn)行必要的假設(shè)。

4.模型建立。在前三步的基礎(chǔ)上,根據(jù)某種規(guī)律,依據(jù)模型假設(shè),建立變量和參數(shù)間的函數(shù)關(guān)系。

5.模型求解。建模是為了解決實(shí)際問(wèn)題,所以還要對(duì)上述建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)學(xué)上的求解,包括計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。

6.模型分析。根據(jù)建模的目的要求,對(duì)模型求得的結(jié)果進(jìn)行數(shù)學(xué)上的分析,利用相關(guān)知識(shí)結(jié)合研究對(duì)象的特點(diǎn)進(jìn)行模型合理性分析。

7.模型檢驗(yàn)。建模是否正確,還必須進(jìn)行模型的檢驗(yàn)。模型檢驗(yàn)有兩種方法:一是實(shí)際檢驗(yàn),就是回到客觀實(shí)際中對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn);二是邏輯檢驗(yàn),這一檢驗(yàn)法主要是找出矛盾,否定模型。究竟選用哪種檢驗(yàn)方法,應(yīng)視具體情況而定。

8.模型應(yīng)用。模型應(yīng)用是數(shù)學(xué)建模的宗旨,也是對(duì)模型的最客觀、最公正的檢驗(yàn)。

二、培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模思維

數(shù)學(xué)建模中關(guān)鍵的思想方法就是通過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的觀察、歸納和假設(shè),將其轉(zhuǎn)化為一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題,得到所求的解。但這還只是完成了數(shù)學(xué)建模的一方面,在實(shí)際問(wèn)題中看能否解釋實(shí)際問(wèn)題,能否與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)或數(shù)據(jù)相吻合,若吻合數(shù)學(xué)建模過(guò)程就完成了,否則還需要修正假設(shè)并重新提出經(jīng)修正的數(shù)學(xué)模型。因此數(shù)學(xué)建模中數(shù)學(xué)建模思維能力特別重要,如果不能把實(shí)際問(wèn)題用數(shù)學(xué)語(yǔ)言翻譯出來(lái),那么,整個(gè)數(shù)學(xué)建模就無(wú)法進(jìn)行。如果不能把數(shù)學(xué)建模的結(jié)果用普通人能懂的語(yǔ)言表述出來(lái),那就可能大大地降低它的應(yīng)用價(jià)值。對(duì)于現(xiàn)實(shí)中的實(shí)際問(wèn)題,如何抓住問(wèn)題的實(shí)質(zhì)進(jìn)行一定的抽象、簡(jiǎn)化,用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)出來(lái),是解決問(wèn)題的首要步驟,這種翻譯能力在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中是有要求的,從而也是學(xué)生易于掌握的。但是對(duì)于后一種翻譯能力卻要求甚少,因此,對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)方法推理或計(jì)算得到的結(jié)果,不僅要重視解釋、檢驗(yàn)、討論,更重要的是能用語(yǔ)言表達(dá)出來(lái),或能結(jié)合實(shí)際解釋其意義。

三、數(shù)學(xué)建模思想在教學(xué)中的滲透

大量的實(shí)踐表明,人們一旦掌握了數(shù)學(xué)建模的思想和方法,將會(huì)在處理實(shí)際問(wèn)題中如虎添翼,受益無(wú)窮。因此,教師在教學(xué)中就更應(yīng)該注重?cái)?shù)學(xué)建模思想的滲透以及數(shù)學(xué)方法的介紹,強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用性。培養(yǎng)學(xué)生自覺(jué)運(yùn)用數(shù)學(xué)建模的思想和方法去解決實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用意識(shí)與能力。在高等數(shù)學(xué)中,涉及其相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)有:導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用、定積分的應(yīng)用、重積分的應(yīng)用、曲線與曲面積分的應(yīng)用、微分方程的應(yīng)用等。這些都是不容忽視的,教學(xué)中要力求講清建模的思路及求解方法,使學(xué)員感受到數(shù)學(xué)應(yīng)用有前景有趣味,數(shù)學(xué)是幫助人們解決實(shí)際問(wèn)題的必不可少的一種工具,從而提高興趣,增強(qiáng)信心,養(yǎng)成自覺(jué)地建立數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問(wèn)題的習(xí)慣。

四、強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)概念與實(shí)際問(wèn)題的聯(lián)系

數(shù)學(xué)概念一般來(lái)源于社會(huì)實(shí)踐,概念產(chǎn)生后又反過(guò)來(lái)為社會(huì)實(shí)踐服務(wù)。在介紹概念的含義后,要重視概念與實(shí)際結(jié)合,突出應(yīng)用價(jià)值。例如,在學(xué)習(xí)導(dǎo)數(shù)的概念時(shí),我們提到導(dǎo)數(shù)是一個(gè)十分重要的數(shù)學(xué)模型。它雖然由瞬時(shí)速度而導(dǎo)人,但它的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了力學(xué)的范圍,而滲透到科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域。這里可以舉些簡(jiǎn)單例子如:速度、加速度、電流強(qiáng)度、線速度、角速度等。然后可以這樣提問(wèn):“你能舉出其他的例子嗎?”這時(shí),全班同學(xué)紛紛舉手要求發(fā)言?!胺N群的生長(zhǎng)率和死亡率”、“放射性物質(zhì)的衰變率”、“戰(zhàn)爭(zhēng)中物質(zhì)和戰(zhàn)斗力的損耗率”、“冷卻過(guò)程的溫度變化率”……同學(xué)們想出了許多種不同的例子,顯示出思維非常活躍。這時(shí)教師要不失時(shí)機(jī)地給出總結(jié)――數(shù)學(xué)上統(tǒng)稱(chēng)為函數(shù)的變化率,都與導(dǎo)數(shù)有不解之緣。這樣學(xué)生不僅體會(huì)到數(shù)學(xué)概念的實(shí)際意義與應(yīng)用價(jià)值,同時(shí)他們也會(huì)為導(dǎo)數(shù)的巨大魅力而傾倒。

