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浅析数学建模思想在中学数学教学中应用

浅析数学建模思想在中学数学教学中应用
浅析数学建模思想在中学数学教学中应用

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著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。例如:某商场将进价40元一个的商品按50元一个售出时能卖出500个。已知这种商品每个涨价1元,其销售量就减少10个,为了赚得最大利润,售价应定为多少?最大利润为多少?在教学中引导分析:①利润的含义②在研究利润问题时,常用的一个关系式:利润=(每件商品所获利润)×(销售件数),数学建模,问题求解:设每个售价为(50+x)元(x≥0且为整数),

总利润为y 元,则y=(50+x-40)(500-10x),y=10[-(x-20)2+

9000](0≤x ≤50,x 为整数)故当x=20时,y 最大,最大值为9000。所以,每个售

价为70元时,最大利润为9000元。这里就是把最大利润问题通过数学建模转化成

二次函数的最大值问题,再回到实际问题中去使问题得已解决。

(三)、建立或化归为统计型模型,解决实际生产生活的“信息处理”问题

当今是信息时代,我们广泛的与数字打交道,要学会如何收集数据和分析数据,

深刻理解用样本估计整体的基本统计思想,掌握描述数据集中趋势和离散程度的两

类基本统计量,建立或化归为统计型模型。例如,为估计一次性木质筷子的用量,

1999年从某县共600家高、中、低档饭店抽取10家作样本,这些饭店每天消耗的一

次性筷子盒数分别为:0.6 3.7 2.2 1.5 2.8 1.7 1.2 2.1 3.2 1.0

通过对样本的计算,估计该县1999年消耗多少一次性筷子(每年按350个营业日计

算);2001年又对该县一次性木质筷子的用量以同样的方式作出了抽样调查,调查结

果是10个样本饭店每个饭店平均每天使用一次性筷子2.42盒,求该县2000年、2001

年这两年一次性筷子用量平均每年增长的百分率(2001年该县饭店数,全年营业天

数均与1999年相同)

对于这类问题,我们可以化归为数学模型:(1)x =101

(0.6+3.7+2.2+1.5

+2.8+1.7+1.2+2.1+3.2+1.0)=2.0,故该县1999年消耗一次性筷子为:2×

600×350=420000(盒)

(2)设平均每年增长的百分率为x ,则42.2)1(22=+x ,得到x 1=0.1=10﹪

x 2=-2.1(不合题意,舍去),故平均每年增长率为10﹪。

(四)建立或化归为几何模型,解决实际生产生活的“数形统一”问题

现实世界中涉及一定图形属性的应用问题,如航行、建筑、测量、人造卫星运

行轨道等,常需建立相应的几何模型,应用几何知识,转化为用方程或不等式,或

三角知识求解. 例如:海上高200米的灯塔上,测得A 船在其正东方向B 船在其

南偏东60°方向,且B 船在A 船的西南方向,在灯塔上测得A 船的俯角是45°,

求A 、B 两船的距离。此题进行数学建模,化归到两个直角三角形中去求解,再回

到实际问题中去使问题得已解决。

由于篇幅问题,本文就不再一一举例,总之,从方法论角度看,数学建模是解

决实际问题的一种数学思想方法,体现了解决应用问题的基本步骤;从认识论角度

看,数学建模是着重于一种活动、一个过程,时常需要多次迭代才能完成的过程,是一种数学的认知活动;从教学论角度看,数学建模是理论与实践的有机统一,学生认知结构的深化与完善.

因此,在实际课堂教学中,充分利用教材的优势,创造性使用教材,努力创设合适的问题情境,让学生投入到解决问题的实践活动中,自己去探索,经历数学建模的全过程,领会数学模型的思想和方法,增强数学应用意识,提高学生的创新能力,养成良好的思维品质,使学生学到有用的数学,学到不同的数学。

数学建模思想应用于中学数学教学是行之有效的,是当前素质教育和新课程标准改革的需要,数学建模的教学为中学数学课堂教学改革提供一条新路,为培养更多更好的“创造型”人才提供一个全新的舞台。

参考资料:

1.刘兼主编《数学课程标准》北京师范大学出版社 200

2.7

2.叶其孝主编《中学数学建模》湖南教育出版社 1998.

3.李佐锋《数学建模》中国广播电视大学出版社 2003.12

4.刘来福曾文艺《问题解决的数学模型方法》北京师范大学出版社 1999. 5.冯永明等《中学数学建模与教学实践认识》《中学数学月刊》 2000年第一期 6.刑永富《现代教育思想》中央广播电视大学出版 2001.7

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浅谈对数学建模的认识 【摘要】数学建模在数学和其他学科的发展过程中具有重要的意义。数学 建模有助于学生感受数学在解决实际问题中的价值和作用,体验综合运用知识和方法解决实际问题的过程;有助于激发学生学习数学的兴趣,培养学生的创新意识和实践能力。数学建模竞赛的开展有力地推动了高等院校数学教学体系、教学内容和教学方式的改革。 【关键词】数学建模认识数学建模竞赛 目录 引言 (2) 第一章数学建模 (3) 一、数学建模的起源 (3) 二、数学建模的定义 (3) 三、数学建模的特点 (4) 四、数学建模的分类 (5) 五、数学建模过程 (6) 六、数学建模的实际意义 (8) 第二章数学建模竞赛 (9) 一、数学建模竞赛的形式 (9) 二、对数学建模竞赛的认识 (9) 三、数模竞赛的团队 (9) 四、参加数学建模活动的好处 (10) 五、数学建模竞赛的局限性 (10) 六、数学建模竞赛对学生能力的培养 (11) 小结 (12) 参考文献 (13)

