數(shù)學(xué)建模思想的作用范文

時(shí)間:2024-01-02 17:44:56

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數(shù)學(xué)建模思想的作用

篇1

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模 原則 應(yīng)用

一、數(shù)學(xué)模型的定義

現(xiàn)在數(shù)學(xué)模型還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的準(zhǔn)確的定義,因?yàn)檎驹诓煌慕嵌瓤梢杂胁煌亩x。不過(guò)我們可以給出如下定義:“數(shù)學(xué)模型是關(guān)于部分現(xiàn)實(shí)世界和為一種特殊目的而作的一個(gè)抽象的、簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)?!本唧w來(lái)說(shuō),數(shù)學(xué)模型就是為了某種目的,用字母、數(shù)學(xué)及其他數(shù)學(xué)符號(hào)建立起來(lái)的等式或不等式以及圖表、圖象、框圖等描述客觀事物的特征及其內(nèi)在聯(lián)系的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)表達(dá)式。今天,數(shù)學(xué)在許多領(lǐng)域上起著十分關(guān)鍵的作用,數(shù)學(xué)建模被時(shí)代賦予更為重要的意義。

二、數(shù)學(xué)建模的方法和步驟

1.模型準(zhǔn)備

要了解問(wèn)題的實(shí)際背景,明確建模目的,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)行必要地、合理地簡(jiǎn)化,用精確的語(yǔ)言做出假設(shè),是建模至關(guān)重要的一步,高超的建模者能充分發(fā)揮想象力、洞察力和判斷力,善于辨別主次,使問(wèn)題簡(jiǎn)單化。

3.模型構(gòu)成

根據(jù)所做的假設(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)系或其他數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。

4.模型求解

可以采用解方程、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)的數(shù)學(xué)方法,對(duì)問(wèn)題進(jìn)行合理地驗(yàn)證。

5.模型分析

對(duì)模型解答進(jìn)行數(shù)學(xué)上的分析?!皺M看成嶺側(cè)成峰,遠(yuǎn)近高低各不同”,能否對(duì)模型結(jié)果做出細(xì)致精當(dāng)?shù)胤治觯瑳Q定了你的模型能否達(dá)到更高的檔次。

三、數(shù)學(xué)建模案例分析

在教學(xué)過(guò)程中,為了讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要性,了解數(shù)學(xué)在實(shí)際生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,用數(shù)學(xué)建模來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題就是數(shù)學(xué)在生活中的重要應(yīng)用,這里以一個(gè)數(shù)學(xué)案例來(lái)說(shuō)明數(shù)學(xué)建模思想

例:碼頭工人以每天30噸的速度往一艘輪船上卸載貨物,卸載完畢恰好用8天時(shí)間:

(1)輪船到達(dá)目的地后開(kāi)始卸貨,卸貨速度與卸貨時(shí)間之間有怎樣的函數(shù)關(guān)系?

(2)由于遇到緊急情況,船上的貨物必須在不超過(guò)5天內(nèi)卸載完畢,那么平均每天至少要卸載多少噸貨物?

對(duì)于問(wèn)題(1)我設(shè)計(jì)如下問(wèn)題:①這艘輪船上裝有多少貨物?

②輪船到達(dá)目的地后,卸下的貨物是多少噸?變量和常量是什么?

設(shè)計(jì)這些問(wèn)題的目的是讓學(xué)生明白,貨物重量是240噸,是一個(gè)常量,變量時(shí)卸貨速度和卸貨時(shí)間。

③若設(shè)卸貨的速度是V,時(shí)間為t,那么V與t之間有什么函數(shù)關(guān)系呢?

設(shè)計(jì)意圖是通過(guò)對(duì)問(wèn)題的抽象,應(yīng)用“工作量=工作速度×工作時(shí)間”,建立V與t之間的數(shù)學(xué)模型(反比例函數(shù))。

對(duì)于(2)設(shè)計(jì)問(wèn)題如下:①如果用5天時(shí)間卸完240噸貨物,那么每天卸貨多少噸?

②當(dāng)變量t的取值小于5時(shí),對(duì)應(yīng)的函數(shù)V的值比48大還是?。?/p>

③當(dāng)t的值不超過(guò)5時(shí),對(duì)應(yīng)的函數(shù)V的值是大于48還是小于48?

設(shè)計(jì)意圖是讓學(xué)生明白,t的取值越小,V的值越大。

四、數(shù)學(xué)建模教學(xué)應(yīng)遵循的幾個(gè)原則

應(yīng)該如何培養(yǎng)學(xué)生在掌握數(shù)學(xué)的同時(shí)又能解決實(shí)際問(wèn)題、提高學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力?通過(guò)教學(xué)實(shí)踐,我認(rèn)為主要應(yīng)該把握好以下幾點(diǎn):

1.要解決數(shù)學(xué)建模能力中的核心層――數(shù)學(xué)化

學(xué)生解決“應(yīng)用”問(wèn)題,有兩個(gè)“攔路虎”,首先就是學(xué)生不會(huì)將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題,即數(shù)學(xué)化過(guò)程。這里需要解決學(xué)生怎樣通過(guò)閱讀理解將文字語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)符號(hào)語(yǔ)言,這一點(diǎn)恰恰是教學(xué)的一個(gè)盲點(diǎn),學(xué)生不能對(duì)應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行有效的閱讀理解。日常教學(xué)中,我們要注意指導(dǎo)學(xué)生在閱讀中形成閱讀想象、閱讀聯(lián)想、閱讀思維、閱讀情感等穩(wěn)定的閱讀心理要素,持之以恒地訓(xùn)練,使學(xué)生形成良好的閱讀理解能力。其次,應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生的運(yùn)算(特別是近似計(jì)算)能力培養(yǎng),應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生使用計(jì)算機(jī)、計(jì)算器等工具。