五、培養(yǎng)教師的創(chuàng)造性思維和數(shù)學(xué)建模思想

在教學(xué)中融合數(shù)學(xué)建模的思想,改進(jìn)教學(xué)方式。當(dāng)前高等院校有些基礎(chǔ)理論課程還基本停留在“填鴨式”、“滿堂灌”的教學(xué)方式,因此,利用數(shù)學(xué)建模這個(gè)強(qiáng)有力的工具,就可以在實(shí)際的教學(xué)中增加一些實(shí)踐的環(huán)節(jié),并且引導(dǎo)學(xué)生掌握“發(fā)動(dòng)機(jī)”式的學(xué)習(xí)方法。在大學(xué)教育中融合數(shù)學(xué)建模的思想,要求教師掌握“發(fā)動(dòng)機(jī)”式的教學(xué)方法,學(xué)生掌握“發(fā)動(dòng)機(jī)”式的學(xué)習(xí)方法,逐步培養(yǎng)大學(xué)生自主創(chuàng)新學(xué)習(xí),讓學(xué)習(xí)由心而發(fā),擺脫被動(dòng)學(xué)習(xí)模式。還可以參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽為契機(jī),逐步建立大學(xué)創(chuàng)新教育課程體系。比如在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論課程中可以增加一些應(yīng)用型和實(shí)踐類(lèi)的課程,例如“運(yùn)籌學(xué)”、“數(shù)學(xué)模型”、“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”以及“計(jì)算方法”等等課程;在其余與數(shù)學(xué)相關(guān)的各門(mén)課程的教學(xué)中,也要盡量使數(shù)學(xué)理論與應(yīng)用相結(jié)合,增加實(shí)際應(yīng)用方面的內(nèi)容,從而使教學(xué)內(nèi)容得到更新。

創(chuàng)新有著豐富的內(nèi)涵,包括敢于競(jìng)爭(zhēng)、敢于冒險(xiǎn)的精神,腳踏實(shí)地、勤奮求實(shí)的務(wù)實(shí)態(tài)度,鍥而不舍、堅(jiān)定執(zhí)著的頑強(qiáng)意志,不畏艱難、艱苦創(chuàng)業(yè)的心理準(zhǔn)備,良好的心態(tài)、自控能力、團(tuán)隊(duì)精神與協(xié)作意識(shí)等多方面的品質(zhì)。高校人才培養(yǎng)的質(zhì)量和成果價(jià)值最終都取決于教師。具有較高創(chuàng)造性思維修養(yǎng)和創(chuàng)造精神的教師,才能培養(yǎng)出具有質(zhì)疑精神和思考能力的學(xué)生,學(xué)生才敢于冒險(xiǎn)、敢于探索,才會(huì)突破常規(guī),進(jìn)行創(chuàng)造性的研究性學(xué)習(xí)。沒(méi)有一支創(chuàng)造性的教師隊(duì)伍,就不可能培養(yǎng)出具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)品質(zhì)的學(xué)生。實(shí)踐表明,數(shù)學(xué)建模教學(xué)可以為高校順利開(kāi)展大學(xué)生創(chuàng)新教育奠定一個(gè)良好的師資基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

[1]李同勝.數(shù)學(xué)素質(zhì)教育教學(xué)新體系和實(shí)驗(yàn)報(bào)告[J].教育研究,1997(6):2-3.

第7篇:數(shù)學(xué)建模的步驟范文

數(shù)學(xué)知識(shí)和計(jì)算方法的應(yīng)用正在向其他領(lǐng)域滲透,許多科學(xué)家都認(rèn)為,數(shù)學(xué)是一切科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),沒(méi)有數(shù)學(xué)就沒(méi)有科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,其中數(shù)學(xué)建模方法就是一種比較有效的研究方法,現(xiàn)在已經(jīng)有不少高中學(xué)校將數(shù)學(xué)建模應(yīng)用到教學(xué)中,但是,在物理教學(xué)中的應(yīng)用還比較少見(jiàn).其實(shí),建模方法可以在物理教學(xué)中發(fā)揮重要的作用,它能滿足多方面的需要,對(duì)學(xué)生的成長(zhǎng)非常有幫助.

1 建模思想在高中物理教學(xué)中的必要性

傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)方式比較重視一些理論體系和抽象問(wèn)題的解答,不注意理論與實(shí)踐的結(jié)合,學(xué)生雖然能夠解答物理問(wèn)題,但是在生活中遇到難題卻不知道如何應(yīng)對(duì).高中物理教師會(huì)把自己的理解灌輸?shù)綄W(xué)生的腦海中,學(xué)生沒(méi)有自己想象的機(jī)會(huì),只能是被動(dòng)的去接受,喪失了主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力,這對(duì)當(dāng)今倡導(dǎo)素質(zhì)教育的理念來(lái)說(shuō)是一種阻礙.