引言 世界上一切事物都是按照一定的客观规律运动变化着,事物之间彼此联系和相互制约,无论是从浩瀚的宇宙到渺小的粒子,还是从自然科学到社会科学都是这样。恩格斯精辟地指出:数学是研究现实世界的空间形式与数量关系的科学。数学区分于其它学科的明显特点有三个:高度的抽象性;严谨的逻辑性;应用的广泛性。事物的变化规律和事物之间的联系,必然蕴含着一定的数量关系,所以数学是认识世界和改造世界的必不可少的重要工具。著名数学家华罗庚教授曾指出的:宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁,无处不在,凡是出现量的地方就少不了用数学,研究量的关系,量的变化,量的变化关系,量的关系的变化等现象都少不了数学。 随着科学技术的飞速发展,人们越来越认识到数学科学的重要性:数学的思考方式具有根本的重要性,数学为组织和构造知识提供了方法,将它用于技术时能使科学家和工程师生产出系统的、能复制的、且可以传播的知识……数学科学对于经济竞争是必不可少的,数学科学是一种关键性的、普遍的、可实行的技术。 在当今高科技与计算机技术日新月异且日益普及的社会里,高新技术的发展离不开数学的支持,没有良好的数学素养已无法实现工程技术的创新与突破。因此,如何在数学教育的过程中培养人们的数学素养,让人们学会用数学的知识与方法去处理实际问题,值得数学工作者的思考。 大学生数学建模活动及全国大学生数学建模竞赛正是在这种形势下开展并发展起来的,其目的在于激励学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,拓宽学生的知识面,培养创造精神及合作意识,推动大学数学教学体系、教学内容和教学方法的改革。 在现代的社会生活中,到处可见模型的存在,而各种模型的存在都在一定的程度上离不开数学建模的学习。数学是研究现实世界数量关系和空间形式的学科,在它产生和发展的历史长河中,一直是和各种各样的应用问题紧密相关的。 数学技术的全球化、计算机的迅猛发展、数学理论与方法的不断扩充,使得数学已经成为当代高科技的一个重要组成部分和思想库,数学已经成为一种能够普遍实施的技术。近半个多世纪以来,随着计算机技术的迅速发展,数学的应用不仅在工程技术、自然科学等领域发挥着越来越重要的作用,而且以空前的广度和深度向经济,管理,金融、生物、医学、环境、地质、人口、交通等新的领域渗透,所谓数学技术已经成为当代高新技术的重要组成部分。 数学模型(Mathematical Model)是一种模拟,是用数学符号,数学式子,程序,图形等对实际课题本质属性的抽象而又简洁的刻画,它或能解释某些客观现象,或能预测未来的发展规律,或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略。数学模型一般并非现实问题的直接翻版,它的建立常常既需要人们对现实问题深入细微的观察和分析,又需要人们灵活巧妙地利用各种数学知识。这种应用知识从实际课题中抽象、提炼出数学模型的过程就称为数学建模(Mathematical Modeling)。 不论是用数学方法在科技和生产领域解决哪类实际问题,还是与其它学科相结合形成交叉学科,首要的和关键的一步是建立研究对象的数学模型,并加以计算求解(通常借助计算机);数学建模和计算机技术在知识经济时代的作用可谓是如虎添翼。

初中数学建模

初中数学建模教学有感 摘要:数学模型可以有效地描述自然现象和社会现象.数学课程应体现“问题情境——建立数学模型——理解、应用与拓展”,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程.初中数学建模教学宜低起点、小步子、多活动.数学思想是数学知识的结晶,是高度概括的数学理论.数学建模教学要重视数学知识,更应突出数学思想方法,让学生通过观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学学习活动,在获得对数学理解的同时,在思维能力、情感、态度与价值观等多方面得到进步和发展.关键词:初中数学;数学建模;建模教学 数学课程标准指出:数学模型可以有效地描述自然现象和社会现象,数学课程应体现“问题情境——建立数学模型——理解、应用与拓展”,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程,进而使学生获得对数学理解的同时,在思维能力、情感、态度与价值观等多方面得到进步和发展[1]. 对复杂的实际问题进行分析,发现其中的可以用数学语言来描述的关系或规律,把这个实际问题转化成一个数学问题,这就称为数学模型.[2]数学建模就是将某一领域或部门的某一实际问题,通过一定的假设找出这个问题的数学模型,求出模型的解,并对它进行验证的全过程.[2]从广义来说,数学建模伴随着数学学习的全过程.数学概念、数学法则、数学方法的学习与应用都属于数学建模的范畴. 数学建模的基本过程大致为: 一、初中数学建模教学宜低起点、小步子、多活动 过去数学建模只作为高等院校数学专业和部分计算机专业的课程.初中