2.要突出學(xué)生的主體地位

學(xué)生主體地位是指學(xué)生應(yīng)是教學(xué)活動(dòng)的中心,教師、教材以及一切的教學(xué)手段,都應(yīng)為學(xué)生的學(xué)習(xí)服務(wù),讓學(xué)生應(yīng)積極參與到教學(xué)活動(dòng)中去,充當(dāng)教學(xué)活動(dòng)的主角。教師要鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試,鼓勵(lì)學(xué)生不怕挫折失敗,鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)口表述、動(dòng)手操作、動(dòng)腦思考。鼓勵(lì)學(xué)生要多想、多讀、多議、多講、多練、多聽(tīng),讓學(xué)生始終處于主動(dòng)參與、主動(dòng)探索的積極狀態(tài)。如在“打包問(wèn)題”教學(xué)中,可讓學(xué)生自己制作模型,自己測(cè)量有關(guān)數(shù)據(jù),自己動(dòng)手?jǐn)[列模型,有助于學(xué)生深入思考問(wèn)題的實(shí)質(zhì),教師要在講解過(guò)程中不斷滲透建模的思想,由師生共同探討得到數(shù)學(xué)建模的結(jié)果。

3.要把握適應(yīng)性原則

數(shù)學(xué)建模的設(shè)計(jì)應(yīng)與課堂教學(xué)內(nèi)容相配套,體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模的思想方法。設(shè)計(jì)所涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)可有所拓寬,但課堂教學(xué)中建模問(wèn)題要與教學(xué)目標(biāo)和課堂教學(xué)進(jìn)度相適應(yīng),不可任意地拓寬和加深,以免加重學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。選題時(shí)可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容構(gòu)造實(shí)際模型。

比如函數(shù)、不等式等問(wèn)題,可以從教材的例題和習(xí)題中改造而成。如:《拋物線》中有一道例題,“拋物線形拱橋如圖所示,當(dāng)拱頂離水面2.5m時(shí),水面寬4.5m。如果水面上升0.5m,水面寬多少(精確到0.01m)?”(此處圖略)稍加改變就可以形成一系列從應(yīng)用到建模的問(wèn)題:(1)一輛貨車要通過(guò)跨度為8m,拱高為4m的單行拋物線形隧道(從正中通過(guò)),為保證安全,車頂離隧道頂部至少要有0.5m的距離,若貨車寬為2m,則貨車的限高應(yīng)為多少(精確到0.01m)?(2)一條隧道頂部是拋物拱形,在(1)中將單行道改為雙行道,即貨車必須由隧道中線的右側(cè)通過(guò),那么貨車的限高應(yīng)是多少?(3)一輛貨車高3m,寬2m,要通過(guò)高為4m的單行拋物線形隧道,為安全起見(jiàn),車離隧道頂部至少要有05m的距離,那么拱口寬應(yīng)是多少米(精確到0.01m)?(4)將上題中的單行道改成雙行道,再回答上面的問(wèn)題;(5)將(1)中的拋物線拱改為圓拱,再解問(wèn)題(1);(6)將(2)、(3)、(4)中的拋物線拱改為圓拱,重解這三題;(7)如果開(kāi)口向下的拋物線下的面積可以用公式s=2ab/2計(jì) 算(其中2a是拋物線開(kāi)口寬度,b是拋物線高度),問(wèn)分別開(kāi)鑿滿足問(wèn)題(1),(5)等長(zhǎng)的公路隧道,哪一種拱線的土方工程量更???(8)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一條拋物線拱,它滿足(4)中雙行要求,且拱曲線下的面積最小,從而開(kāi)鑿的土方量最小。

另外也可以聯(lián)系實(shí)際生活,引導(dǎo)學(xué)生建立一些簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型。日常生活是應(yīng)用問(wèn)題的源泉之一,現(xiàn)實(shí)生活中有很多問(wèn)題可以通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型加以解決。如購(gòu)房問(wèn)題,市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中涉及如成本、利潤(rùn)、儲(chǔ)蓄等方面的問(wèn)題是數(shù)學(xué)建模的好素材,適當(dāng)選取后融入教學(xué)活動(dòng)中,讓學(xué)生“跳一跳可以把果子摘下來(lái)”即可。

4.要注重滲透數(shù)學(xué)思想方法

數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)知識(shí)的精髓,是知識(shí)、技能轉(zhuǎn)化為能力的橋梁。建模過(guò)程應(yīng)該是滲透數(shù)學(xué)思想方法的過(guò)程。比如化歸的思想,函數(shù)的思想,方程的思想,數(shù)形結(jié)合的思想,等價(jià)轉(zhuǎn)化思想,消元法、換元法、待定系數(shù)法、配方法、反證法、解析法等數(shù)學(xué)方法。教學(xué)中注重全方位滲透數(shù)學(xué)思想方法,才有可能讓學(xué)生從本質(zhì)上理解數(shù)學(xué)建模的思想。

五、數(shù)學(xué)建模思想的應(yīng)用

1.在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)建模思想

在數(shù)學(xué)概念的教學(xué)中,運(yùn)用數(shù)學(xué)建模思想也能取得較好的實(shí)效。比如,在講授“軸對(duì)稱”概念時(shí),可以給出“奶站”模型,讓學(xué)生熟知此類問(wèn)題的實(shí)際應(yīng)用。對(duì)于不同的模型,一旦拋開(kāi)其實(shí)際意義,可以單純地從數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)上來(lái)看待,能讓學(xué)生體驗(yàn)到數(shù)學(xué)的魅力。