建模教學(xué)是高中物理教學(xué)的需要,高中物理已經(jīng)具有比較深的理論層次,物理的嚴(yán)謹(jǐn)性和抽象性在其中有比較多的體現(xiàn),目的就是培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,但是,其中涉及實(shí)踐的內(nèi)容比較少,學(xué)生學(xué)到了理論知識(shí),但不會(huì)運(yùn)用,這是高中物理存在的一大問(wèn)題.而使用數(shù)學(xué)建模的方法,就能極好的解決這個(gè)問(wèn)題,它用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和方法,將原本抽象、難懂的理論變?yōu)閷?shí)實(shí)在在的數(shù)學(xué)公式、數(shù)學(xué)模型,學(xué)生看到這些比較直觀的東西,就能更加快速的理解新知識(shí).

數(shù)學(xué)建模教學(xué)是目前教育形勢(shì)的需要,因?yàn)?,物理與人們的生活息息相關(guān),所以,在生活中的許多方面都能發(fā)現(xiàn)物理知識(shí)的存在,使用建立數(shù)學(xué)模型的教育方式,能夠幫助學(xué)生掌握獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料獲取知識(shí)的能力,對(duì)知識(shí)的利用率也會(huì)得到提升.因此,在高中物理教學(xué)過(guò)程中充分地使用數(shù)學(xué)建模,就能極大地幫助學(xué)生鍛煉自己的邏輯思維、發(fā)散性思維、想象力.不僅能夠拓寬學(xué)生的眼界,而且還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)技能,學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力也得到顯著提高.而且,數(shù)學(xué)建模過(guò)程需要非常多的信息,學(xué)生需要參與進(jìn)來(lái),集思廣益,每個(gè)人都要發(fā)揮自己的作用,不能只享受他人的成果,所以,數(shù)學(xué)建模還能夠提高團(tuán)隊(duì)的分工合作能力.作為學(xué)生,要加強(qiáng)自己的交流能力、合作能力、樂(lè)于奉獻(xiàn)的精神,既要不斷的提高自己的知識(shí)儲(chǔ)備,還要學(xué)會(huì)資源共享、幫助他人解決問(wèn)題,學(xué)生在走向社會(huì)時(shí)就能快速的適應(yīng)社會(huì)的節(jié)奏.此外,數(shù)學(xué)建模教學(xué)還能把物理知識(shí)和生活中的實(shí)際問(wèn)題緊密的結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)物理知識(shí)學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力共同提高的雙重效果,學(xué)生的學(xué)習(xí)方法也會(huì)得到增加,他們的學(xué)習(xí)熱情變得高漲,并且對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)、創(chuàng)新能力的提高大有幫助,就能有效的契合素質(zhì)教育的方針,把高中學(xué)生培養(yǎng)成社會(huì)需要的綜合人才.

2 建模思想在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 分層次、分階段引入建模方法

目前,許多高中學(xué)校已經(jīng)能夠熟練、有效的使用數(shù)學(xué)建模方法,在物理教學(xué)中的使用范圍越來(lái)越廣,它的效果也逐漸顯現(xiàn)出來(lái).在使用建模方法時(shí),教師會(huì)先考慮學(xué)生的實(shí)際情況,不會(huì)直接就使用建模方法,要了解學(xué)生掌握的基礎(chǔ)知識(shí)是不是足夠牢固、相關(guān)的數(shù)學(xué)方法是不是能夠熟練應(yīng)用,這樣就使得學(xué)生參與建模的積極性和效率得到提高,如果學(xué)生還沒(méi)有學(xué)到相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí),教師就不能使用這些知識(shí),否則學(xué)生會(huì)非常的茫然,對(duì)他們的學(xué)習(xí)是非常不利的.通過(guò)建模,學(xué)生能夠體會(huì)到物理教學(xué)的魅力,進(jìn)而對(duì)物理課產(chǎn)生極大的興趣,學(xué)生在熟練掌握之后,要增加建模的使用頻率和難度,由淺入深,讓學(xué)生的建模思想和能力得到大幅提升.

2.2 循序漸進(jìn)的增加建模質(zhì)量,進(jìn)而提升整體教學(xué)質(zhì)量

物理的基礎(chǔ)知識(shí)教育作為“面”,建模教育當(dāng)作“點(diǎn)”,通過(guò)建模教育能夠?qū)ⅰ包c(diǎn)”的作用發(fā)揮到最大,然后帶動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)教育的全面提高,急于求成的做法是非常不可取的,只有合適的方法才能取得好的效果.建模教育是一種新型的教育模式,它能鍛煉學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力、動(dòng)手能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.現(xiàn)如今,學(xué)生的思維卻非?;钴S,但是,他們的創(chuàng)新能力卻得到制約,主要原因就是傳統(tǒng)教育不注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),而建模教育能夠?qū)W(xué)生的創(chuàng)新思維釋放出來(lái),通過(guò)建模的“點(diǎn)”的作用,把學(xué)生的整體素質(zhì)提高,學(xué)生在遇到問(wèn)題時(shí),就能自己去解決,消除了等靠的思想.

