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數(shù)學(xué)建模含義

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數(shù)學(xué)建模含義

數(shù)學(xué)建模含義范文第1篇

【摘 要】義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn),特別強調(diào)注重發(fā)展學(xué)生的模型思想,使學(xué)生體驗從實際背景中抽象出數(shù)學(xué)問題、構(gòu)建數(shù)學(xué)模型、尋求結(jié)果、解決問題的過程。而這個過程其實就是數(shù)學(xué)建模的一般過程,即“將實際問題進(jìn)行簡化歸結(jié)為數(shù)學(xué)問題并求解的過程”。

關(guān)鍵詞 初中;數(shù)學(xué);建模;思想

數(shù)學(xué)建模教學(xué)的基本環(huán)節(jié)以“問題情景——建立模型——解釋、應(yīng)用與拓展”的基本敘述方式,使學(xué)生在樸素的問題情景中,通過觀察、操作、思考、交流和運用,掌握重要的數(shù)學(xué)觀念和思想方法,逐步形成良好的數(shù)學(xué)思維習(xí)慣,強化運用意識。這種教學(xué)模式要求教師以建模的視角來對待和處理教學(xué)內(nèi)容,把基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)與應(yīng)用結(jié)合起來,使之符合“具體——抽象——具體”的認(rèn)識規(guī)律。

本文從《一次函數(shù)》教學(xué)為例,談?wù)剬Τ踔袛?shù)學(xué)建模教學(xué)的一些研究。本人教學(xué)一般圍繞五個基本環(huán)節(jié)。

一、創(chuàng)設(shè)問題情景,激發(fā)求知欲

情境:給汽車加油的加油槍流量為25L/min。如果加油前油箱里沒有油,那么在加油過程中,用y(L)表示油箱中的油量,x(min)表示加油時間。

(1)y是x的函數(shù)嗎?說說你的理由。

(2)y與x之間有怎樣的函數(shù)表達(dá)式?

(3)如果加油前油箱里有6L油,y與x之間有怎樣的函數(shù)表達(dá)式?

從學(xué)生的生活經(jīng)驗和已有的知識背景出發(fā),選擇合適的情境,讓學(xué)生帶著問題在迫切要求下學(xué)習(xí),為知識的形成做好情感上的準(zhǔn)備,并提供給學(xué)生充分進(jìn)行數(shù)學(xué)實踐活動和交流的機會。

二、抽象概括,建立模型,導(dǎo)入學(xué)習(xí)課題

由上面的情境,我們得到了兩個函數(shù)關(guān)系,前面我們也得到一些函數(shù)關(guān)系式,如:、y=100t、g=h-105這些函數(shù)關(guān)系式有什么共同特點?

一般地,如果兩個變量x與y之間的函數(shù)關(guān)系,可以表示為y=kx+b(k、b為常數(shù),且k≠0)的形式。那么稱y是x的一次函數(shù)(linearfunction)。

特別地,當(dāng)b=0時,y叫做x的正比例函數(shù)。所以正比例函數(shù)是特殊的一次函數(shù)。

通過學(xué)生的實踐、交流,發(fā)表見解,整理、描述,抽象其本質(zhì),概括為我們需要學(xué)習(xí)的課題—一《一次函數(shù)》,滲透建模意識,學(xué)生應(yīng)是這一過程的主體,教師適時啟發(fā)與引導(dǎo)得出一次函數(shù)和正比例函數(shù)模型,也讓學(xué)生感受到正比例函數(shù)是一次函數(shù)的特例。

三、研究模型,形成數(shù)學(xué)知識

1.在上面我們所討論的一次函數(shù)y=25x+6、y=25x、、y=100t、g=h-105哪些是正比例函數(shù),哪些不是正比例函數(shù);

2.同桌之間互寫三個一次函數(shù)的表達(dá)式,并指出其中的k、b.