数学建模教学和高校的数学建模教学有很大的不同,初中数学建模教学一般先提出问题、引入正题;然后分析问题,在“引导——探索——创造”中建立模型;最后利用模型解决问题.[3]根据初中学生的身心发展水平、已经掌握的知识结构,初中数学建模教学宜“低起点、小步子、多活动”.低起点,就是根据学生的现有水平,结合课程标准的要求,降低教学的起点,以便全体学生都能真正进入到教学活动中去.小步子,就是按照由易到难,由浅入深,由单一到综合,由简单到复杂的原则,安排层次分明,但梯度较小的教学情境,分散教学难点,突出教学重点,引领学生沿着数学学习活动的台阶拾级而上,最终达到课程标准的要求.多活动,就是恰当地设计问题情境,引领学生动眼看、动脑想、动口说、动手做,引领学生开展自主学习、合作交流、提问质疑等数学学习活动,引领学生在活动中获得知识,引领学生在活动中发展思维. [案例1]销售中的盈亏问题的建模教学 1、背景问题 某商店在某一时间以每件60元的价格卖出两件衣服,其中一件盈利25%,另一件亏损25%,卖这两件衣服总的是盈利还是亏损,或是不盈不亏? (人教版数学七年级上册第104页) 2、数学建模 (1)问题分析 ①假设一件衣服的进价是x元,以60元卖出,卖出后盈利25%,那么这件衣服的利润是多少元? ②假设一件衣服的进价是y元,以60元卖出,卖出后亏损25%,那么这件衣服的利润是多少元? (2)模型建立 问题1 你认为销售价与进价之间具有怎样的关系时是盈利的?

谈谈初中数学建模思想

谈谈初中数学建模思想 随着数学教育界中数学建模理念地不断深化,提高数学建模教学势在必行。通过数学建模能力的培养,既能使学生可以从熟悉的情境中引入数学问题,拉近数学与生活、生产的联系,激发学生学习数学的兴趣,又能培养学生的数学应用意识;既能使学生掌握学习数学的方法又能培养学生的创新意识以及分析和解 决实际问题的能力,使“人人学有价值的数学”。这正是新课程改革和数学教育的目的。 数学课程标准指出:数学模型可以有效地描述自然现象和社会现象,数学课程应体现“问题情境——建立数学模型——理解、应用与拓展”,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程,进而使学生获得对数学理解的同时,在思维能力、情感、态度与价值观等多方面得到进步和发展. 对复杂的实际问题进行分析,发现其中的可以用数学语言来描述的关系或规律,把这个实际问题转化成一个数学问题,这就称为数学模型. 数学建模就是将某一领域或部门的某一实际问题,通过一定的假设找出这个问题的数学模型,求出模型的解,并对它进行验证的全过程.从广义来说,数学建模伴随着数学学习的全过程.数学概念、数学法则、数学方法的学习与应用都属于数学建模的范畴. 一、初中数学建模教学常见的几种模型

1.建立“方程(组)”模型 现实生活中广泛存在着数量之间的相等关系,“方程(组)”模型是研究现实世界数量关系的最基本的数学模型,它可以帮助人们从数量关系的角度更正确、清晰的认识、描述和把握现实世界。诸如纳税问题、分期付款、打折销售、增长率、储蓄利息、工程问题、行程问题、浓度配比等问题,常可以抽象成“方程(组)”模型,通过列方程(组)加以解决。 例:学校准备在图书馆后面的场地边上建一个面积为50平方米的长方形自行车棚,一边利用图书馆的后墙,并利用已有的总长为25米的铁围栏,请你设计,如何搭建比较合理? [简析]:设与墙面垂直的边长为x米,可得方程x(25-2x)=50。解方程可得答案。 2、不等式模型 现实世界中不等关系是普遍存在的,许多现实问题很难确定(有时也不需要确定)具体的数值。但可以求出或确定这一问题中某个量的变化范围,从而对所有研究问题的面貌有一个比较清楚的认识。 例 2 某体育用品商场采购员要到厂家批发购进篮球和排球共100只,付款总额不得超过11815元。已知两种球厂家的批发价和商场的零售价如下表,试解答下列问题:

浅谈初中数学建模思想的培养

浅谈初中数学建模思想的培养 作者姓名:邓小宏单位:于都县乱石初中邮编:342321 内容摘要:数学建模教育旨在拓展学生的思维空间,让数学贴近现实生活,从而使学生在进行数学知识和实际生活双向建构的过程中,体会到数学的价值,享受到学习数学的乐趣,体验到充满生命活力的学习过程。这对于培养学生的应用意识和创新精神是一个很好的途径,也是新大纲中提出的“学数学,做数学,用数学”理念的体现。数学建模是对日常生活和社会中的实际问题进行抽象化,建立数学模型,然后求解数学模型的过程。 关键词:初中数学建模思想培养 数学建模教育旨在拓展学生的思维空间,让数学贴近现实生活,从而使学生在进行数学知识和实际生活双向建构的过程中,体会到数学的价值,享受到学习数学的乐趣,体验到充满生命活力的学习过程。这对于培养学生的应用意识和创新精神是一个很好的途径,也体现出新大纲中提出的“学数学,做数学,用数学”的理念。数学建模是对日常生活和社会中的实际问题进行抽象化,建立数学模型,然后求解数学模型的过程。现在谈谈如何在教学中渗透数学建模的思想过程: 1、激发学生的学习兴趣,培养学生数学建模思想 数学建模活动的实际结果告诉我们,它不仅对好学生、而且对学习有一定困难的学生都能起到培养兴趣、激发创造的目的。例如:如果你有自行车,并骑车上学,你能借助于自行车,测量出从你的家到学校的路程吗?请你设计一个测量方案,并尽可能地通过实际操作测量出从你的家到学校的路程;例如,在水塘中投进一块石头,水面上产生圈圈荡漾的水波,便是一个个圆的形象,然后使学生抽象出圆的概念以及圆心、半径等等。研究这样问题,学生积极性很高,就可以激发学生的创造欲望。数学建模的成果还可以为学生建立一种更表现学生素质的评价体系。数学建模的过程可以为不同水平的学生都提供体验成功的机会。 2、重视课本知识的功能,形成学生数学建模思想 数学建模应结合正常的教学内容切入。把培养学生的应用意识落实到平时的教学过程中。从课本的内容出发,联系实际,以教材为载体,拟编与教材有关的建模问题或把课本的