2.在作業(yè)布置中應(yīng)用數(shù)學(xué)建模思想

現(xiàn)行的教材,涉及應(yīng)用方面的問(wèn)題很少,這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是十分不利的。為盡量彌補(bǔ)這一缺憾,可補(bǔ)充一些數(shù)學(xué)建模的素材到習(xí)題之中,這樣不但能夠豐富教學(xué)的內(nèi)容,而且又能讓學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的全過(guò)程。

3.在考試考核中應(yīng)用數(shù)學(xué)建模思想

數(shù)學(xué)考核的方法正在從單一的閉卷考試轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄻踊问剑梢?jiàn),客觀公正、尊重個(gè)體能力及差異變得更加重要,而創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)則是數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)的宗旨之一。因此,在考核中,要充分展現(xiàn)學(xué)生各方面的創(chuàng)新能力。

總之,數(shù)學(xué)建模思想的應(yīng)用,對(duì)于數(shù)學(xué)教學(xué)改革具有非常重要的意義。將數(shù)學(xué)建模思想引入數(shù)學(xué)教學(xué),其目的是更好地促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),提高他們運(yùn)用數(shù)學(xué)思想分析問(wèn)題、解決問(wèn)題及抽象思維的能力。教師要通過(guò)數(shù)學(xué)建模思想的應(yīng)用,使學(xué)生初步掌握從實(shí)際問(wèn)題中概括數(shù)學(xué)內(nèi)涵的方法,激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,并為將來(lái)學(xué)生的專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。

六、總結(jié)

數(shù)學(xué)以高度的抽象性、嚴(yán)密的邏輯性以及廣泛的應(yīng)用性,滲透于科學(xué)技術(shù)及實(shí)際生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域。建模能力是解題者對(duì)各種能力的綜合應(yīng)用,它涉及文字理解能力,對(duì)相關(guān)知識(shí)的掌握程度,良好的心理素質(zhì),創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力,以及觀察、分析、綜合、比較、概括等各種科學(xué)思維方法的綜合應(yīng)用。數(shù)學(xué)建模教學(xué)在以上適度的原則下也不應(yīng)該拘泥于形式,受縛于教條,我們應(yīng)密切關(guān)注生活,結(jié)合課本,改變?cè)w,將知識(shí)重新分解組合,使之成為立意高、情境新、設(shè)問(wèn)巧、并賦予時(shí)代氣息的問(wèn)題,這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性、敏捷性、深刻性、廣闊性、創(chuàng)造性是大有益處的。數(shù)學(xué)建模是一種新的學(xué)習(xí)方式,順應(yīng)了社會(huì)發(fā)展及教育改革的需要,有助于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,也可以增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]白其崢.數(shù)學(xué)建模案例分析[M].北京:海洋出版社,2000.

[2]朱道元.數(shù)學(xué)建模案例精選[M].北京:科學(xué)出版社,2003.

[3] 陳理榮.數(shù)學(xué)建模導(dǎo)論[M].北京:北京郵電大學(xué)出版社,1999.

篇2

對(duì)教師來(lái)說(shuō),發(fā)現(xiàn)好的教學(xué)方法不是最重要的,而是如何把方法與教學(xué)結(jié)合起來(lái)。通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)建模的長(zhǎng)期研究和實(shí)踐應(yīng)用,筆者總結(jié)了數(shù)學(xué)建模的概念以及運(yùn)用策略。

一、數(shù)學(xué)建模的概念

想要更好地運(yùn)用數(shù)學(xué)建模,首先要了解什么是數(shù)學(xué)建模。可以說(shuō),數(shù)學(xué)建模就像一面鏡子,可以使數(shù)學(xué)抽象的影像產(chǎn)生與之對(duì)應(yīng)的具體化物象。

二、在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中運(yùn)用數(shù)學(xué)建模的策略

1.根據(jù)事物之間的共性進(jìn)行數(shù)學(xué)建模

想要運(yùn)用數(shù)學(xué)建模,首先要對(duì)建模對(duì)象有一定的感知。教師要?jiǎng)?chuàng)造有利的條件,促使學(xué)生感知不同事物之間的共性,然后進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。

教師應(yīng)做好建模前的指導(dǎo)工作,為學(xué)生的數(shù)學(xué)建模做好鋪墊,而學(xué)生要學(xué)會(huì)嘗試自己去發(fā)現(xiàn)事物的共性,爭(zhēng)取將事物的共性完美地運(yùn)用到數(shù)學(xué)建模中。在建模過(guò)程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生把新知識(shí)和舊知識(shí)結(jié)合起來(lái)的作用,將原來(lái)學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的好方法運(yùn)用到新知識(shí)的學(xué)習(xí)、新數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建中,降低新的數(shù)學(xué)建模的難度,提高學(xué)生數(shù)學(xué)建模的成功率。如在教學(xué)《圖形面積》時(shí),教師可以利用不同的圖形模板,讓學(xué)生了解不同圖形的面積構(gòu)成,尋找不同圖形面積的差異以及圖形之間的共性。這樣直觀地向?qū)W生展示圖形的變化,可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

2.認(rèn)識(shí)建模思想的本質(zhì)

建模思想與數(shù)學(xué)的本質(zhì)緊密相連,它不是獨(dú)立存在于數(shù)學(xué)教學(xué)之外的。所以在數(shù)學(xué)建模過(guò)程中,教師要幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)建模的本質(zhì),將數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái),提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力,讓學(xué)生真正具備使用數(shù)學(xué)建模的能力。