小結(jié):通過上面的研究,我們發(fā)現(xiàn),判斷一個函數(shù)是否為一次函數(shù),實際上,只要去看它的函數(shù)表達(dá)式是否具備y=kx+b(k、b為常數(shù),且k≠0)的形式;判斷一個函數(shù)是否為正比例函數(shù),實際上,只要去看它的函數(shù)表達(dá)式是否具備y=kx(b為常數(shù),且k≠0)的形式。對所建立的模型,靈活運用啟發(fā)式、嘗試指導(dǎo)法等教學(xué)方法,以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體完成課題學(xué)習(xí),形成數(shù)學(xué)知識、思想和方法,并獲得新的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗。

四、解決實際應(yīng)用問題,享受成功喜悅

鞏固練習(xí):1.水池中有水465m3,每小時排水15m3,排水th后,水池中還有水ym3。試寫出y與t之間的函數(shù)表達(dá)式,并判斷y是否為t的一次函數(shù),是否t的正比例函數(shù)。

2.一個長方形的長為15cm,寬為10cm.如果將長方形的長減少xcm,寬不變,那么長方形的面積y(cm2)與x(cm)之間有怎樣的函數(shù)表達(dá)式?判斷y是否為x的一次函數(shù),是否為x的正比例函數(shù)。

應(yīng)用我們得到的數(shù)學(xué)模型到實際中去,并用它去解決很多來自日常生活及經(jīng)濟中的問題。使學(xué)生能體會到數(shù)學(xué)在解決問題時的實際應(yīng)用價值,體驗到所學(xué)知識的用途和益處,成功的喜悅油然而生。

五、歸納總結(jié),深化目標(biāo)

根據(jù)教學(xué)目標(biāo),指導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié),不僅可以幫助學(xué)生梳理知識、理清脈絡(luò),而且還能夠起到提升認(rèn)識、內(nèi)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)的作用。老師、同學(xué)、自己三方融為一體進(jìn)行知識梳理、答疑、解惑,很好的發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性,有利于培養(yǎng)學(xué)生的反思能力、問題意識。同時體會和掌握構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方法,深化教學(xué)目標(biāo)。

教學(xué)反思:

新課程強調(diào),數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗出發(fā),讓學(xué)生親身經(jīng)歷將實際問題抽象成數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行解釋與應(yīng)用的過程,進(jìn)而使學(xué)生獲得數(shù)學(xué)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(jìn)步和發(fā)展。

數(shù)學(xué)模型是通過學(xué)生討論、交流,親身體驗將實際問題抽象成數(shù)學(xué)問題的過程,以及應(yīng)用數(shù)學(xué)模型解決實際問題的過程。在教學(xué)中,教師不僅僅滿足于將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,更注重方法的提煉,注重培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維能力,強調(diào)用不同的數(shù)學(xué)模型解決同一實際問題以及用同一數(shù)學(xué)模型解決不同的實際問題。

數(shù)學(xué)建模含義范文第2篇

【關(guān)鍵詞】 高中數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)建模 建模教學(xué) 滲透

數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實世界數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué),在它產(chǎn)生和發(fā)展的歷史長河中。一直是和各種各樣的應(yīng)用問題緊密相關(guān)的。數(shù)學(xué)模型是數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)應(yīng)用的橋梁。研究和學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)模型,能幫助學(xué)生探索數(shù)學(xué)的應(yīng)用,產(chǎn)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力,加強數(shù)學(xué)建模教學(xué)與學(xué)習(xí)對學(xué)生的智力開發(fā)具有深遠(yuǎn)的意義。