浅析数学建模的重要意义

浅析数学建模的重要意义 【摘要】本文针对数学建模在工程技术、自然科学等领域的重要地位,在查阅大量文献的基础上,在数学建模的优势、建模步骤、应用等方面进行了探讨,并与结语部分总结了数学建模在教学中的重要性及其未来发展的趋势。 【关键词】数学建模教学创新 数学建模[1]就是用数学语言描述实际现象的过程,是实际事物的一种数学简化。它常常是以某种意义上接近实际事物的抽象形式存在的,但它和真实的事物有着本质的区别。高新技术的发展离不开数学的支持,如何在数学教育的过程中培养人们的数学素养,让人们学会用数学的知识与方法去处理实际问题,值得数学工作者的思考。由于数学建模的过程是反复应用数学知识与方法对实际问题进行分析、推理与计算,以得出实际问题的最佳数学模型及模型最优解的过程,因而学生明显感到自己这一方面的能力在具体的建模过程中得到了较大提高。 一、优势 数学建模具有很大的优势,特别是在培养创新意

识和创造能力、训练快速获取信息和资料的能力、锻炼快速了解和掌握新知识的技能、培养团队合作意识和团队合作精神、增强写作技能和排版技术、荣获国家级奖励有利于保送研究生、荣获国际级奖励有利于申请出国留学、更重要的是训练人的逻辑思维和开放性思考方式等方面尤为突出。 二、建模步骤 第一步――准备工作,了解问题的实际背景,明确其实际意义,掌握对象的各种信息。以数学思想来包容问题的精髓,数学思路贯穿问题的全过程,进而用数学语言来描述问题。要求符合数学理论,符合数学习惯,清晰准确。第二步――假设,根据实际对象的特征和建模的目的,对问题进行必要的简化,并用精确的语言提出一些恰当的假设。第三步――建模,在假设的基础上,利用适当的数学工具来刻划各变量常量之间的数学关系,建立相应的数学结构,利用获取的数据资料,对模型的所有参数做出计算(或近似计算[2])。第四步――分析,对所要建立模型的思路进行阐述,对所得的结果进行数学上的分析。第五步――检验,将模型分析结果与实际情形进行比较,以此来验证模型的准确性、合理性和适用性。如果模型与实际较吻合,则要对计算结果给出其实际含义,

浅谈学习数学建模课程的体会

浅谈学习数学建模课程的体会 数学学院12级创新班余松 摘要:数学建模就是应用数学模型来解决实际问题的方法。即是以学生为中心, 以问题为主线,以计算机为工具,培养学生应用数学求解实际问题及从实际问题中研究数学的能力和意识,同时在教学中加深学生对数学概念及定理本质的直观理解,全面体现数学与实际,理论与应用的关系。 关键字:数学建模数学模型实际问题应用实践 一、数学建模的教学和意义 数学建模就是应用建立数学模型来解决各种实际问题的方法,即通过对实际问题的抽象、简化、确定变量和参数,应用某些“规律”建立其变量、参数间的确定的数学模型,并对数学模型求解,解释、验证所得到的结论,从而确定是否能应用与实际问题的多次验证、循环并不断深化的过程。它作为联系数学与实际问题的桥梁,是数学在各个领域里广泛应用的媒介,是数学理论知道和应用能力的共同提高的最佳结合点,在培养学生过程中,数学建模教学起到了启迪学生的创新意识和创新思维、培养综合素质个实际动手能力的作用,是培养新型人才的一条重要途径。 二、中国数学建模的兴起 数学建模是在20世纪60和70年代进入一些西方国家大学的,我国的几所大学也在80年代初将数学建模引入课堂。经过20多年的发展现在绝大多数本科院校和许多专科学校都开设了各种形式的数学建模课程和讲座,为培养学生利用数学方法分析、解决实际问题的能力开辟了一条有效的途径。 可以说在十年以前,数学建模这个词对于大多数大学生甚至是大学教师来说还是陌生的、遥远的。然而只经过了短短十年,数学建模竞赛已经在全国各高校广泛开展起来,声势浩大,数学建模因此广为人知。 三、数学建模的教学内容与方法 数学建模教学的根本宗旨是学生能力的培养和综合素质的提高,而能力和素质的培养应以知识及教学活动为载体,同时辅之以相应的教学内容与方法,其主要的特点有:(1)主要的“载体”是具体的问题,这些问题大多是实际问题的抽象与简化。(2)数学建模的问题涉及各个领域,且具有一定的深度与广度,并非单靠数学知识与专业知识就可以的。所以,数学建模常常需要跨学科的多专业知识的综合施用。 四、学习数学建模的体会 学完数学建模,使我感触良多,它所教给我们的不单是一些数学方面的知识,更多的其实是综合能力的培养、锻炼与提高。它培养了我们全面、多角度考虑问题的能力,使我们的逻辑推理能力和量化分析能力得以到很好的锻炼和提高。 数学模型来源于现实生活之中,主要是将现实对象的信息加以翻译,归纳的