建模過(guò)程并不是獨(dú)立于數(shù)學(xué)教學(xué)之外的,它和數(shù)學(xué)的教學(xué)過(guò)程緊密相連。數(shù)學(xué)建模是使人對(duì)數(shù)學(xué)抽象化知識(shí)進(jìn)行具體認(rèn)識(shí)的工具,是運(yùn)用數(shù)學(xué)建模思想解決數(shù)學(xué)難題的過(guò)程。因此,教師要將它和數(shù)學(xué)教學(xué)組成一個(gè)有機(jī)的整體,不僅要幫助學(xué)生完成建模,更要帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)建模的本質(zhì),領(lǐng)悟數(shù)學(xué)建模思想的真諦,并逐漸引導(dǎo)學(xué)生使用數(shù)學(xué)建模解決數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。

3.發(fā)揮教材在數(shù)學(xué)建模上的作用

篇3

[關(guān)鍵詞]數(shù)學(xué)建模,數(shù)學(xué)教學(xué),高等數(shù)學(xué)

1 在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想

全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽雖然發(fā)展得迅速,但是參賽者畢竟還是很少一部分學(xué)生,要使它具有強(qiáng)大的生命力,筆者認(rèn)為,必須與日常的教學(xué)活動(dòng)和教育改革結(jié)合起來(lái)。任何一門(mén)學(xué)科的產(chǎn)生與發(fā)展都離不開(kāi)外部世界的推動(dòng),數(shù)學(xué)也是如此。牛頓、萊布尼茲當(dāng)年發(fā)明微積分就是和解決力學(xué)與幾何學(xué)中的問(wèn)題緊密聯(lián)系著的。直到今天,微積分仍在各方面發(fā)揮著重要作用。但以往的高等數(shù)學(xué)教學(xué)往往是板著面孔講理論,而割裂了微積分與外部世界的生動(dòng)活潑的聯(lián)系,沒(méi)能充分顯示微積分的巨大生命力與應(yīng)用價(jià)值。學(xué)生學(xué)了一大堆的定義、定理和公式,可能還沒(méi)有搞清楚為什么要學(xué)習(xí)微積分,也不知道學(xué)了微積分究竟有什么用。如果能在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中充分體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模的思想,在講述有關(guān)內(nèi)容時(shí)與相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型有機(jī)結(jié)合,在看來(lái)十分枯燥的教學(xué)內(nèi)容與豐富多彩的外部世界之間架起橋梁,而不是額外增加課程,豈不是可以收到事半功倍的效果?事實(shí)上,這種數(shù)學(xué)思想的滲透可以把數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)應(yīng)用穿插起來(lái),這就不僅能增強(qiáng)數(shù)學(xué)知識(shí)的目的性,增強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí),而且也將在填補(bǔ)數(shù)學(xué)理論與應(yīng)用的鴻溝上起到很大作用。另外,學(xué)生能力和素質(zhì)的培養(yǎng)不是一朝一夕之功,應(yīng)采取長(zhǎng)期的、循序漸進(jìn)的原則。在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中配以循序漸進(jìn)、由淺入深、由易到難的數(shù)學(xué)模型內(nèi)容,這就易于在潛移默化之中提高學(xué)生的數(shù)學(xué)實(shí)踐能力,這在學(xué)生的能力培養(yǎng)方面又達(dá)到了事半功倍的效果;再者,數(shù)學(xué)模型課程本身內(nèi)容龐雜,各部分難度深淺不一,在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想后,由于已經(jīng)講授了微積分方面的數(shù)學(xué)模型,這有利于后繼的數(shù)學(xué)模型課的進(jìn)一步學(xué)習(xí)。因此,在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透建模思想的初步訓(xùn)練也是十分必要的。

2 數(shù)學(xué)建模教育在高等教育中的作用

2.1 數(shù)學(xué)建模教育有利于高等教育培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)①可以提高邏輯思維能力與抽象思維能力。邏輯思維能力包括:分析、推理、論證、判斷、運(yùn)用結(jié)論等能力;而抽象思維能力包括:分析、綜合、概括、歸納、提取等能力。數(shù)學(xué)建模是建立模型、求解與分析的過(guò)程。建立模型是由具體到抽象的認(rèn)識(shí)過(guò)程,如變速直線運(yùn)動(dòng)速度是位移的導(dǎo)數(shù)模型,通過(guò)思維分析把感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),這個(gè)過(guò)程有助于提高學(xué)生抽象思維能力。②可以增強(qiáng)大學(xué)生的適應(yīng)能力。如今市場(chǎng)對(duì)人才的要求越來(lái)越高,人才流動(dòng)、職業(yè)變更頻繁,一個(gè)人在一生中可能發(fā)生多次選擇與被選擇的經(jīng)歷,通過(guò)數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)及競(jìng)賽訓(xùn)練,他們不僅受到了現(xiàn)代數(shù)學(xué)思維及方法的熏陶,更重要的是對(duì)于不同的實(shí)際問(wèn)題,如何進(jìn)行分析、推理、概括以及利用數(shù)學(xué)方法與計(jì)算機(jī)知識(shí),還有各方面的知識(shí)綜合起來(lái)解決它因此,他們具有較高的素質(zhì),無(wú)論到什么行業(yè),都能很快適應(yīng)需要。③有助于增加自學(xué)能力。由于實(shí)際問(wèn)題的廣泛性,學(xué)生在建模實(shí)踐中要用到的很多知識(shí)是以前沒(méi)有學(xué)過(guò)的,而且也沒(méi)有時(shí)間再由老師作詳細(xì)講解來(lái)補(bǔ)課,只能由教師講一講主要的思想方法,同學(xué)們通過(guò)自學(xué)及相互討論來(lái)進(jìn)一步掌握,這就培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力和分析綜合能力,使他們走上工作崗位之后,更好用這種能力來(lái)不斷擴(kuò)充和更新自己的知識(shí)。