2.3 在物理課堂中引入建模的步驟

建模,就是依托數(shù)學(xué)理念、方法來(lái)解決問(wèn)題的途徑,在高中物理教學(xué)中,主要從以下幾個(gè)步驟來(lái)進(jìn)行:(1)發(fā)現(xiàn)物理問(wèn)題,或者通過(guò)一個(gè)案例來(lái)引入建模方法;(2)使用數(shù)學(xué)知識(shí)和方法來(lái)分析這個(gè)問(wèn)題,為建模打下基礎(chǔ),也就是把物理問(wèn)題轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)問(wèn)題來(lái)解決;(3)建立數(shù)學(xué)模型,一步一步的解決問(wèn)題,得出最后的結(jié)果;(4)把結(jié)果與現(xiàn)實(shí)進(jìn)行比對(duì),對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,通過(guò)這個(gè)步驟來(lái)幫助學(xué)生了解建模與問(wèn)題之間的關(guān)系,總結(jié)結(jié)論,為以后解決問(wèn)題做好準(zhǔn)備.

在建模的過(guò)程中,學(xué)生的主要職責(zé)是觀察問(wèn)題,對(duì)問(wèn)題作出假設(shè),然后把這個(gè)問(wèn)題轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)模型,再利用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行解答,在得出結(jié)果之后,學(xué)生不要忘了對(duì)問(wèn)題進(jìn)行反思,發(fā)現(xiàn)建模與問(wèn)題之間的關(guān)系,如果兩者存在密切的關(guān)系,就要找出其中的規(guī)律,進(jìn)而完成建模過(guò)程;如果建模與問(wèn)題之間并沒(méi)有關(guān)系,建模的結(jié)果并不是正確的結(jié)果,那么學(xué)生應(yīng)當(dāng)對(duì)過(guò)程進(jìn)行檢查,如果自己找不出原因,要請(qǐng)教老師幫助解決.這樣的建模學(xué)習(xí)過(guò)程,是符合學(xué)生認(rèn)知過(guò)程的規(guī)律的,能夠有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的積極性,學(xué)生的思維和能力得到完全釋放.

3 建模過(guò)程應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題

第8篇:數(shù)學(xué)建模的步驟范文

關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué); 數(shù)學(xué)建模; 建模教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào): G623.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 1009-8631(2011)02-0149-01

一、高中數(shù)學(xué)建模的教學(xué)現(xiàn)狀

美國(guó)、德國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家都普遍重視數(shù)學(xué)建模教學(xué),把數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)從大學(xué)生向中學(xué)生轉(zhuǎn)移已成為國(guó)際數(shù)學(xué)教育發(fā)展的一種趨勢(shì)。2003年,國(guó)家教育部頒布了《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》,該《標(biāo)準(zhǔn)》把“數(shù)學(xué)探究、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)文化”作為三大教學(xué)板塊單獨(dú)列出,規(guī)定高中階段至少各應(yīng)安排一次較為完整的數(shù)學(xué)探究、數(shù)學(xué)建?;顒?dòng),并提出了具體的教學(xué)要求,從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)學(xué)模型與數(shù)學(xué)建模由隱性課程向顯性課程的跨越。

數(shù)學(xué)建模既是數(shù)學(xué)教學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容和一種重要的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式,同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)意識(shí)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的一種形式。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,積極有效地、科學(xué)地開(kāi)展數(shù)學(xué)建?;顒?dòng),對(duì)高中學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識(shí),形成應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí),提高應(yīng)用數(shù)學(xué)能力有很好的作用。然而傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)還缺乏對(duì)數(shù)學(xué)建模的課時(shí)和內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)的安排,也缺乏有效的教材和規(guī)定,這讓許多一線教師在具體教學(xué)的實(shí)施過(guò)程中缺乏有效的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù),從而影響規(guī)范化的教學(xué)過(guò)程。因此如何進(jìn)行建模教學(xué)就成為了高中數(shù)學(xué)教學(xué)研究引以關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。

二、數(shù)學(xué)建模的基本含義和步驟

數(shù)學(xué)建模是從實(shí)際情境中抽象出數(shù)學(xué)問(wèn)題,求解數(shù)學(xué)模型,再回到現(xiàn)實(shí)中進(jìn)行檢驗(yàn),必要時(shí)修改模型使之更切合實(shí)際的過(guò)程。數(shù)學(xué)建模是運(yùn)用數(shù)學(xué)思想、方法和知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程,強(qiáng)調(diào)與社會(huì)、自然和實(shí)際生活的聯(lián)系,推動(dòng)學(xué)生關(guān)心現(xiàn)實(shí)、了解社會(huì)、解讀自然、體驗(yàn)人生。數(shù)學(xué)建模能培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行應(yīng)用數(shù)學(xué)的分析、推理、證明和計(jì)算的能力;用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)實(shí)際問(wèn)題及用普通人能理解的語(yǔ)言表達(dá)數(shù)學(xué)結(jié)果的能力;應(yīng)用計(jì)算機(jī)及相應(yīng)數(shù)學(xué)軟件的能力;獨(dú)立查找文獻(xiàn)及自學(xué)的能力,組織、協(xié)調(diào)、管理的能力;創(chuàng)造、想象、聯(lián)想和洞察的能力。