初中教学数学建模

初中教学数学建模 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】

初中数学建模教学感悟摘要:数学模型可以有效地描述自然现象和社会现象.数学课程应体现“问题情境——建立数学模型——理解、应用与拓展”,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程.初中数学建模教学宜低起点、小步子、多活动.数学思想是数学知识的结晶,是高度概括的数学理论.数学建模教学要重视数学知识,更应突出数学思想方法,让学生通过观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学学习活动,在获得对数学理解的同时,在思维能力、情感、态度与价值观等多方面得到进步和发展. 关键词:初中数学;数学建模;建模教学 数学课程标准指出:数学模型可以有效地描述自然现象和社会现象,数学课程应体现“问题情境——建立数学模型——理解、应用与拓展”,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程,进而使学生获得对数学理解的同时,在思维能力、情感、态度与价值观等多方面得到进步和发展[1]. 对复杂的实际问题进行分析,发现其中的可以用数学语言来描述的关系或规律,把这个实际问题转化成一个数学问题,这就称为数学模型.[2] 数学建模就是将某一领域或部门的某一实际问题,通过一定的假设找出这个问题的数学模型,求出模型的解,并对它进行验证的全过程.[2]从广义来说,数学建模伴随着数学学习的全过程.数学概念、数学法则、数学方法的学习与应用都属于数学建模的范畴. 数学建模的基本过程大致为:

一、初中数学建模教学宜低起点、小步子、多活动 过去数学建模只作为高等院校数学专业和部分计算机专业的课程.初中数学建模教学和高校的数学建模教学有很大的不同,初中数学建模教学一般先提出问题、引入正题;然后分析问题,在“引导——探索——创造”中建立模型;最后利用模型解决问题.[3]根据初中学生的身心发展水平、已经掌握的知识结构,初中数学建模教学宜“低起点、小步子、多活动”. 低起点,就是根据学生的现有水平,结合课程标准的要求,降低教学的起点,以便全体学生都能真正进入到教学活动中去.小步子,就是按照由易到难,由浅入深,由单一到综合,由简单到复杂的原则,安排层次分明,但梯度较小的教学情境,分散教学难点,突出教学重点,引领学生沿着数学学习活动的台阶拾级而上,最终达到课程标准的要求.多活动,就是恰当地设计问题情境,引领学生动眼看、动脑想、动口说、动手做,引领学生开展自主学习、合作交流、提问质疑等数学学习活动,引领学生在活动中获得知识,引领学生在活动中发展思维. [案例1]销售中的盈亏问题的建模教学 1、背景问题 某商店在某一时间以每件60元的价格卖出两件衣服,其中一件盈利25%,另一件亏损25%,卖这两件衣服总的是盈利还是亏损,或是不盈不亏? (人教版数学七年级上册第104页) 2、数学建模 (1)问题分析 ①假设一件衣服的进价是x元,以60元卖出,卖出后盈利25%,那么这件衣服的利润是多少元?

数学建模思想在初中应用题中的运用认识

数学建模思想在初中应用题中的运用认识 李楠 在国培课程中,有几个视频种豆提到了数学建模思想。结合课程学习和本人教学实践对数学建模思想在初中应用题中的运用认识,浅谈自己的看法。 应用题的数学建模就是应用建立数学模型来解决各种实际问题的方法,也就是通过对实际问题的抽象、简化,确定变量和参数,并应用某些“规律”建立起变量、参数间的确定的数学问题,求解该数学问题,解释、验证所得到的解,从而确定能否用于解决实际问题的多次循环、不断深化的过程。 教学应用题的常规思路是:将实际问题抽象、概括、转化??为数学问题,然后解决数学问题,最后回答实际问题。具体可按以下程序进行:审题, 建模, 求解,得出结论, 还原回原题. 例有甲乙两个牧童,甲对乙说:“把你的羊给我一只,我的羊就是你的羊的2倍”。乙回答说:“最好还是把你的羊给我一只,我们的羊就一样了,”两个牧童各有羊多少只? 审题----教会学生读题,哪些是有用信息,哪些是关键词句,特别是含有等量关系的词,引导学生抛开没有用的信息,建立等量关系.例如甲对乙说:“把你的羊给我一只,我的羊就是你的羊的2倍”。乙回答说:“最好还是把你的羊给我一只,我们的羊就一样了,”其中一个可以用来假设未知数,另为一个就可以列方程了,二者可以互换的。 设元----找出未知量与已知量,设未知数.例如设甲牧童有羊x只,大多数学生能根据乙回答说:“最好还是把你的羊给我一只,我们的羊就一样了,知道乙有(x+1)只,根据甲对乙说:“把你的羊给我一只,我的羊就是你的羊的2倍”列方程(x +1)=2(x-2-1)求解 建模----题目做完以后,要思考这样的题是否具有典型的特点,首先从题目环境入手,常规应用题的分类在这里不适用,然后从建立的等量关系入手,列方程进而求解. 这种利用题中给出的两个条件,其中的一个用来设未知数,另一个就是列方程的依据,二者可以相互转换的,但是有一种相对来说列方程简单,,解起方程也简单一些,这类题很多。只要抓住了这些题的基本模型,不管题目怎么变,都能转化成为熟悉的原型.