2.2 數(shù)學(xué)建模教育為培養(yǎng)“雙師型”的教師隊(duì)伍打下了基礎(chǔ)。高等教育對(duì)教師隊(duì)伍提出了特殊的要求,即在業(yè)務(wù)素質(zhì)上,教師除了應(yīng)有較高的理論水平外,還要有較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力,即要教師成為理論型與實(shí)踐型相結(jié)合的人才。成功地建立實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型并教給學(xué)生思路和方法,不僅要求教師具有深厚的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),理性的思維訓(xùn)練,還要求教師應(yīng)具有敏銳的洞察能力、分析歸納能力以及對(duì)實(shí)際問(wèn)題的深入理解和廣博的知識(shí)面,尤其是在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天,數(shù)學(xué)建模已不單純從數(shù)學(xué)到數(shù)學(xué),而是涉及物理、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟(jì)、管理、生態(tài)等眾多領(lǐng)域。從事數(shù)學(xué)建模教學(xué)的教師必須不斷地拓展自己的知識(shí)面,深入實(shí)際,才能有所作為。這無(wú)疑為“雙師型”教師隊(duì)伍的建沒(méi)打下了良好的基礎(chǔ)。另外,數(shù)學(xué)建模教學(xué)對(duì)高等教育專業(yè)的設(shè)置、高等教育的教學(xué)改革也提供了好的思路。高等教育引入數(shù)學(xué)建模并積極組織學(xué)生參與建模競(jìng)賽,有利于高等教育的發(fā)展,有利于學(xué)生動(dòng)手能力的提高。

3 數(shù)學(xué)建模教育的具體措施

3.1 突出學(xué)生的主體地位。學(xué)生主體地位是指學(xué)生應(yīng)是教學(xué)活動(dòng)的中心,教師、教材、一切的教學(xué)手段,都應(yīng)為學(xué)生的學(xué)習(xí)服務(wù);學(xué)生應(yīng)積極參與到教學(xué)活動(dòng)中去,充當(dāng)教學(xué)活動(dòng)的主角。數(shù)學(xué)建模的特點(diǎn)決定了每一個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)都要把突出學(xué)生主體地位置于首位,教師要激勵(lì)學(xué)生大膽嘗試,鼓勵(lì)學(xué)生不怕挫折失敗,鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)口表述,動(dòng)手操作,動(dòng)腦思考,鼓勵(lì)學(xué)生要多想、多讀、多議、多練、多聽(tīng),讓學(xué)生始終處于主動(dòng)參與,主動(dòng)探索的積極狀態(tài)。

3.2 分別要求,分層次推進(jìn)。在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中,根據(jù)素質(zhì)教育面向全體學(xué)生,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的目標(biāo),教師要重視學(xué)生的個(gè)性差異,對(duì)學(xué)生分別要求,個(gè)別指導(dǎo),分層次教學(xué),對(duì)不同學(xué)生確定不同的教學(xué)要求和素質(zhì)發(fā)展目標(biāo)。對(duì)優(yōu)生要多指導(dǎo),提出較高的數(shù)學(xué)建模目標(biāo),鼓勵(lì)他們大膽使用計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代教育技術(shù)手段,多給予他們獨(dú)立建模的機(jī)會(huì),能獨(dú)立完成高質(zhì)量的建模論文;對(duì)中等程度的學(xué)生要多引導(dǎo),多給予啟發(fā)和有效的幫助,使中等程度的學(xué)生提高建模的水平,爭(zhēng)取獨(dú)立完成教學(xué)建模小論文;對(duì)差生要多輔導(dǎo),重點(diǎn)是滲透數(shù)學(xué)建模的思想,只需完成難度較低的建模習(xí)題,不要求獨(dú)立完成數(shù)學(xué)建模小論文。

3.3 全方位滲透數(shù)學(xué)思想方法。數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)知識(shí)的精髓,是知識(shí)、技能轉(zhuǎn)化為能力的橋梁,是數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)中強(qiáng)有力的支柱。由于建模數(shù)學(xué)面對(duì)的是千變?nèi)f化的靈活的實(shí)際問(wèn)題,建模過(guò)程應(yīng)該是滲透數(shù)學(xué)思想方法的過(guò)程,首先是數(shù)學(xué)建?;瘹w思想方法,還可根據(jù)不同的實(shí)際問(wèn)題滲透函數(shù)的思想、方程的思想、數(shù)形結(jié)合的思想、邏輯劃分的思想、等價(jià)轉(zhuǎn)化思想、類比化歸和類比聯(lián)想思想及探索思想,還可向?qū)W生介紹消元法、換元法、待定系數(shù)法、配方法、反證法、解析法發(fā)、歸納法等數(shù)學(xué)方法。只要我們?cè)诮=虒W(xué)中注重全方位滲透數(shù)學(xué)思想方法,就可以讓學(xué)生從本質(zhì)上理解數(shù)學(xué)建模的思想,就可以把數(shù)學(xué)建模知識(shí)內(nèi)化為學(xué)生的心智素質(zhì)。