1 數(shù)學(xué)建模在教學(xué)中的重要意義

數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一種新的方式,它為學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)的空間,有助于學(xué)生體驗數(shù)學(xué)在解決實際問題中的價值和作用,體驗數(shù)學(xué)與日常生活和其他學(xué)科的聯(lián)系,體驗綜合運用知識和方法解決實際數(shù)學(xué)問題的過程,增強應(yīng)用意識,有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。培養(yǎng)學(xué)生的建模意識,教師應(yīng)首先需要提高自己的建模意識。這不僅意味著教師在教學(xué)內(nèi)容要求上的變化,更意味著要努力鉆研如何結(jié)合教材把中學(xué)數(shù)學(xué)知識應(yīng)用于現(xiàn)實生活,注意研究新教材各個章節(jié)要引入哪些模型問題。通過經(jīng)常滲透建模意識,潛移默化,學(xué)生可以從示范建模問題中積累數(shù)學(xué)建模經(jīng)驗,激發(fā)數(shù)學(xué)建模的興趣。建模教學(xué)的目的是為了培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)知識去觀察、分析、提出和解決問題的能力,同時還應(yīng)該通過解決實際問題(建模過程)加深理解相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識,因此數(shù)學(xué)課堂中的建模能力必須與相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識結(jié)合起來。數(shù)學(xué)建模可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生不怕吃苦、敢于戰(zhàn)勝困難的堅強意志,培養(yǎng)自律、團結(jié)的優(yōu)秀品質(zhì),培養(yǎng)正確的數(shù)學(xué)觀。具體的調(diào)查表明,大部分學(xué)生對數(shù)學(xué)建模比較感興趣,并不同程度地促進(jìn)了他們對于數(shù)學(xué)及其他課程的學(xué)習(xí)。有許多學(xué)生認(rèn)為:“數(shù)學(xué)源于生活,生活依靠數(shù)學(xué),平時做的題都是理論性較強,實際性較弱的題,都是在理想化狀態(tài)下進(jìn)行討論,而數(shù)學(xué)建模問題貼近生活,充滿趣味性”;“數(shù)學(xué)建模使我更深切地感受到數(shù)學(xué)與實際的聯(lián)系,感受到數(shù)學(xué)問題的廣泛,使我們對于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要性理解得更為深刻”。數(shù)學(xué)建模能培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)進(jìn)行分析、推理、證明和計算的能力;用數(shù)學(xué)語言表達(dá)實際問題及用普通人能理解的語言表達(dá)數(shù)學(xué)結(jié)果的能力;應(yīng)用計算機及相應(yīng)數(shù)學(xué)軟件的能力;獨立查找文獻(xiàn),自學(xué)的能力,組織、協(xié)調(diào)、管理的能力;創(chuàng)造力、想象力、聯(lián)想力和洞察力。由此,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模知識是很有必要的。

2 數(shù)學(xué)探究與建模的課程設(shè)計

根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)精神以及高中數(shù)學(xué)教學(xué)的總體規(guī)劃,本文認(rèn)為高中數(shù)學(xué)探究與建模的課程設(shè)計必須符合以下幾個原則:①實用性原則。作為刻畫自然規(guī)律和社會規(guī)律的科學(xué)語言和有效工具,數(shù)學(xué)探究與建模課程設(shè)計必須以實用性為基本原則。這里實用性包括兩個方面的含義:首先,以日常生活中的數(shù)學(xué)問題為題材進(jìn)行課程設(shè)計,勿庸質(zhì)疑,這是實用性原則的最核心體現(xiàn);其次,保持高中數(shù)學(xué)的承續(xù)作用,為學(xué)生未來的工作和學(xué)習(xí)提供數(shù)學(xué)探究和建模的初步訓(xùn)練,這要求課程設(shè)計的題材選取必須與高等教學(xué)體系和職業(yè)需求體系保持一致。如果說,第一層含義體現(xiàn)了數(shù)學(xué)應(yīng)用的廣泛性和開放性,那么第二層含義則更多體現(xiàn)了數(shù)學(xué)應(yīng)用的針對性。②適用性原則。適用性原則體現(xiàn)的是數(shù)學(xué)訓(xùn)練的進(jìn)階過程,它要求高中數(shù)學(xué)探究與建模課程必須適應(yīng)整個高中數(shù)學(xué)課程體系的總體規(guī)劃和學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。首先,題材的選取不能過于專業(yè),它必須以高中生的知識水平和知識搜尋能力為界進(jìn)行設(shè)計。這一點保證了數(shù)學(xué)探究與建模的可操作性,不至于淪為絢麗的空中樓閣或者“艱深”的天幕。再者,題材的選取也不宜過于平淡,正如課程的名稱所示,該課程設(shè)計必須注重學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的探索性。素質(zhì)教育的一個核心思想是培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識,適用性必須包容這樣的指導(dǎo)精神,即學(xué)習(xí)的過程性和探索性。③思想性原則。正如實用性原則所指出的,課程設(shè)計必須為學(xué)生未來的工作和學(xué)習(xí)提供數(shù)學(xué)探究和建模的初步訓(xùn)練。但教育理論同時也指出“授人以魚不如授人以漁”,對數(shù)學(xué)探究和建模的研究思想的把握將給予學(xué)生終生的財富,而非某個特殊的案例和習(xí)題。這就要求課程設(shè)計的過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)會數(shù)學(xué)的理性精神,充分認(rèn)識數(shù)學(xué)的價值。