浅谈初中数学建模教学

浅谈初中数学建模教学 发表时间:2013-07-08T16:20:14.593Z 来源:《教育研究·教研版》2013年7月上供稿作者:熊兴波陈凤祥[导读] 注意结合学生的实际水平 熊兴波陈凤祥 〔摘要〕学校教育的根本任务在于教会学生如何学习以及如何应用知识解决问题。然而,作为数学教育工作者,我们应该教育学生学会把实际问题转化为数学问题加以解决,这就是数学教学中的一个重点,所以,如何构造数学模型和探讨建模在初中数学教学中对提高学生分析问题、解决问题的能力是我们教师的工作重点。 〔关键词〕初中数学建模教学应用意识近年来数学建模的题目在中考试题中也逐渐增大了权重。中考试题加强了应用题的考查,这些应用题以数学建模为中心,考查学生应用数学的能力,但学生在应用题中的得分率远低于其他题目,原因之一就是学生缺乏数学建模能力和应用数学意识。因此,我们应加强数学建模的教学,提高学生数学建模能力,培养学生应用数学的意识。 1 建模的四个重要步骤 1.1 要认真审题。建立数学模型,首先要认真审题。实际应用题的题目一般都比较长,涉及的名词、概念较多,因此要耐心细致地读题,深刻分解实际问题的背景,明确建模的目的;弄清问题中的主要已知事项,尽量掌握建模对象的各种信息;挖掘实际问题的内在规律,明确所求结论和对所求结论的限制条件。 1.2 要进行必要简化。根据实际问题的特征和建模的目的,对问题进行必要简化。抓住主要因素,抛弃次要因素,根据数量关系,联系数学知识和方法,用精确的语言作出假设。 1.3 抽象。将已知条件与所求问题联系起来,恰当引入参数变量或适当建立坐标系,将文字语言翻译成数学语言,将数量关系用数学式子、图形或表格等形式表达出来,从而建立数学模型。 1.4 数学模型求解、寻找现实原型问题的解,返回解释。数学模型求解也是很关键的一步,如果不能用数学方法正确求解的话,就不能让数学回归至正确解决实际问题,所有的工作将是功亏一篑,所以要让学生掌握数学模型的简捷快速高效的求解方法。完成模型求解之后,我们还需要验证求解数据对解决实际问题的合理性和适用性,找到实际应用题的解。显然,这一步是非常重要的,并且是必不可少的。这一步是体现数学应用价值的非常重要的一个环节,也是培养学生数学应用意识的最重要的一个环节。 2 建模教学的特点 2.1 活动性和趣味性。初中生的年龄特点决定了易于接受有趣味的,自身能参与的,活动性强的事物,感性思维多于理性思维,而他们对感兴趣的东西乐于学习和参与,而往往也比较容易学好,以前的教材学生觉得比较枯燥,提不起学习兴趣,阻碍了学生的发展。新教材给内容注入了很多有趣的现实情境,很多都是建模的好材料。 2.2 起点较低,容易掌握.根据学生现有的水平,结合课程标准的要求,降低教学起点,以便全体学生都能真正参与,选取的素材要贴近学生的生活实际、符合学生的认知经验,如利用温度计、刻度尺作为实际背景感受数轴模型;再如用丢番图的墓志铭或猜老师的年龄来感受方程模型;或从课本中出现的问题出发设置实际背景,学生比较熟悉,易于接受和掌握。如学习了一次函数有关知识后,则可把行程问题中的追击相遇类问题设计为一次函数模型来解决。 2.3 重方法,重思想。数学思想方法是数学的灵魂,没有思想方法的教学是机械的、低效的、扼杀创造力的教学,因此思想方法的指导应该贯穿在教学的各个环节。“授人以鱼,不如授人以渔”。时间推移,知识会遗忘,但思想方法会一直指导我们的人生。 3 数学建模教学要重视其发展过程 由于发展过程本身就蕴含着丰富的数学建模思想,因此教师既要重视实际问题背景的分析、参数的简化、假设的约定,还要重视分析数学模型建立的原理与过程,数学知识、方法的转化与应用,不能仅仅讲授数学建模结果,忽略数学建模的过程。 4 鼓励学生主动地参与建模学习中来数学应用与数学建模的目的并不是仅仅为了解决一些具体问题,而是要培养学生的应用意识、数学能力和数学素质。因此我们不应该沿用老师讲题、学生模仿练习的套路,而应该重过程、重参与,更多地表现活动的特性。 5 注意结合学生的实际水平 数学建模对教师对学生都有一个逐步的学习和适应的过程。教师在数学建模教学实践中,特别应考虑学生的实际能力和水平,起始点要低,形式多样有利于更多的学生参与。在开始的教学中,在讲解知识的同时有意识地介绍知识的应用背景。在应用的重点环节结合比较多的训练,逐步扩展到让学生用已有的数学知识解释一些实际结果,描述一些实际现象,模仿地解决一些比较确定的应用问题,到独立地运用数学建模的方法解决教师提供的数学应用问题,最后发展成能独立地发现、提出一些实际问题,并能用数学建模的方法解决它。 6 结语 总而言之,培养学生解决实际问题的能力,也就是培养他们的建模能力,如果能够成功的培养学生建模能力,那将对提高学生学习的兴趣,培养创新意识,具有十分重要的作用.另外,作为教师的我们也要加强初中数学建模教学,培养学生应用数学的意识,重要的是在教学中坚持以学生为主体。让学生感受到学数学是为了用数学,数学就在我们的身边,自觉地在学习过程中构建数学模型意识。参考文献 1 教育部. 全日制义务教育数学课程标准(实验稿)[M].2001 2 冯永明.中学数学建模的教学构想与实践[J].数学通讯,2000.7 3 教育部. 全日制义务教育数学课程标准(实验稿)[M],2001.7 作者单位:重庆市丰都县滨江中学__

