高中数学建模教学(1)
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高中数学建模教学存在的问题及其对策摘要:高中数学教学中开展建模教学模式,对建模教学进行严峻的探讨,灵活运用到教学中来,培养学生的思维能力。
提高教师的建模教学水平,教师要完善教学目标,将建模教学模式合理化的应用到课堂中来。
本文分析了高中数学建模教学中存在的相关问题,并提出了解决方案。
关键字:数学建模;高中教学;问题;引言:探究当前,在全国各地的高中数学课堂中,学生自主学习与教师指导已经成为常态。
高中数学建模教学又是其中重中之重。
学生对数学建模学习的认知,影响着学生在数学课程学习规划。
学生要明确自己在实际应用过程中需求并最终完成目标。
如何进行有效地数学建模教学就成为解决这一教学难题的关键和核心所在。
一、高中数学建模教学存在的问题建模教学实施到高中教学中,教师在教学中对建模模式的教学方式教授学生,教师不知道如何下手教学,建模教学没有一个体系化的教学模式,学生听课也是一塌糊涂,对于这些问题教师应该如何面对。
(一)学生不愿参与教学内容当前,很多高中数学教师在平时的数学教学中很少会对学生的提问做出回应,更多的是一种机械的接受式学习。
学生在学习数学过程中总是被动地接受老师对自己学习情况反馈,从而导致学生缺乏主动思考与探索知识体系的能力。
高中数学建模知识与技能教学中要将建模当做重点内容来对待,这样做可以更好地调动学生学习积极性和主动性。
(二)数学建模成果不能充分展示数学建模所涉及的理论知识广泛,而抽象的思想在实际问题当中也是比较抽象的。
数学建模教学过程中的成果展示往往都是模型与结论之间的总结,在学生模型建立之后又会进行相关知识点的讲解以及应用问题的研究。
这样既不利于学生将数学建模知识吸收到实践中去,也对学生完成既定目标造成一定程度上的困难。
二、高中数学实施建模教学的策略分析传统的数学建模教学方法存在着很多不足之处,首先是学生在课堂上不能自主思考。
其次是学生在数学建模过程中缺乏创新性。
因此教师应该改变传统教育理念,促进数学建模理论与实际相结合。
高中数学建模教学一、教学任务及对象1、教学任务本教学任务聚焦于高中数学建模教学,旨在通过引导学生探索实际问题,运用数学知识和方法建立模型,解决问题,并分析模型的合理性和局限性。
数学建模教学不仅能够培养学生的数学思维能力,还能提高他们解决实际问题的能力,加强创新意识和团队合作精神。
具体任务包括:指导学生掌握数学建模的基本步骤和方法;激发学生运用数学知识解决实际问题的兴趣;通过小组合作,培养学生的沟通能力和协作精神;提升学生运用数学软件工具进行数据处理和分析的能力。
2、教学对象教学对象为高中学生,他们已经具备了一定的数学基础,包括代数、几何、概率统计等知识,并具有一定的逻辑思维能力和问题解决能力。
在这个阶段,学生正处于抽象逻辑思维逐渐成熟的关键时期,对数学建模有着强烈的好奇心和探索欲。
此外,学生具备一定的信息技术素养,能够使用相关软件进行数据分析和模型构建。
然而,他们可能在面对复杂问题时,缺乏系统分析和解决问题的经验,需要教师在教学中给予引导和帮助。
二、教学目标1、知识与技能(1)掌握数学建模的基本概念、原理和方法,能够理解和运用数学符号、公式和图表等表达方式。
(2)学会运用数学软件工具进行数据收集、处理、分析和模型构建,提高数学应用能力。
(3)掌握数学建模的基本步骤,如问题分析、假设提出、模型建立、求解验证等,并能够将这些步骤应用于解决实际问题。
(4)提高数学逻辑思维能力,包括推理、证明、归纳和演绎等,并能将这些能力应用于数学建模过程中。
2、过程与方法(1)培养学生独立思考和合作探究的能力,使学生能够在面对实际问题时,主动分析、积极探索解决方案。
(2)通过小组合作,让学生学会倾听、表达、沟通和协作,培养团队合作精神。
(3)引导学生运用所学知识解决实际问题,培养学生的创新意识和实践能力。