3 在教學(xué)中注意聯(lián)系相關(guān)學(xué)科加以運用

數(shù)學(xué)建模含義范文第3篇

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

中圖分類號: G623.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號: 1009-8631(2011)02-0149-01

一、高中數(shù)學(xué)建模的教學(xué)現(xiàn)狀

美國、德國、日本等發(fā)達(dá)國家都普遍重視數(shù)學(xué)建模教學(xué),把數(shù)學(xué)建?;顒訌拇髮W(xué)生向中學(xué)生轉(zhuǎn)移已成為國際數(shù)學(xué)教育發(fā)展的一種趨勢。2003年,國家教育部頒布了《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)》,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?,并提出了具體的教學(xué)要求,從而實現(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)的一項重要內(nèi)容和一種重要的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式,同時也是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)意識和數(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)地開展數(shù)學(xué)建?;顒樱瑢Ω咧袑W(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識,形成應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識,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)還缺乏對數(shù)學(xué)建模的課時和內(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)的實施過程中缺乏有效的標(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)注的熱點問題之一。

二、數(shù)學(xué)建模的基本含義和步驟

數(shù)學(xué)建模是從實際情境中抽象出數(shù)學(xué)問題,求解數(shù)學(xué)模型,再回到現(xiàn)實中進(jìn)行檢驗,必要時修改模型使之更切合實際的過程。數(shù)學(xué)建模是運用數(shù)學(xué)思想、方法和知識解決實際問題的過程,強調(diào)與社會、自然和實際生活的聯(lián)系,推動學(xué)生關(guān)心現(xiàn)實、了解社會、解讀自然、體驗人生。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、證明和計算的能力;用數(shù)學(xué)語言表達(dá)實際問題及用普通人能理解的語言表達(dá)數(shù)學(xué)結(jié)果的能力;應(yīng)用計算機及相應(yīng)數(shù)學(xué)軟件的能力;獨立查找文獻(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:考慮問題的實際背景,明確建模的目的,掌握必要的數(shù)據(jù)資料,分析問題所涉及的量的關(guān)系,弄清其對象的本質(zhì)特征。

2.模型假設(shè):根據(jù)實際問題的特征和建模的目的,對問題進(jìn)行必要的簡化,并用精確的語言進(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,盡量采用簡單的數(shù)學(xué)工具。

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

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

6.模型檢驗:把求得的數(shù)學(xué)結(jié)論回歸到實際問題中去檢驗,判斷其真?zhèn)?,是否可靠,必要時給予修正。一個符合現(xiàn)實的、真正適用的數(shù)學(xué)模型其實是需要不斷檢驗和改進(jìn)的,直至相對完善。