初中数学建模教学

初中数学建模教学 【摘要】数学建模是一种教学手段;具体的建模分析方法;常见数学应用题的基本数学模型;.建模教学活动的设计体会。 【关键词】教学手段;建模分析;基本数学模型;活动设计 《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》指出:数学教学就是让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程,进而使学生获得对数学理解的同时,在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步和发展。由此可见,初中数学建模教学的研究已经是一个不可忽视的重大问题。近几年,中考加强了应用题的考察,这些应用题以数学建模为中心,以考察学生应用数学的能力,但学生在应用题中的得分率远底于其他题,原因之一就是学生缺乏数学建模能力和应用数学意识。因此中学数学教师应加强数学建模的教学,提高学生数学建模能力,培养学生应用数学意识和创新意识,结合教学实践,谈谈初中数学建模教学的一些学习体会。 1. 数学建模就是用数学语言描述实际现象的过程 数学建模就是用数学语言描述实际现象的过程,是一种数学的思考方法,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并“解决”实际问题的一种强有力的数学手段。可用下面的框图来说明这一过程: 实际问题——抽象、简化,明确变量和参数——根据某种“定律”或“规律”建立变量和参数间的一个明确的数学关系——解析地或近似地求解该数学问题——解释、验——投入使用——通不过——通过。 1.1审题。建立数学模型,首先要认真审题。实际问题的题目一般都比较长,涉及的名词、概念较多,因此要耐心细致地读题,深刻分解实际问题的背景,明确建模的目的;弄清问题中的主要已知事项,尽量掌握建模对象的各种信息;挖掘实际问题的内在规律,明确所求结论和对所求结论的限制条件。 1.2简化。根据实际问题的特征和建模的目的,对问题进行必要简化。抓住主要因素,抛弃次要因素,根据数量关系,联系数学知识和方法,用精确的语言作出假设。 1.3抽象。将已知条件与所求问题联系起来,恰当引入参数变量或适当建立坐标系,将文字语言翻译成数学语言,将数量关系用数学式子、图形或表格等形式表达出来,从而建立数学模型。按上述方法建立起来的数学模型,是不是符合实际,理论上、方法上是否达到了优化,在对模型求解、分析以后通常还要用实际现象、数据等检验模型的合理性。 2. 具体的建模分析方法

初中数学建模浅析

初中数学建模浅析 随着科学技术的发展,“人们愈来愈多地要求数学和计算科学来加速技术转移,并更深入地介入开发制造业中管理决策工具的工作中去”。这就要求我们在数学教学改革中,必须十分重视数学建模。 什么是数学建模呢?“数学建模是解决各种实际问题的思考方法,它从量和型的侧面去考察实际问题,尽可能通过抽象(简化)确定出主要的参量、参数,应用与各学科有关的定律、原理建立起它们之间的某种关系,这样一个明确的数学问题就是某种简化层次上的一个数学模型”。一个真实的具体问题,要去建立其数学模型是一项很复杂的工作,一般情况下将远远超出初等数学的范畴。但是,只要是“实际问题”,使其达到“某种简化层次”,在初中数学中仍然可以进行有关数学建模方面的教学。 一、数学建模不是问题别解在初中数学教学中,为了拓广学生思路,提高学生的解题能力,贯通各种知识,强调问题别解无疑是很有意义的。有些人以为所谓数学模型是一种解题模式,因此把上述的“解法”冠以“模型”,成为数学问题的“模型”,认为这就是一种数学建模的教学和训练,由于问题本身已是离开了实际背景的纯数学形式,并非是原指的“实际问题”,对于从实际问题归结为数学问题的能力的提高毫无帮助,因而这不是数学建模。 二、应用题未必是数学建模为了提高学生应用数学的能力,训练思维逻辑,在初中数学教学中有不少应用题。有些人认为这些应用题就是一种数学建模的训练,因此,不

必再花力气去钻研什么数学建模的问题。诚然,应用题的讲练克能提高数学建模能力,因为它有一个从具体问题(注意不是实际问题)到数学问题的抽象、归纳过程,而且其中不乏来自于实际的应用题,但是决不能在应用题与数学建模之间划上等号。因为很多应用题的条件仅是数学假设,不可能是实际问题的简化假设。例如:学生若干人,宿舍若干间,如果每间住4人则余19人;如每间住6人,则有一间不空也不满。求宿舍间数χ和学生人数。作为一个一元一次不等式应用的课题,这无疑是一个好的应用题,但由此归结出数学问题: 0<4χ+19-6(χ-1)<6却不是数学建模,因为在实际问题中,不可能要去求学生数和宿舍数,这仅是一种数学假设。 三、把应用题必造为数学建模数学建模问题对不少初中数学教学工作者来说既缺乏学习经历,也缺乏实践经验,几乎没有教学参考资料,因此常感心有余而力不足。把现有应用题经过适当改造,使之成为数学建模问题,不失为应急及积累经验之举。例如:货轮上卸下若干只等重箱子,其总重量为10吨,每只箱子不超过1吨。为了保证能把这些箱子一次运走,问至少需多少辆载重量为3吨的卡车? 这是一个应用题,但把箱子只数作为一个未知数是一种数学假设,很难认为是一个数学建模问题,把总理改述为: 货轮上卸下总重量为m吨的等重货箱k只(k≥m),用载重量为3吨的货车装运,每车运费为a元;用载重量为5吨的货车装运,每车运费为b元,若需一次运回全部货箱,应派3吨、5吨车各几辆运费最省?