(4)教会学生如何从海量信息中筛选有用信息,提高信息处理和分析能力。
3、情感,态度与价值观(1)激发学生对数学建模的兴趣和热情,培养学生积极主动地探索数学问题的态度。
高中数学建模教案
目标:通过本课程,学生将能够了解数学建模的基本概念和方法,能够运用数学知识解决实际问题,提高数学思维和问题解决能力。
教学内容:
1. 什么是数学建模
2. 数学建模的基本步骤
3. 建模的实例分析
4. 基本数学工具:微积分、线性代数等
5. 模型评价和改进
教学方法:
1. 经验引导:通过实例引导学生了解数学建模的基本概念和方法
2. 基础讲解:介绍数学建模的基本步骤和所需的数学工具
3. 分组讨论:组织学生分组进行实际问题的建模和讨论
4. 评价与反馈:对学生的建模结果进行评价和反馈,引导他们不断改进
教学过程:
1. 介绍数学建模的定义和意义
2. 讲解数学建模的基本步骤和所需的数学工具
3. 通过实例分析,让学生感受建模的过程
4. 组织学生分组进行实际问题的建模和讨论
5. 对学生的建模结果进行评价和反馈,引导他们不断改进
课后作业:
1. 尝试运用所学知识解决一个实际问题,并撰写建模报告
2. 思考数学建模对实际生活的应用价值,并做出总结
参考资料:
1. 《高中数学建模导论》
2. 《数学建模实例解析》
3. 《数学建模案例分析与解决》
评估方式:
1. 课堂参与度:包括听课态度、课堂表现等
2. 作业质量:包括实际问题的建模过程和报告撰写
3. 考试成绩:包括数学建模相关知识的理解程度
希望通过本课程的学习,学生能够掌握数学建模的基本概念和方法,培养他们的创新意识和问题解决能力,为将来的学习和工作打下坚实的基础。
高中数学建模活动实例教案
主题:探索人口增长模型
目标:通过学习和实践建立人口增长模型,了解人口增长的规律和影响因素。
教学内容:
1. 人口增长的基本模型:Malthus模型、Logistic模型等;
2. 人口增长的影响因素:出生率、死亡率、移民等;
3. 使用数学方法分析人口增长问题。
教学活动:
1. 导入:通过介绍人口增长问题引起学生兴趣,引导学生讨论人口增长可能的规律和影响因素;
2. 学习建模方法:教师讲解人口增长的基本模型和影响因素,引导学生理解建模方法;
3. 分组实践:学生分组,根据给定的数据,通过计算和分析建立人口增长模型,并预测未来的人口变化;
4. 展示成果:学生展示他们的建模结果,并对模型的优缺点进行讨论;
5. 总结与讨论:教师总结本节课的内容,引导学生回顾人口增长模型的建立过程,并讨论不同因素对人口增长的影响。
作业:要求学生继续完善人口增长模型,并结合实际情况进行思考,撰写一篇关于人口增长的数学建模报告。
评估:根据学生的建模过程、建模结果和展示表现进行评定,重视学生的合作能力、创新思维和数学建模能力。
延伸活动:邀请专业人士或相关机构进行讲座,深入探讨人口增长模型和其在社会发展中的作用。
教学资源:教师PPT、实验数据、计算工具等。
备注:该活动旨在培养学生的数学建模能力,提高他们的分析问题和解决问题的能力,同时引导学生关注人口增长问题及其对社会和环境的影响。
新课程新教材新教育 上旬刊16新教育 上旬刊 2024•03 总第596期数学建模能力指在解决实际问题时,能够把复杂的问题和现实场景抽象成数学模型,根据数学模型,运用数学工具进行分析,得出有效的解决方案的能力。
高中数学建模课是培养学生数学建模能力的一个探索方向,它以实际问题为依据,将数学方法运用到实际问题中,通过模型的建立、分析、解答以及实际应用,从而提高学生的数学能力和创新能力。
一、高中数学建模教学问题研究1.高中数学建模教学的重要性数学建模是高中数学学科的核心素养之一,是将数学知识应用于实际问题的过程,要求学生运用数学知识分析问题、提出模型和解决问题。
数学建模通过实际问题的建模与求解,学生可以学会将抽象的数学知识与实际问题相结合,培养他们解决实际问题的能力。