7.模型應(yīng)用:如果檢驗結(jié)果與實際不符或部分不符,而且求解過程沒有錯誤,那么問題一般出現(xiàn)模型假設(shè)上,此時應(yīng)該修改或補充假沒。如果檢驗結(jié)果與實際相符,并滿足問題所要求的精度,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,它的有效實施和應(yīng)用,有賴于學(xué)校、數(shù)學(xué)教師和其他有識之士的共同努力。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,教師就可以在這個部分切入數(shù)學(xué)建模的內(nèi)容,在太陽系中有的行星圍繞太陽的運行軌道就是一個橢圓,并且太陽恰好在其中的一個焦點的位置上,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。二是開展以數(shù)學(xué)建模為主題的單獨的教學(xué)環(huán)節(jié),可以引導(dǎo)學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)問題,并通過建立數(shù)學(xué)模型,解決問題。三是在有條件的情況下開設(shè)數(shù)學(xué)建模的選修課。這三種形式在實際數(shù)學(xué)教學(xué)中都可結(jié)合實際有效使用。

2.數(shù)學(xué)建模的教學(xué)要選擇合適的建模問題。進(jìn)行建模教學(xué)活動的內(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)生通過參加活動后,認(rèn)知水平達(dá)到一定程度的新的飛躍。不切實際的問題,不適合學(xué)生的認(rèn)知水平的建?;顒?,不但達(dá)不到目的,而且也會導(dǎo)致學(xué)生的興趣和愛好受到很大挫傷。

3.數(shù)學(xué)建模的教學(xué)要有層次性。數(shù)學(xué)建模對教師,對學(xué)生都有一個逐步的學(xué)習(xí)和適應(yīng)的過程,教師在設(shè)計數(shù)學(xué)建?;顒訒r,特別要考慮學(xué)生的實際能力和水平,起點要低,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)練一般可分為三個階段:第一階段簡單建模,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)的興趣和增強應(yīng)用意識。第二階段典型案例建模,鞏固并適當(dāng)增加數(shù)學(xué)知識,嘗試讓學(xué)生獨立解決一些應(yīng)用數(shù)學(xué)問題。第三階段綜合建模,在這一階段,讓學(xué)生或每個小組的成員承擔(dān)一項具體任務(wù),他們進(jìn)行自己的建模設(shè)計,最后進(jìn)行討論,教師只做簡單的指導(dǎo),這樣可以充分檢測出學(xué)生運用已有知識分析和解決問題的能力。這三個階段循序漸進(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,難度相對也比較大,解決問題的方法也不唯一,而且活動中要涉及到對觀點或方法的評價,靠單個人的努力難以很好的解決問題。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,可以加強學(xué)生之間的溝通、合作,從而加強團隊的合作意識,體現(xiàn)團隊精神。通過合作學(xué)習(xí)的方式,學(xué)生共同收集資料,分析問題,對模型進(jìn)行檢驗,可以彌補個人能力的不足。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,鼓勵學(xué)生在建?;顒又杏掠诎l(fā)表自己的意見,引導(dǎo)他們學(xué)會主動驗證自己想法的正確性,提倡合作,但同時也要求他們進(jìn)行獨立思考,在民主的合作學(xué)習(xí)中提高集體思維的效益,讓每個學(xué)生都能在建模活動中得到進(jìn)步和發(fā)展。

“授人以魚不如授人以漁”,對數(shù)學(xué)建模能力的把握將給予學(xué)生終生的財富,而非某個特殊的案例和習(xí)題。這就要求教師在課程設(shè)計的過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)會數(shù)學(xué)的精神,充分認(rèn)識數(shù)學(xué)的價值。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)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力,加強數(shù)學(xué)建模教學(xué)與學(xué)習(xí)對學(xué)生應(yīng)用能力的開發(fā)、國家人才的培養(yǎng)意義深遠(yuǎn)。

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數(shù)學(xué)建模含義范文第4篇

之所以提出這樣的要求,和整個基礎(chǔ)教育課程改革提出“向?qū)W科本身回歸”是緊密關(guān)聯(lián)的。數(shù)學(xué),就其本質(zhì)而言,是在不斷地抽象、推理、模式化的過程中發(fā)展和豐富起來的。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)只有深入到“模型”“建?!钡囊饬x上,才是一種真正的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。當(dāng)然,這種“深入”,就小學(xué)低年級數(shù)學(xué)教學(xué)而言,具有鮮明的初始性的特點,也就是說要結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)情境慢慢地滲透,重在體驗和感受?;仡櫾S衛(wèi)兵老師執(zhí)教的《認(rèn)識1~5》,在這方面可圈可點。