3.4 實(shí)行以推遲判斷為特征的教學(xué)結(jié)構(gòu)。所謂“推遲判斷”就是延緩結(jié)果出現(xiàn)的時(shí)間,其實(shí)質(zhì)是教師不要把“結(jié)果”拋給學(xué)生,推遲判斷要注意兩個(gè)方面:一是數(shù)學(xué)概念、定理、解題都要作為“過(guò)程”來(lái)進(jìn)行,二是教師在聆聽(tīng)學(xué)生回答問(wèn)題特別是回答錯(cuò)誤問(wèn)題或回答得不太符合教師設(shè)計(jì)的思路時(shí),應(yīng)該有耐心,不宜立即判斷,教師應(yīng)沉著冷靜,精心組織學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師之問(wèn)的教學(xué)交流。由于建模教學(xué)活動(dòng)性強(qiáng),教學(xué)成功的關(guān)

鍵是教師要調(diào)動(dòng)所有學(xué)生的探索欲望,積極參與教學(xué)過(guò)程。學(xué)生通過(guò)步步深入的積極思考探索,激發(fā)了思維,真正喚起主動(dòng)參與的意識(shí)。

3.5 重視分析建模的數(shù)學(xué)思維過(guò)程。學(xué)生普遍感到數(shù)學(xué)建模難度大,最重要的原因是數(shù)學(xué)建模的思維方式與學(xué)生長(zhǎng)期起來(lái)是數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)有明顯差異,如何突破這個(gè)難點(diǎn),讓學(xué)生樂(lè)于參加數(shù)學(xué)建模活動(dòng)?關(guān)鍵是要分析建模的數(shù)學(xué)思維過(guò)程,通過(guò)建模發(fā)生、發(fā)展、應(yīng)用過(guò)程的揭示,挖掘有價(jià)值的思維訓(xùn)練因素,抽象概括出建模過(guò)程中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想和方法,發(fā)展學(xué)生多方面數(shù)學(xué)思維能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí),讓每一個(gè)學(xué)生各盡其智、各有所得,獲得成功。

3.6 特別強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)應(yīng)用。數(shù)學(xué)建模教育要注意以下幾點(diǎn):

①引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注日常生活問(wèn)題,將學(xué)生實(shí)際生活中遇到的問(wèn)題有機(jī)地融入建模教學(xué),選擇數(shù)學(xué)建模專題時(shí)盡可能貼近學(xué)生實(shí)際。

②在建模教學(xué)中,教師要注重再現(xiàn)數(shù)學(xué)模型形成過(guò)程,可先讓學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)建模的一般思想方法,進(jìn)而讓學(xué)生親自動(dòng)手尋找實(shí)際問(wèn)題并自行構(gòu)造數(shù)學(xué)模型進(jìn)行解決,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的訓(xùn)練,再引導(dǎo)學(xué)生嘗試通過(guò)建模解決一些復(fù)雜但又在現(xiàn)實(shí)生活中遇到的問(wèn)題。

③建模教學(xué)要加強(qiáng)與其它學(xué)科聯(lián)系,不僅與物理、化學(xué)、生物等學(xué)科聯(lián)系,還可與經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、工業(yè)生產(chǎn)等方面聯(lián)系,拓廣學(xué)生建模問(wèn)題來(lái)源。

篇4

一、高等數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.陳舊的教學(xué)觀念

我國(guó)高校中的高等數(shù)學(xué)課堂存在過(guò)分看重學(xué)生計(jì)算能力和邏輯思維能力培養(yǎng)的現(xiàn)象,這樣就導(dǎo)致高等數(shù)學(xué)課堂非常乏味和枯燥,學(xué)生在課堂上很難提高學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力。一些高等數(shù)學(xué)教師在傳統(tǒng)的教學(xué)觀念的影響下,在課堂上只是單純地引入一條條的數(shù)學(xué)概念和定義,而]有進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)例講解,這樣不僅會(huì)造成學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候沒(méi)有足夠的積極性,而且當(dāng)進(jìn)入社會(huì)參加工作以后遇見(jiàn)一些問(wèn)題的時(shí)候,他們常常不能利用相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)解決相關(guān)難題。

2.不恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容

目前我國(guó)大多數(shù)高等院校教師在進(jìn)行高等數(shù)學(xué)教學(xué)的時(shí)候,教授的內(nèi)容只是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化之后的數(shù)學(xué)分析。例如,在函數(shù)微積分的教學(xué)中,擁有較強(qiáng)的技巧性和靈活多樣的計(jì)算方法的不定積分的教學(xué)占了幾個(gè)課時(shí),學(xué)生課上學(xué)習(xí)之后,還需要再花費(fèi)大量的課下時(shí)間進(jìn)行練習(xí),這樣會(huì)給學(xué)生造成很大的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),而且并沒(méi)有很強(qiáng)的應(yīng)用性。

3.落后的教學(xué)方法

高等院校的高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),其教學(xué)效果與教學(xué)方法有很大關(guān)系,所以在目前的高等數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)該改進(jìn)落后的教學(xué)方法?,F(xiàn)在的高等數(shù)學(xué)教學(xué)方法屬于傳統(tǒng)的教授形式,在這樣的課堂中教師給學(xué)生灌輸一些數(shù)學(xué)知識(shí)和相應(yīng)的定義,十分乏味和枯燥,同時(shí)也對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)有很大的束縛作用。