这对于他们将来在工程、科学研究等领域中解决实际问题具有重要意义。
传统的数学教学往往偏向于理论与抽象,缺乏实际应用的环节,容易使学生对数学失去兴趣。
而数学建模教学通过将数学与实际问题相结合,使数学具有实用性和可操作性,可以激发学生的学习兴趣和动力,提高他们学习数学的积极性。
此外数学建模通常需要学生进行小组合作,共同解决问题。
在合作中,学生需要进行信息交流、分工合作、集思广益,培养了他们的团队合作和沟通能力。
这对于学生的综合素质和职业发展都具有重要意义。
2.问题表现(1)缺乏实际问题意识:数学建模作为数学教育中的重要环节,其最终目的是指导学生将抽象的数学知识与实际问题进行转化。
然而,在笔者的调查过程中发现,许多学生对于数学建模的目的和意义并不清楚,他们往往认为数学只是一门抽象的概念和技巧,与实际生活并无关联。
首先,部分学生对实际问题缺乏兴趣,无法主动地将数学知识应用于解决实际问题中去。
他们对于数学建模的过程感到困惑,不知道如何将实际问题与数学知识相结合。
这种情况下,教师应当发挥引导作用,帮助学生理解数学建模的重要性和实用性,激发他们对实际问题的兴趣,鼓励他们将数学知识应用于解决实际问题中。
高中数学教案数学建模进阶高中数学教案:数学建模进阶在高中数学教学中,数学建模是一门重要的课程。
它培养学生的逻辑思维能力、问题解决能力和创新意识。
本教案将介绍数学建模的进阶内容,帮助学生深入理解和应用数学建模的技巧和方法。
一、引言数学建模是将数学方法和技巧应用于实际问题的过程。
通过数学建模,学生可以将抽象的数学概念与真实世界的问题相联系,提高解决实际问题的能力。
二、数学建模的基础知识回顾在进阶的数学建模中,学生需要掌握一些基础知识,如函数的概念、导数的计算方法、线性规划等。
这些知识将为进一步的建模工作打下基础。
三、数学建模的实例分析通过实例分析,学生将学会如何将数学知识应用于实际问题。
其中包括以下几个方面:1.问题的提取和理解:学生需要学会从实际问题中提取出数学建模所需要解决的关键问题,并理解问题的背景和要求。
2.模型的建立:学生需要选择合适的数学模型,并进行数学化的描述。
可以根据问题的特点选择不同的模型,如线性模型、非线性模型等。
3.模型的求解:学生需要运用数学方法和技巧对建立的模型进行求解。
这包括数值计算、优化方法等。
4.模型的分析和解释:学生需要对求解结果进行分析和解释,将数学结果与实际问题相联系,得出结论,并给出改进和优化建议。
四、进阶数学建模方法的学习在进阶的数学建模中,学生还需要学习一些更高级的方法和技巧,以解决更加复杂和实用的问题。
以下是一些常用的进阶数学建模方法:1.非线性规划:针对一些非线性问题,学生需要学习非线性规划的方法,并运用于模型的求解中。
2.最优化理论:学生需要学习最优化理论,尤其是线性最优化和非线性最优化方法,以寻找问题的最优解。
3.离散数学方法:一些实际问题中,变量为离散的情况较多,学生需要学习离散数学方法,如图论、网络流等,以解决这类问题。
五、实践案例分享在教学中,通过实践案例的分享,学生可以更好地理解数学建模的实际应用。
可以选择一些经典的数学建模问题,如旅行商问题、背包问题等进行分享和讨论。
高中数学建模的三种教学形式左双奇* (位育中学)问题的提出数学建模的教学实践在我国己有十多年的探索了,新的国家课程标准和新的教材都将数学建模内容列入学生必修内容。
在探究性学习的探索中,一些学校选择了数学建模做为突破口;在进行数学课题学习的教学实践中,数学建模是其中的一种重要形式。
近年来,我校为配合上海市中学生数学知识应用竞赛,对数学建模教学进行了积极的探索,针对人为地将数学建模教学与曰常课堂教学相割裂、教师和学生对数学建模这种具有多样性、新奇性的学习形式存在的畏难心理等困难,我校在数学建模的教学中主要采用了以下循序渐近的三个不同层次的教学形式来克服以上的困难。
研究方法和过程一、常规课堂教学中的数学建模教学广义地说,一切数学概念、数学理论体系、数学公式、方程式和算法系统都可以称为数学模形。