1.模型準(zhǔn)備:考慮問(wèn)題的實(shí)際背景,明確建模的目的,掌握必要的數(shù)據(jù)資料,分析問(wèn)題所涉及的量的關(guān)系,弄清其對(duì)象的本質(zhì)特征。

2.模型假設(shè):根據(jù)實(shí)際問(wèn)題的特征和建模的目的,對(duì)問(wèn)題進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化,并用精確的語(yǔ)言進(jìn)行假設(shè),選擇有關(guān)鍵作用的變量和主要因素。

3.模型建立:根據(jù)模型假設(shè),著手建立數(shù)學(xué)模型,利用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具,建立各個(gè)量間的定量或定性關(guān)系,初步形成數(shù)學(xué)模型,盡量采用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)工具。

4.模型求解:運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和方法求解數(shù)學(xué)模型,得到數(shù)學(xué)結(jié)論。

5.模型分析:對(duì)模型求解的結(jié)果進(jìn)行數(shù)學(xué)上的分析,有時(shí)需要根據(jù)問(wèn)題的性質(zhì)分析各變量之間的依賴關(guān)系或性態(tài),有時(shí)需要根據(jù)所得結(jié)果給出數(shù)學(xué)式的預(yù)測(cè)和最優(yōu)決策、控制等。

6.模型檢驗(yàn):把求得的數(shù)學(xué)結(jié)論回歸到實(shí)際問(wèn)題中去檢驗(yàn),判斷其真?zhèn)危欠窨煽?,必要時(shí)給予修正。一個(gè)符合現(xiàn)實(shí)的、真正適用的數(shù)學(xué)模型其實(shí)是需要不斷檢驗(yàn)和改進(jìn)的,直至相對(duì)完善。

7.模型應(yīng)用:如果檢驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際不符或部分不符,而且求解過(guò)程沒(méi)有錯(cuò)誤,那么問(wèn)題一般出現(xiàn)模型假設(shè)上,此時(shí)應(yīng)該修改或補(bǔ)充假?zèng)]。如果檢驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際相符,并滿足問(wèn)題所要求的精度,則認(rèn)為模型可用,便可進(jìn)行模型應(yīng)用。

三、關(guān)于高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)的幾點(diǎn)建議

數(shù)學(xué)建模作為新課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一種數(shù)學(xué)教學(xué)和學(xué)習(xí)方式,它的有效實(shí)施和應(yīng)用,有賴于學(xué)校、數(shù)學(xué)教師和其他有識(shí)之士的共同努力。筆者結(jié)合自己在高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)中的實(shí)踐,從建模教學(xué)的形式、內(nèi)容、層次和學(xué)生的合作能力培養(yǎng)四個(gè)方面提出如下建議:

1.數(shù)學(xué)建模的教學(xué)形式要多樣化。目前比較常見(jiàn)的形式主要有三種:一是結(jié)合正常的課堂教學(xué),在部分環(huán)節(jié)上切入數(shù)學(xué)模型的內(nèi)容。例如在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中講解關(guān)于橢圓的內(nèi)容時(shí),教師就可以在這個(gè)部分切入數(shù)學(xué)建模的內(nèi)容,在太陽(yáng)系中有的行星圍繞太陽(yáng)的運(yùn)行軌道就是一個(gè)橢圓,并且太陽(yáng)恰好在其中的一個(gè)焦點(diǎn)的位置上,引導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)資料,并建立行星軌道的橢圓方程。二是開(kāi)展以數(shù)學(xué)建模為主題的單獨(dú)的教學(xué)環(huán)節(jié),可以引導(dǎo)學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型,解決問(wèn)題。三是在有條件的情況下開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模的選修課。這三種形式在實(shí)際數(shù)學(xué)教學(xué)中都可結(jié)合實(shí)際有效使用。

2.數(shù)學(xué)建模的教學(xué)要選擇合適的建模問(wèn)題。進(jìn)行建模教學(xué)活動(dòng)的內(nèi)容和方法要符合學(xué)生的年齡特征、智力發(fā)展水平和心理特征,適合學(xué)生的認(rèn)知水平,既要讓學(xué)生理解內(nèi)容、接受方法,又要使學(xué)生通過(guò)參加活動(dòng)后,認(rèn)知水平達(dá)到一定程度的新的飛躍。不切實(shí)際的問(wèn)題,不適合學(xué)生的認(rèn)知水平的建模活動(dòng),不但達(dá)不到目的,而且也會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的興趣和愛(ài)好受到很大挫傷。