二、在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想

1.融入數(shù)學(xué)建模思想的重要作用

在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想,是我國(guó)教學(xué)改革中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。融入數(shù)學(xué)建模思想,能夠讓高等數(shù)學(xué)教師認(rèn)識(shí)到高等數(shù)學(xué)教學(xué)的重要性,從而明確高等數(shù)學(xué)中的教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容。把數(shù)學(xué)建模思想融入高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,能夠讓高等數(shù)學(xué)課堂變得更加完整,學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解更加全面,同時(shí)還能夠培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自主學(xué)習(xí)的能力。

2.融入數(shù)學(xué)建模思想的基本原則

在高等數(shù)學(xué)課堂中融入數(shù)學(xué)建模思想,首先要能夠分清二者的主次關(guān)系,雖然融入數(shù)學(xué)建模思想能夠使高等數(shù)學(xué)課堂氣氛變得更加融洽,但是課堂的主要內(nèi)容還應(yīng)該是高等數(shù)學(xué),而不要把高等數(shù)學(xué)課堂變成數(shù)學(xué)建模課。其次,不要生搬硬套數(shù)學(xué)建模課程,而需要有機(jī)地把高等數(shù)學(xué)課堂和數(shù)學(xué)建模思想相結(jié)合。最后,將數(shù)學(xué)建模思想融入高等數(shù)學(xué)課堂上不是一朝一夕就能夠完成的,需要教師和學(xué)生共同努力,循序漸進(jìn)來(lái)完成。

3.融入數(shù)學(xué)建模思想的教學(xué)案例

在高等數(shù)學(xué)教學(xué)課堂中融入數(shù)學(xué)建模思想,要能夠根據(jù)每節(jié)課知識(shí)點(diǎn)的具體內(nèi)容補(bǔ)充相應(yīng)的具體案例,這樣能夠讓學(xué)生在課堂建模過(guò)程中學(xué)會(huì)高等數(shù)學(xué)的具體應(yīng)用方法。例如,在學(xué)習(xí)連續(xù)函數(shù)的零點(diǎn)存在定理的過(guò)程中,教師可以提出“登山問(wèn)題”來(lái)讓學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的思考。

在我國(guó)高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想是我國(guó)高等院校進(jìn)行改革的重要內(nèi)容,能夠促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高,對(duì)加強(qiáng)我國(guó)的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)有著非常重要的作用。

參考文獻(xiàn):

篇5

關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模; 小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué); 滲入

【分類號(hào)】G623.5

一、前言

按照小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)際需要,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,數(shù)學(xué)建模思想的滲入關(guān)系到小學(xué)生數(shù)學(xué)意識(shí)的培養(yǎng),對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量的提高有著重要的現(xiàn)實(shí)意義,從這一點(diǎn)來(lái)看,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)做好數(shù)學(xué)建模思想的滲入,具體應(yīng)當(dāng)從創(chuàng)設(shè)情境,感知數(shù)學(xué)建模思想,參與探究,主動(dòng)建構(gòu)數(shù)學(xué)模型,解決問(wèn)題,拓展應(yīng)用數(shù)學(xué)模型這些方面入手,保證小學(xué)數(shù)學(xué)建模思想的滲入能夠取得積極效果。

二、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中建模思想的滲入,應(yīng)創(chuàng)設(shè)情境,感知數(shù)學(xué)建模思想

1、小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)在課堂中做好情境創(chuàng)設(shè),為建模思想的引入打下基礎(chǔ)

結(jié)合小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)實(shí)際,在建模思想的滲入過(guò)程中,首先應(yīng)當(dāng)做好情境創(chuàng)設(shè),通過(guò)創(chuàng)設(shè)良好的數(shù)學(xué)情境,為建模思想的引入打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),考慮到小學(xué)生的思維特點(diǎn)及數(shù)學(xué)基礎(chǔ),在數(shù)學(xué)建模思想引入之前,一定要做好情境的創(chuàng)設(shè),通過(guò)課堂情景的創(chuàng)設(shè)和構(gòu)建,營(yíng)造良好的數(shù)學(xué)教學(xué)氛圍,為建模思想的引入做好鋪墊。

2、小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生感知數(shù)學(xué)建模思想

在做好了前期的鋪墊之后,就是應(yīng)當(dāng)根據(jù)小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)內(nèi)容和相應(yīng)的教學(xué)案例,鼓勵(lì)學(xué)生感知數(shù)學(xué)建模思想,從數(shù)學(xué)思想的角度向?qū)W生介紹數(shù)學(xué)建模的內(nèi)涵及意義,并且向?qū)W生剖析數(shù)學(xué)建模思想的重要性,以及數(shù)學(xué)建模思想對(duì)日后數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要意義,讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想有全新的認(rèn)知,做到在后續(xù)的學(xué)習(xí)過(guò)程中,能夠根據(jù)學(xué)習(xí)需要提高數(shù)學(xué)建模思想的滲入效果。

3、小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)做好數(shù)學(xué)建模思想教學(xué)的指導(dǎo)

由于小學(xué)生年齡較小,在剛接觸數(shù)學(xué)建模思想的時(shí)候,對(duì)數(shù)學(xué)建模思想的內(nèi)涵和意義認(rèn)識(shí)還不夠全面,在此過(guò)程中,小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)做好數(shù)學(xué)建模思想教學(xué)的指導(dǎo),通過(guò)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的引導(dǎo)以及數(shù)學(xué)建模思想內(nèi)涵的解讀,讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模思想有全面正確的認(rèn)識(shí),減輕在后續(xù)教學(xué)過(guò)程中的壓力,避免由于學(xué)生認(rèn)知不足而造成數(shù)學(xué)建模思想滲入效果不理想的問(wèn)題。

三、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中建模思想的滲入,應(yīng)參與探究,主動(dòng)建構(gòu)數(shù)學(xué)模型