如“椭圆的方程及图象”就是一个数学模型,“用…二分法‟求方程的一个近似解”也是一个数学模型。
针对学生在数学建模中不会对实际问题进行抽象、简化、假设变量和参数,形成明确的数学框架的困难,我们在常规的数学课堂教学中,有意识地选择合适的教学内容,模仿实际问题中建立数学模型的过程,来处理教材中常规的学习内容,从而为学生由实际问题来建立模型奠定基础。
譬如,对于二面角内容的教学,在学生原有生活经历中,有水坝面和水平面成适当的角的印象;有半开着的门与墙面形成角的印象,那么我们在让学生形成二面角的概念时,应当从学生已有的这些认识中,舍弃具体的水坝、门等对象,而抽象出“从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角”,在这里,半平面是相对于水坝拦水面、门等的具体对象而进行合理假设得到的理想化对象,而在进一步研究如何度量一个二面角的大小时,我们是让学生提出各种方案,然后通过讨论、比较各方案所定义的几何量对给定的二面角是不是不变量,同时又简洁表达了二面角中两个半平面闭合程度的大小。
以上关于二面角的概念及其度量方法的教学过程,实际上就是建立数学模型并研究模型的过程。
高中数学建模教案教案标题:高中数学建模教案教学目标:1. 了解数学建模的基本概念和意义;2. 学习并掌握数学建模的基本方法和步骤;3. 培养学生的问题解决能力和创新思维。
教学内容:1. 数学建模的基本概念和意义;2. 数学建模的基本方法和步骤;3. 数学建模在实际问题中的应用。
教学步骤:第一步:导入(5分钟)通过一个生活中的实际问题引入数学建模的概念和意义,激发学生对数学建模的兴趣。
第二步:讲解数学建模的基本概念(10分钟)解释数学建模的定义和基本概念,如模型、变量、约束条件等,让学生对数学建模有一个清晰的认识。
第三步:介绍数学建模的基本方法和步骤(15分钟)详细介绍数学建模的基本方法和步骤,包括问题分析、建立数学模型、求解模型、模型验证和结果解释等环节,引导学生了解数学建模的整个过程。
第四步:实例分析(20分钟)选择一个与高中数学相关的实际问题,引导学生运用数学建模的方法和步骤进行分析和求解,让学生亲身体验数学建模的过程。
第五步:讨论和总结(10分钟)与学生一起讨论实例分析的过程和结果,总结数学建模的优点和不足之处,鼓励学生提出改进和创新的建议。
第六步:拓展学习(5分钟)推荐一些相关的数学建模资源和参考书籍,供学生自主学习和进一步深入研究。
教学评估:1. 学生课堂参与度和讨论质量;2. 学生对数学建模方法和步骤的理解程度;3. 学生在实例分析中的表现和解决问题的能力。
教学资源:1. 实际问题案例;2. 数学建模相关的教材和参考书籍;3. 多媒体设备。
教学延伸:1. 组织学生参加数学建模竞赛或实践活动;2. 鼓励学生自主选择一个实际问题进行数学建模,并进行报告和展示。
注:以上教案仅供参考,具体教学内容和步骤可根据实际教学情况进行调整和修改。
浅析高中数学建模教学
摘要:为增强学生应用数学的意识,切实培养学生解决实际问题的能力,分析了高中数学建模的必要性,并通过对高中学生数学建模能力的调查分析,发现学生数学应用及数学建模方面存在的问题,并针对问题提出了关于高中进行数学建模教学的几点意见。
关键词:数学建模数学应用意识数学建模教学
一、数学建模是从现实问题中建立数学模型的过程.
在对实际问题本质属性进行抽象提炼后,用简洁的数学符号、表达式或图形,形成便于研究的数学问题,并通过数学结论解释某些
客观现象,预测发展规律,或者提供最优策略.它的灵魂是数学的运用并侧重于来自于非数学领域,但需要数学工具来解决的问题.这
类问题要把它抽象,转化为一个相应的数学问题,一般可按这样的
程序:进行对原始问题的分析、假设、抽象的数学加工.数学工具、方法、模型的选择和分析.模型的求解、验证、再分析、修改假设、再求解的迭代过程.