3.數(shù)學(xué)建模的教學(xué)要有層次性。數(shù)學(xué)建模對(duì)教師,對(duì)學(xué)生都有一個(gè)逐步的學(xué)習(xí)和適應(yīng)的過(guò)程,教師在設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)建模活動(dòng)時(shí),特別要考慮學(xué)生的實(shí)際能力和水平,起點(diǎn)要低,形式要有利于更多的學(xué)生參與,因而要分階段循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生的建模能力。建模訓(xùn)練一般可分為三個(gè)階段:第一階段簡(jiǎn)單建模,結(jié)合正常教學(xué)的內(nèi)容,提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和增強(qiáng)應(yīng)用意識(shí)。第二階段典型案例建模,鞏固并適當(dāng)增加數(shù)學(xué)知識(shí),嘗試讓學(xué)生獨(dú)立解決一些應(yīng)用數(shù)學(xué)問(wèn)題。第三階段綜合建模,在這一階段,讓學(xué)生或每個(gè)小組的成員承擔(dān)一項(xiàng)具體任務(wù),他們進(jìn)行自己的建模設(shè)計(jì),最后進(jìn)行討論,教師只做簡(jiǎn)單的指導(dǎo),這樣可以充分檢測(cè)出學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力。這三個(gè)階段循序漸進(jìn),不斷提高學(xué)生的數(shù)學(xué)建模的能力,從而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。

4.數(shù)學(xué)建模的教學(xué)要注重學(xué)生合作能力的培養(yǎng)。數(shù)學(xué)建模的內(nèi)容通常信息量大,難度相對(duì)也比較大,解決問(wèn)題的方法也不唯一,而且活動(dòng)中要涉及到對(duì)觀點(diǎn)或方法的評(píng)價(jià),靠單個(gè)人的努力難以很好的解決問(wèn)題。分組學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)是一種很重要的數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)方式。這種方式可以體現(xiàn)資源共享的優(yōu)越性,可以加強(qiáng)學(xué)生之間的溝通、合作,從而加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)的合作意識(shí),體現(xiàn)團(tuán)隊(duì)精神。通過(guò)合作學(xué)習(xí)的方式,學(xué)生共同收集資料,分析問(wèn)題,對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn),可以彌補(bǔ)個(gè)人能力的不足。合作學(xué)習(xí)要求教師要努力創(chuàng)造學(xué)生進(jìn)行合作的情境及自由的心理氣氛,鼓勵(lì)學(xué)生在建?;顒?dòng)中勇于發(fā)表自己的意見(jiàn),引導(dǎo)他們學(xué)會(huì)主動(dòng)驗(yàn)證自己想法的正確性,提倡合作,但同時(shí)也要求他們進(jìn)行獨(dú)立思考,在民主的合作學(xué)習(xí)中提高集體思維的效益,讓每個(gè)學(xué)生都能在建?;顒?dòng)中得到進(jìn)步和發(fā)展。

“授人以魚(yú)不如授人以漁”,對(duì)數(shù)學(xué)建模能力的把握將給予學(xué)生終生的財(cái)富,而非某個(gè)特殊的案例和習(xí)題。這就要求教師在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須提煉出一些具有廣泛應(yīng)用基礎(chǔ)的一般性模型和理性分析思路。只有在這樣的數(shù)學(xué)訓(xùn)練中,學(xué)生才能有效掌握數(shù)學(xué)思想、方法,深入領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)的精神,充分認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的價(jià)值。研究和學(xué)習(xí)建立數(shù)學(xué)模型,能幫助學(xué)生探索數(shù)學(xué)的應(yīng)用,產(chǎn)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模教學(xué)與學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生應(yīng)用能力的開(kāi)發(fā)、國(guó)家人才的培養(yǎng)意義深遠(yuǎn)。

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第9篇:數(shù)學(xué)建模的步驟范文

關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模 ;數(shù)學(xué)模型;建模意識(shí)

隨著新課程改革的大力實(shí)施,在數(shù)學(xué)教學(xué)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)已成為數(shù)學(xué)教學(xué)的一個(gè)重點(diǎn),而數(shù)學(xué)建模作為數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)應(yīng)用的橋梁,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力的重要途徑。數(shù)學(xué)建模為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的空間,有助于學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)在解決實(shí)際問(wèn)題中的價(jià)值和作用,體驗(yàn)數(shù)學(xué)與日常生活和其他學(xué)科的聯(lián)系,體驗(yàn)綜合運(yùn)用知識(shí)和方法解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程,從而幫助學(xué)生探索數(shù)學(xué)的應(yīng)用,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。

一、數(shù)學(xué)建模的內(nèi)涵及意義

數(shù)學(xué)建模就是運(yùn)用數(shù)學(xué)思想、方法和知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程。數(shù)學(xué)建模教學(xué)是指在日常數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師結(jié)合數(shù)學(xué)課本知識(shí),將未經(jīng)簡(jiǎn)化抽象的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題帶到課堂上,使學(xué)生能運(yùn)用理解、觀察、比較、分析、綜合、歸納、抽象、概括等基本的數(shù)學(xué)思維方法,最大限度地調(diào)動(dòng)已獲得的數(shù)學(xué)概念、公式、圖形基本關(guān)系,把實(shí)際問(wèn)題中的非數(shù)學(xué)信息轉(zhuǎn)換成抽象的數(shù)學(xué)信息,或把現(xiàn)實(shí)數(shù)學(xué)對(duì)象中賦予的信息轉(zhuǎn)化成另一種數(shù)學(xué)對(duì)象的信息,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)模型的建立和求解來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。

概括地說(shuō),數(shù)學(xué)建模教學(xué)主要包括三個(gè)方面:一是如何對(duì)實(shí)際問(wèn)題適當(dāng)簡(jiǎn)化后尋找出主要變量及變量之間的關(guān)系( 即模型);二是如何利用數(shù)學(xué)工具處理這個(gè)模型;三是對(duì)整個(gè)過(guò)程的回顧與反思。具體步驟如下圖:

(數(shù)學(xué)建模步驟)

從方法論角度看,數(shù)學(xué)建模是一種數(shù)學(xué)思想方法,是解決實(shí)際問(wèn)題的一種強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)工具,從具體教學(xué)角度看,數(shù)學(xué)建模是一種數(shù)學(xué)活動(dòng)。

對(duì)于中學(xué)數(shù)學(xué)建模的教學(xué)西方一些國(guó)家較早就已開(kāi)始重視, 而我國(guó)在這方面的研究則相對(duì)滯后,加上傳統(tǒng)應(yīng)試教育的某些弊端,數(shù)學(xué)應(yīng)用問(wèn)題的教學(xué)未引起足夠的重視,學(xué)生仍被陷在純數(shù)學(xué)的邏輯推理和計(jì)算之中,而較少講到數(shù)學(xué)與周?chē)F(xiàn)實(shí)世界的密切聯(lián)系,以致有些學(xué)生會(huì)產(chǎn)生“學(xué)有何用”的思想,從而挫傷了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性和主動(dòng)性。數(shù)學(xué)建模重視數(shù)學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)和應(yīng)用能力,因此,在平時(shí)教學(xué)中結(jié)合教材內(nèi)容,進(jìn)行數(shù)學(xué)建模教學(xué)是勢(shì)在必行的。

二、數(shù)學(xué)建模的方法和原則

1.方法:

數(shù)學(xué)建模是應(yīng)用問(wèn)題向純數(shù)學(xué)問(wèn)題的轉(zhuǎn)化的過(guò)程,是對(duì)已有知識(shí)、方法進(jìn)行重組、變換、類(lèi)比、推廣及再創(chuàng)造的過(guò)程,是通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的抽象、簡(jiǎn)化,確定參數(shù)和變量,并利用其內(nèi)在規(guī)律建立變量和參數(shù)之間關(guān)系的數(shù)學(xué)問(wèn)題,由數(shù)學(xué)建模的本質(zhì)決定它不僅是一種創(chuàng)造性的活動(dòng),而且是一種解決實(shí)際問(wèn)題的量化手段。

數(shù)學(xué)本身包含著許多重要的思想方法,比如由特殊到一般的思想、從有限到無(wú)限的思想、歸納類(lèi)比的思想、倒推逆向分析思維、試探思想等,其本質(zhì)都是創(chuàng)造性思維方法.我們?cè)跀?shù)學(xué)建模的教學(xué)過(guò)程中不刻意地去追求運(yùn)算技巧和方法,而將重點(diǎn)放在數(shù)學(xué)思想方法的傳授上,運(yùn)用對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的體會(huì)去啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望。

2.原則:

(1)以學(xué)生為主體原則

在教學(xué)中必須堅(jiān)持以學(xué)生為主體,一切教學(xué)活動(dòng)必須以調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維為出發(fā)點(diǎn),要為學(xué)生提供一個(gè)學(xué)數(shù)學(xué)、做數(shù)學(xué)、用數(shù)學(xué)的環(huán)境和動(dòng)手動(dòng)腦并充分表達(dá)自己想法的機(jī)會(huì),教師要激勵(lì)學(xué)生大膽嘗試,鼓勵(lì)他們不怕失敗,多讀、多想、多練,引導(dǎo)學(xué)生自主活動(dòng),在自覺(jué)學(xué)習(xí)過(guò)程中構(gòu)建數(shù)學(xué)建模意識(shí)。

(2)適度性原則

數(shù)學(xué)建模問(wèn)題難易應(yīng)適中,不要脫離中學(xué)生實(shí)際,題目難度以“跳一跳可以把果子摘下來(lái)”為度。數(shù)學(xué)建模設(shè)計(jì)既要保持問(wèn)題的實(shí)際背景,又要使學(xué)生在理解社會(huì)信息上不產(chǎn)生困難,實(shí)際背景可能涉及許多因素,提供的條件不足或過(guò)剩,術(shù)語(yǔ)專(zhuān)業(yè)化,因此數(shù)學(xué)建模要對(duì)問(wèn)題的實(shí)際背景在加工,達(dá)到適度。

(3)循序漸進(jìn)原則

數(shù)學(xué)建模設(shè)計(jì)要考慮學(xué)生的認(rèn)知水平,螺旋上升,讓學(xué)生掌握諸多知識(shí)之間的本質(zhì)聯(lián)系。

(4)因材施教原則

數(shù)學(xué)建模要考慮學(xué)生的知識(shí)和個(gè)性差異,不同層次的學(xué)生要提出不同的要求,對(duì)較優(yōu)秀的學(xué)生多指導(dǎo)、中等程度學(xué)生多引導(dǎo)、后進(jìn)生多輔導(dǎo),實(shí)現(xiàn)整體進(jìn)步,并進(jìn)行科學(xué)合理評(píng)價(jià)。