一、舉“三”歸“一”,在抽象中感悟

抽象是建模的前提和基礎(chǔ)。上課開始階段,隨著主題圖中的大樹、小鳥、猴子、小松鼠、小朋友依次、有序地呈現(xiàn),老師在屏幕上用五個“1”來表示它們各自的數(shù)量。從“具體實物”到“數(shù)字符號”這是一個高度抽象的過程,不過,因為學(xué)生有較好的幼兒園學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),這一過程很容易實現(xiàn)。同時,學(xué)生也直觀感知到無論是動物、植物,還是人,當(dāng)它們的個數(shù)一樣多的時候,都可以用同一個數(shù)來表示。隨后,變化小鳥、小猴、小松鼠、小朋友的個數(shù),依次出現(xiàn)4個“2”、3個“3”、2個“4”、1個“5”,每一次變化,都同樣經(jīng)歷著從具體實物到數(shù)字符號的抽象過程,很好地詮釋著數(shù)學(xué)是“怎么來”的。隨后,學(xué)生用擺圓片的方式,再次經(jīng)歷著從1開始,一個、一個地增加圓片個數(shù),進(jìn)而產(chǎn)生1、2、3、4、5的自然數(shù)列的過程,和剛才不同的是前面出現(xiàn)的1、2、3、4、5是分別通過大樹、小鳥、猴子、小松鼠、小朋友這五種不同的事物來呈現(xiàn)的,而此處,1、2、3、4、5都融合在最后的五個圓片中。這在一定程度上表達(dá)了任何一個自然數(shù)不僅具有基數(shù)的含義,也具有序數(shù)的含義。

客觀地看,“數(shù)”和很多數(shù)學(xué)知識一樣,都是從具體事物的類比和歸納中不斷抽象形成的。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,讓學(xué)生以多種方式經(jīng)歷這樣的抽象過程,能切實增強學(xué)生的數(shù)感,逐步形成正確的數(shù)概念。

二、舉“一”反“三”,在畫圖中建模

認(rèn)識了1~5這五個數(shù)后,許衛(wèi)兵老師出示了一道練習(xí)題。要求學(xué)生先將實物圖和相對應(yīng)個數(shù)的數(shù)用線連起來,接著讓孩子再給這些數(shù)畫一幅畫。在學(xué)生一一匯報后,老師說:看來“3”的本領(lǐng)真是大,不僅能表示3根黃瓜,還能表示這么多的3樣?xùn)|西,如果讓你們繼續(xù)畫,能畫得完嗎?

細(xì)細(xì)想來,這個環(huán)節(jié)值得品味。喜愛畫畫涂鴉是孩子的特點,但是,畫畫只是學(xué)生感悟自然數(shù)的模型意義的一個載體。在畫畫中,學(xué)生感受的自然數(shù)高度概括性與無限豐富性的統(tǒng)一。而許衛(wèi)兵老師訓(xùn)練的是學(xué)生抽象、概括、舉一反三的學(xué)習(xí)能力,不僅僅讓孩子數(shù)數(shù)、認(rèn)數(shù),而且讓孩子在頭腦中建立了“1~5”的模型意義,滲透了初步的數(shù)學(xué)建模思想,且這種訓(xùn)練并不是簡單、生硬地進(jìn)行,而是和低年級學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的特點相貼切――由具體、形象的實例開始,借助于操作予以內(nèi)化和強化,最后通過思維發(fā)散和聯(lián)想加以擴展和推廣。