数学建模可以提高学生的学习兴趣,培养学生不怕吃苦、敢于战胜困难的坚强意志,培养自律、团结的优秀品质,培养正确的数学观。
具体的调查表明,大部分学生对数学建模比较感兴趣,并不同程度地促进了他们对于数学及其他课程的学习.有许多学生认为:”数学源于生活,生活依靠数学,平时做的题都是理论性较强,实际性较弱的题,都是在理想化状态下进行讨论,而数学建模问题贴近生活,充满趣味性;数学建模使我更深切地感受到数学与实际
的联系,感受到数学问题的广泛,使我们对于学习数学的重要性理解得更为深刻”。
数学建模能培养学生应用数学进行分析、推理、证明和计算的能力;用数学语言表达实际问题及用普通人能理解的语言表达数学结果的能力;应用计算机及相应数学软件的能力;独立查找文献,自学的能力,组织、协调、管理的能力;创造力、想象力、联想力和洞察力。
由此,在高中数学教学中渗透数学建模知识是很有必要的。
二、那么当前我国高中学生的数学建模意识和建模能力如何呢?学生数学建模意识和建模能力的现状不容乐观。
学生在数学应用能力上存在的一些问题:(1)数学阅读能力差,误解题意。
(2)数学建模方法需要提高。
(3)数学应用意识不尽人意数学建模意识很有待加强。
新课程标准给数学建模提出了更高的要求,也为中学数学建模的发展提供了很好的契机,相信随着新课程的实施,我们高中生的数学建模意识和建模能力会有大的提高!
三、那么高中的数学建模教学应如何进行呢?
数学建模的教学本身是一个不断探索、不断创新、不断完善和提高的过程。
不同于传统的教学模式,数学建模课程指导思想是:以实验室为基础、以学生为中心、以问题为主线、以培养能力为目标来组织教学工作。
通过教学使学生了解利用数学理论和方法去分折和解决问题的全过程,提高他们分折问题和解决问题的能力;提高他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力。
数学建模以学生为主,教师利用一些事先设计好的问题,引导学生主动查阅文献资料
和学习新知识,鼓励学生积极开展讨论和辩论,主动探索解决之法。
教学过程的重点是创造一个环境去诱导学生的学习欲望、培养他们的自学能力,增强他们的数学素质和创新能力,强调的是获取新知识的能力,是解决问题的过程,而不是知识与结果。
中学数学建模的目的旨在培养学生的数学应用意识,掌握数学建模的方法,为将来的学习、工作打下坚实的基础。
在教学时将数学建模中最基本的过程教给学生:利用现行的数学教材,向学生介绍一些常用的、典型的数学模型。
如函数模型、不等式模型、数列模型、几何模型、三角模型、方程模型等。
教师应研究在各个教学章节中可引入哪些数学基本模型问题,如储蓄问题、信用贷款问题可结合在数列教学中。
教师可以通过教材中一些不大复杂的应用问题,带着学生一起来完成数学化的过程,给学生一些数学应用和数学建模的初步体验。
四、在教学的过程中,引入数学建模时还应该注意以下几点:应努力保持自己的”好奇心”,开通自己的”问题源”,储备相关知识.这一过程也可让学生从一开始就参与进来,使学生提高自学能力后自我探究.
将数学建模思想引入数学课堂要结合实际,这是关键.学生在课
堂中解决的实际问题即建模材料必须经过一定的加工,否则有可能过于复杂,有些问题的数学结论可能偏离生活实际太多,也很正常. 数学课堂中的建模能力必须与相应的数学知识结合起来.同时还应该通过解决实际问题(建模过程)加深对相应的数学知识的理解.
注意梯级上升.问题要立足于学生知识的最近发展区内,从自己较熟悉的课题入手,直接实践、探索规律.
建模教学的目的是为了培养学生用数学知识去观察、分析、提出和解决问题的能力,展示学生多方面的数学思维能力,培养其创新意识,让学生体会发现问题、探究问题、解决问题的快乐.数学建模是数学学习的一种新的方式,它为学生提供了自主学习的空间,有助于学生体验数学在解决实际问题中的价值和作用,体验数学与日常生活和其他学科的联系,体验综合运用知识和方法解决实际问题的过程,增强应用意识.高中数学课程中的数学建模与数学探究的不同之处是它更侧重于非数学领域需用数学工具来解决的问题.数学建模的能力是伴随着数学建模的学习和数学建模的能力逐渐形成的,是伴随着对数学理解和感悟的加深,数学意识的增强、综合知识的拓宽逐渐提高的.不是懂数学就会建模,也不可能抛出个实际问题,搞一次建模活动即一蹴而就,更不能不切实际地指望在高三毕业前紧张的教学期间将数学一网打尽.而是在数学建模的教学上应该从高一抓起,从平时的教学抓起,从新教材的各个模块抓起. (作者单位:河北省鸡泽县第一中学 )。