三、對(duì)中學(xué)數(shù)學(xué)建模思路的設(shè)想

1.立足課本,發(fā)掘改編,加強(qiáng)數(shù)學(xué)及本能的訓(xùn)練

學(xué)生建模能力的形成是基礎(chǔ)知識(shí),基本技能,基本數(shù)學(xué)方法培養(yǎng)的一種綜合效果,日常教學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)對(duì)形成建模能力起著奠定作用,然而反過(guò)來(lái),只學(xué)習(xí)應(yīng)用題建模,忽視系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí),并不利于學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的全面提高,因此,在中學(xué)普及建模知識(shí),一定要在系統(tǒng)知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上。同時(shí)要立足課本,發(fā)掘改編,對(duì)課本中出現(xiàn)的應(yīng)用題,可以改變?cè)O(shè)問(wèn)方式,變換題設(shè)條件,互換條件結(jié)論,綜合拓廣類(lèi)比成新的應(yīng)用題。

2.深入生活聯(lián)系實(shí)際,引導(dǎo)學(xué)生建立一些簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型,強(qiáng)化應(yīng)用意識(shí) 。

學(xué)數(shù)學(xué)的一個(gè)基本目的是要用數(shù)學(xué),用數(shù)學(xué)解決生活中的問(wèn)題。目前很多學(xué)生還沒(méi)有 意識(shí)到生活中處處存在著數(shù)學(xué),處處存在著要用數(shù)學(xué)解決的問(wèn)題,如果教師能利用學(xué)生生活中的事情作背景編制應(yīng)用題,必然會(huì)大大提高學(xué)生用數(shù)學(xué)的意識(shí),以及學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,例如測(cè)建筑物的高、人口增長(zhǎng)、房租問(wèn)題、貸款問(wèn)題、氣象問(wèn)題,以及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)涉及的利潤(rùn)、成本、保險(xiǎn)、股份等都是中學(xué)數(shù)學(xué)建模的好素材,適當(dāng)?shù)倪x取,融入教學(xué)活動(dòng)中,為學(xué)生以后主動(dòng)以數(shù)學(xué)的觀念、手段處理問(wèn)題提供準(zhǔn)備。

3. 構(gòu)建建模意識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維相統(tǒng)一

數(shù)學(xué)建模本身就是一個(gè)創(chuàng)造性的思維過(guò)程。數(shù)學(xué)建模的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培訓(xùn)都是圍繞創(chuàng)新能力的培養(yǎng)這一核心主題進(jìn)行的,創(chuàng)新思維是最高形式的思維活動(dòng),在建?;顒?dòng)中要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自覺(jué)地運(yùn)用所給問(wèn)題的條件,尋求解決問(wèn)題的最佳方法和途徑,培養(yǎng)學(xué)生的想象能力、直覺(jué)思維、猜想構(gòu)造能力。教學(xué)應(yīng)結(jié)合正常的數(shù)學(xué)內(nèi)容進(jìn)行切入,把培養(yǎng)應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)落實(shí)在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中,以教材為載體,以改革教學(xué)方法為突破口,通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)加工、處理和再創(chuàng)造達(dá)到在學(xué)中用,在用中學(xué),進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的用數(shù)學(xué)意識(shí)以及分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

4.跨學(xué)科尋找包含數(shù)學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用題,提高學(xué)生的綜合能力和自主創(chuàng)新能力

數(shù)學(xué)命題模式越來(lái)越趨向于多樣性、復(fù)雜性和綜合性,以某一學(xué)科為背景,交叉滲透其它學(xué)科知識(shí),提高學(xué)生綜合能力。中學(xué)所涉及的數(shù)學(xué)模型主要包括函數(shù),方程,不等式,二次曲線,多面體,旋轉(zhuǎn)體,集合,排列組合等概念,中學(xué)數(shù)學(xué)建模的內(nèi)容相當(dāng)豐富,有利息,增長(zhǎng)率,環(huán)境保護(hù),規(guī)劃,經(jīng)濟(jì)圖表,市場(chǎng)預(yù)測(cè),供求與存儲(chǔ)等問(wèn)題,以及物理、化學(xué)、生物、人口、生命科學(xué)等學(xué)科方面的知識(shí),我們可從這些學(xué)科應(yīng)用題中選取合適的例子,通過(guò)分析,聯(lián)想,轉(zhuǎn)化,抽象,構(gòu)建模型,使問(wèn)題數(shù)學(xué)化,讓學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)與其他學(xué)科之間的聯(lián)系,以提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和自主創(chuàng)新能力。

四、小結(jié)

數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)發(fā)展與學(xué)生發(fā)展的需要,是數(shù)學(xué)教育改革的一個(gè)重要方向,教師在課堂教學(xué)中,應(yīng)注重以實(shí)際問(wèn)題為背景,以相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)為載體,以數(shù)學(xué)思想方法為靈魂,引導(dǎo)學(xué)生積極參與數(shù)學(xué)建模活動(dòng),體驗(yàn)“實(shí)際問(wèn)題—數(shù)學(xué)問(wèn)題—數(shù)學(xué)模型—知識(shí)技能”的轉(zhuǎn)化過(guò)程,逐漸體會(huì)數(shù)學(xué)建模的價(jià)值和作用,學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)的思維方式去觀察分析現(xiàn)實(shí)世界,去解決日常生活中的問(wèn)題,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生思維能力、情感態(tài)度與價(jià)值觀的發(fā)展,增強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí),深化創(chuàng)新思維品質(zhì),為終身學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)