數(shù)學(xué)建模含義范文第5篇

關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)模型;層層遞進(jìn);舉一反三

DOI:10.16550/ki.2095-9214.2016.05.131

數(shù)學(xué)建模從小學(xué)到大學(xué)甚至研究生一直存在,它是指通過分析現(xiàn)實情景,提煉其中的重要信息,對不重要的信息進(jìn)行簡化假設(shè),使用數(shù)學(xué)語言,建立數(shù)學(xué)模型,描述現(xiàn)實情境,量化的進(jìn)行分析和預(yù)測。“數(shù)學(xué)建?!奔仁且粋€過程,也是一個結(jié)果,又是一種數(shù)學(xué)思想方法。只有對實際問題進(jìn)行模型刻畫,理論結(jié)合實際,運用理論知識,才能更加深入地理解客觀世界。數(shù)學(xué)建模就是一種發(fā)揮想象力、利用數(shù)學(xué)方法解決實際問題的方法,是結(jié)合數(shù)學(xué)知識和客觀實際問題的紐帶。數(shù)學(xué)模型是數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)應(yīng)用之間的橋梁,建立和處理數(shù)學(xué)模型的過程,即學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,以身邊熟悉的數(shù)學(xué)情景出發(fā),通過引導(dǎo)思考、分析問題、參與討論、解決問題、分析總結(jié)等環(huán)節(jié),將數(shù)學(xué)理論知識應(yīng)用于實際問題的過程。下面結(jié)合小學(xué)應(yīng)用題教學(xué)中的追擊相遇問題,談?wù)剬?gòu)建數(shù)學(xué)模型的幾點認(rèn)識:

一、選擇學(xué)生身邊熟悉的問題構(gòu)建數(shù)學(xué)模型

小學(xué)生的知識范圍有限,對很多事物和情景難以理解。在構(gòu)建數(shù)學(xué)模型之前,首先要分析現(xiàn)實情景,因此,在培養(yǎng)學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型時,要選擇學(xué)生熟悉的場景進(jìn)行建模。例如在講述相遇問題時,可以選取貼近學(xué)生的生活實際、學(xué)生親身經(jīng)歷的、含有數(shù)學(xué)問題的上學(xué)情境。老師通過直觀生動的演示,描述兩名同學(xué)的運動過程(包括行走的速度和方向),激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)生眼、耳、手、口等多種感官并用,吸引學(xué)生積極主動地投入到探究學(xué)習(xí)活動中來。詳略得當(dāng)?shù)拿枋銮榫埃瑫閹椭鷮W(xué)生充分理解題目背景做好鋪墊。

二、在理解背景及其數(shù)學(xué)原理的基礎(chǔ)上構(gòu)建數(shù)學(xué)模型

充分理解現(xiàn)實背景和問題,是構(gòu)建合理數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)。為使學(xué)生充分理解此問題背景,老師在讓學(xué)生解決問題前,師生可進(jìn)行了多次不同的現(xiàn)場模擬表演,引導(dǎo)學(xué)生自己說出并理解“同時出發(fā)”、“相對而行”、“最后相遇”等關(guān)鍵詞的含義,掌握相遇問題的基本特征。為了加深學(xué)生對題意的理解,老師可讓學(xué)生分小組互相做幾次自己動手演示。同時借助學(xué)生已有的認(rèn)知基礎(chǔ)和生活經(jīng)驗,讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)問題的背景,初步建立相遇問題的模型,為建立數(shù)學(xué)模型打下良好基礎(chǔ)。基本的數(shù)學(xué)原理也是構(gòu)建正確數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)。在構(gòu)建相遇問題的模型前,老師應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生溫習(xí)速度、時間與路程三者之間的關(guān)系式以及相對速度的概念,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)演示背后的數(shù)學(xué)問題,使學(xué)生投入到對該情景數(shù)學(xué)問題的思考,這樣既可以保證學(xué)生建模的正確性,又能更好地促進(jìn)學(xué)生對數(shù)學(xué)建模的認(rèn)識,同時激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