浅谈数学建模思想在小学数学教学中的渗透

浅谈数学建模思想在小学数学教学中的渗透 在《数学课程标准》我们发现这样一句话——“让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程,进而使学生获得对数学理解的同时,在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步和发展。”,这实际上就是要求把学生学习数学知识的过程当做建立数学模型的过程,并在建模过程中培养学生的数学应用意识,引导学生自觉地用数学的方法去分析、解决生活中的问题。明确要求教师在教学中引导学生建立数学模型,不但要重视其结果,更要关注学生自主建立数学模型的过程,让学生在进行探究性学习的过程中科学地、合理地、有效地建立数学模型。 一、数学模型的概念 数学模型是对某种事物系统的特征或数量依存关系概括或近似表述的数学结构。数学中的各种概念、公式和理论都是由现实世界的原型抽象出来的,从这个意义上讲,所有的数学知识都是刻画现实世界的模型。狭义地理解,数学模型指那些反映了特定问题或特定具体事物系统的数学关系结构,是相应系统中各变量及其相互关系的数学表达。数学建模就是建立数学模型来解决问题的方法。《数学课程标准》安排了“数与代数”“空间与图形”“统计与概率”“实践与综合应用”四块学习领域,强调学生的数学活动,发展学生的数感、符号感、空间观念、以及应用意识与推理的能力。这些内容中最重要的部分,就是数学模型。在小学阶段,数学模型的表现形式为一系列的概念系统,算法系统,

关系、定律、公理系统等。 二、小学数学教学渗透数学建模思想的可行性 数学模型不仅为数学表达和交流提供有效途径,也为解决现实问题提供重要工具,可以帮助学生准确、清晰地认识、理解数学的意义。在小学数学教学活动中,教师应采取有效措施,加强数学建模思想的渗透,提高学生的学习兴趣,培养学生用数学意识以及分析和解决实际问题的能力。数学在本质上就是在不断的抽象、概括、模式化的过程中发展和丰富起来的。数学学习只有深入到“模型”、“建模”的意义上,才是一种真正的数学学习。这种“深入”,就小学数学教学而言,更多地是指用数学建模的思想和精神来指导着数学教学,“从学生已有的生活经验出发,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与运用的过程,进而使学生获得对数学的理解的同时,在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进入和发展。” 对数学建模这个概念来讲也许是新的,但回想我们的日常教学不难发现我们的学生已经有数学建模的思想或意识,只不过没有从理论的角度把它概括出来而已。例如,在以往教学求比一个数多几的应用题时,经常碰到这样一个例题“小明家养了6只公鸡,养的母鸡只数比公鸡多3 只,母鸡有几只?”在教学此例时老师们都是采用让学生摆、说等教学活动来帮助学生分析数量关系,理解“同样多的部分”,但教学

浅谈初中数学中的方程教学与方程思想_1

浅谈初中数学中的方程教学与方程思想 方程是数学发展史上的一个重要里程碑.它可以包容和展示丰富的数量关系,使数学语言有了质的飞跃;用等式作为数学思维的工具,对不同结构形式的方程,人们逐步探索出一套分类处理解方程的方法.正是源于解决数学问题的需求意识发展,人类才创造出方程这一璀璨的数学明珠.今天,课改教材遵循知识的历史发展观:阐明形成方程知识的背景,强调数学思维发展依赖数学工具、语言的功能创新;重视等式变形意义:解方程所采用的数学法则、方法和程序,不仅是学生对方程类型辨识和结构分析,而且又是对数学本质和意义理解的感悟,更是数学化归思想、优化意识在解题对策中的思辨.教材编写意图,旨在让学生体验:方程建模是解决实际问题的有效手段,它是小学后数学新思维、新语言、新方法、新功能的发展. 一、重视方程解法的教学 (一)引导学生探究并理解方程的解法原理 要让学生把方程解法掌握得更好、更牢固,而不是空中楼阁,就必须让学生理解方程的解法原理。一元一次方程解法原理是等式基本性质;一元二次方程按其解法不同其解法原理有两个,直接开平方法、配方法,公式法的解法原理是平方根的定义即若则叫做的平方根,即;因式分解法的解法原理是若则;二元一次方程组解法原理是通过等量代换进行消元转化成一元一次方程来解 (二)进行适量的解方程(组)的训练,让学生形成较稳定的解方程(组)的能力

解一元一次方程,一元二次方程,二元一次方程组的能力是新课程标准规定的初中阶段的学生必须掌握的一项基本技能,要形成熟练的解方程(组)的能力,适当的训练是必须的,而且在训练时,选题应该典型有代表性,全面有覆盖性。 (三)适时归纳解方程(组)基本步骤和基本思路。在训练的基础上,适时对解方程(组)的基本步骤和基本思路进行归纳,可以使学生站在更高的层次上理解方程解法和思路,掌握得会更好、更牢固。例如解一元一次方程的基本步骤是①有分母去分母;②有括号去括号; ③移项;④合并同类项;⑤系数化为1;处理方程或方程组的基本思路是:无理方程有理化,分式方程整式化,高次方程低次化,多元方程一元化,总而言之一句话,消元降次简单化。 二、重视方程应用题的教学 (一)用方程来解决问题是初中数学学习的重点、难点。《新课程标准》对方程提出了这样的要求“能够根据具体问题中的数量关系列出方程,体会方程是刻画现实世界的一个有效的数学模型”,因此对于方程的应用,也应当成为教学的一大重点,对绝大多数学生来说学习方程的一个重要原因就是能够应用它解决问题,包括数学的问题和非数学的问题。列方程(组)解应用题,是初中数学的一个难点,许多学生怕应用题,主要是他们理不清纷繁复杂的数量及其关系,或者难以将实际问题数学化,因而列不出正确的方程,教学中要把握这个重点,设法破解这个难点。 (二)重视教会学生审题和寻找相等关系的方法

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