三、層層遞進(jìn),構(gòu)建數(shù)學(xué)模型

對初學(xué)者來說,建模是一項大的工程,需要層層遞進(jìn),一步一步地構(gòu)建完整的數(shù)學(xué)模型。在充分理解現(xiàn)實情境和掌握基本數(shù)學(xué)原理的基礎(chǔ)上,應(yīng)進(jìn)一步指出問題中的信息如何使用數(shù)學(xué)中專業(yè)術(shù)語描述,并通過畫圖、列表等直觀的方式描述問題。如相遇問題中,在引導(dǎo)學(xué)生在理解相遇問題基本特征的基礎(chǔ)上,添加相應(yīng)的數(shù)學(xué)信息“同時出發(fā)”、“相對而行”、“最后相遇”,提煉生成完整的數(shù)學(xué)問題。這樣既幫助學(xué)生把“現(xiàn)實生活問題”轉(zhuǎn)化為“數(shù)學(xué)問題”,又幫助學(xué)生構(gòu)建了相遇問題的語言模型,還幫助學(xué)生構(gòu)建了“直觀圖畫模型”、“數(shù)學(xué)算式模型”和“數(shù)學(xué)本質(zhì)模型”,可謂一箭多雕。在學(xué)生已經(jīng)初步建立相遇模型后,老師可進(jìn)一步組織學(xué)生進(jìn)行自主整理、合作交流、展示、比較和提煉升華等活動,將抽象難理解的文字信息轉(zhuǎn)化為直觀形象的示意圖、圖表、線段、擺一擺等形式,幫助學(xué)生理清信息之間的關(guān)系,構(gòu)建了信息與信息之間、信息與問題之間的內(nèi)在聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生獲得解決問題的方法,積累解決問題的經(jīng)驗,提高解決問題的技巧與能力,為有效解決問題做好鋪墊。經(jīng)過長期的訓(xùn)練,學(xué)生慢慢形成解答相遇應(yīng)用題的模式。在學(xué)生掌握一個相遇問題的模型后,還可以對解答相遇應(yīng)用題的模式進(jìn)行總結(jié),便于學(xué)生舉一反三,觸類旁通。

四、運用數(shù)學(xué)模型,體驗數(shù)學(xué)的價值

建立一個數(shù)學(xué)模型,是為了解決更多的類似問題。老師在“新知鞏固”環(huán)節(jié)中,可以設(shè)計幾道類似的有代表性的題目,引導(dǎo)學(xué)生將相遇問題的解題策略和解題經(jīng)驗進(jìn)行遷移,解決與之類似的問題,豐富相遇問題的內(nèi)涵,揭示該類問題的本質(zhì)。在介紹相遇問題時,老師可以設(shè)計與例題類似的高速公路上車輛相遇問題,和設(shè)計本質(zhì)上一樣的工程施工問題,促進(jìn)學(xué)生對模型本質(zhì)的理解。構(gòu)建一類問題的數(shù)學(xué)模型,可促使學(xué)生形成該類問題的認(rèn)知結(jié)構(gòu)體系,體驗數(shù)學(xué)的價值。

五、只有結(jié)束的課堂,沒有結(jié)束的探索

對新知識的探索是永無止境的。在主要內(nèi)容講解結(jié)束后,老師可以進(jìn)行問題的擴展,可以是不同條件,或者不同情景,或者增加看似少條件的題目進(jìn)行延伸。如對相遇問題的延伸,可以介紹相背而行問題,相向而行但沒到相遇點的問題等等。借助該類問題,有利于幫助學(xué)生打破思維定勢,拓寬解決問題的思路,積累解決問題的經(jīng)驗,提高解決問題的能力?!爸挥薪Y(jié)束的課堂,沒有結(jié)束的探索”,給學(xué)生適時創(chuàng)造課外探索的空間和機會,有利于培養(yǎng)學(xué)生的探索精神與實踐能力。教育必須反映社會的實際需要,數(shù)學(xué)建模既順應(yīng)時展的潮流,也符合教育改革的要求。建立數(shù)學(xué)模型貫穿學(xué)生整個學(xué)習(xí)過程,對學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)至關(guān)重要。從小培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模思維,能讓學(xué)生掌握準(zhǔn)確快捷的計算方法和邏輯推理。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型,提高學(xué)生對問題的理解能力,為今后的學(xué)習(xí)生活奠定堅實的基礎(chǔ)。

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