1、小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)在課堂教學(xué)中鼓勵(lì)學(xué)生參與問(wèn)題探究

按照小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的實(shí)際需要,在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,建模思想的滲入應(yīng)當(dāng)與課堂教學(xué)融合在一起,其中可以通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生參與問(wèn)題探究的方式,以問(wèn)題探究教學(xué)為切入點(diǎn)向?qū)W生介紹數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的意義和作用,并鼓勵(lì)學(xué)生參與到問(wèn)題探究中來(lái),通過(guò)學(xué)生自己的問(wèn)題設(shè)定和問(wèn)題探究,一步一步地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的建構(gòu),進(jìn)而達(dá)到提高數(shù)學(xué)建模思想滲入效果的目的。

2、通過(guò)問(wèn)題探究的方式引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)數(shù)學(xué)模型

在課堂教學(xué)中,做好了前期的鋪墊之后,就可以通過(guò)問(wèn)題探究的方式引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)數(shù)學(xué)模型,并且利用學(xué)生建構(gòu)的數(shù)學(xué)模型,解決相應(yīng)的問(wèn)題,使學(xué)生能夠樹(shù)立信心,并且對(duì)數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)有正面積極的認(rèn)識(shí),從這一點(diǎn)來(lái)看,通過(guò)問(wèn)題探究的方式引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)數(shù)學(xué)模型,是做好數(shù)學(xué)建模思想滲入的重要措施,也是提高數(shù)學(xué)建模實(shí)踐滲入效果的重要手段。

3、教師應(yīng)當(dāng)及時(shí)的做好指導(dǎo),解決學(xué)生在數(shù)學(xué)模型建構(gòu)中存在的問(wèn)題

由于小學(xué)生年紀(jì)較小,雖然可以主動(dòng)參與到數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)過(guò)程當(dāng)中,但是由于小學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,在數(shù)學(xué)模型建構(gòu)中還存在較多的問(wèn)題,在這一過(guò)程中,教師應(yīng)當(dāng)及時(shí)的做好指導(dǎo),解決學(xué)生在數(shù)學(xué)模型建構(gòu)中存在的問(wèn)題,達(dá)到有效的指導(dǎo)數(shù)學(xué)模型的建構(gòu),鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的方式解決存在的數(shù)學(xué)問(wèn)題,為學(xué)生的問(wèn)題探究提供有力的方式方法。

四、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中建模思想的滲入,應(yīng)解決問(wèn)題,拓展應(yīng)用數(shù)學(xué)模型

1、鼓勵(lì)學(xué)生利用數(shù)學(xué)模型建構(gòu),解決數(shù)學(xué)問(wèn)題

從數(shù)學(xué)建模思想的滲入來(lái)看,其目的是教會(huì)學(xué)生利用數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的方式解決相應(yīng)的數(shù)學(xué)問(wèn)題,基于這一目的,在做好了前期的鋪墊之后,學(xué)生從數(shù)學(xué)模型建構(gòu)中也積累了一定的經(jīng)驗(yàn),在這一過(guò)程中,就應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生利用數(shù)學(xué)模型建構(gòu)解決目前遇到的數(shù)學(xué)問(wèn)題,達(dá)到拓展應(yīng)用數(shù)學(xué)模型的目的,使學(xué)生能夠獲得更多的解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的手段。

2、引導(dǎo)學(xué)生在其他領(lǐng)域有效運(yùn)用數(shù)學(xué)模型

從小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程來(lái)看,建模思想的滲入對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)人員具有重要作用,做好建模思想的滲入不但能夠提高學(xué)生的解題能力,同時(shí)也有助于拓展學(xué)生的解題思路,因此,在建模思想的滲入過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生在其它領(lǐng)域有效運(yùn)用數(shù)學(xué)模型,特別是在生活領(lǐng)域中,應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解決相應(yīng)的生活問(wèn)題,使數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用范圍能夠得到不斷的拓展。

3、培養(yǎng)學(xué)生正確的數(shù)學(xué)建模思維

結(jié)合小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)際,在數(shù)學(xué)建模思想的滲入過(guò)程中,培養(yǎng)學(xué)生正確的數(shù)學(xué)建模思維是十分重要的,同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生正確的數(shù)學(xué)建模思維也是解決問(wèn)題和拓展應(yīng)用數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,為此我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到小學(xué)階段數(shù)學(xué)建模思想滲入的重要性,并且重點(diǎn)做好數(shù)學(xué)建模思維的滲入,為小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)提供更多的教學(xué)支持。

五、結(jié)論

通過(guò)本文的分析可知,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,建模思想的滲入十分重要。要想做好數(shù)學(xué)建模思想的滲入,就應(yīng)當(dāng)根據(jù)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)際需要,從創(chuàng)設(shè)情境,感知數(shù)學(xué)建模思想,參與探究,主動(dòng)建構(gòu)數(shù)學(xué)模型和解決問(wèn)題,拓展應(yīng)用數(shù)學(xué)模型等方面入手,保證數(shù)學(xué)建模思想的滲入能夠達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。為小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)提供數(shù)學(xué)建模思想,使小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)能夠在數(shù)學(xué)建模思想的滲入方面更加成熟有效。以此達(dá)到提高數(shù)學(xué)建模思想滲入效果的目的,為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)提供更多的支持。

參考文獻(xiàn):

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篇6

一、數(shù)學(xué)建模思想對(duì)高等數(shù)學(xué)教育的作用

(一)促進(jìn)高等數(shù)學(xué)教育的改革

數(shù)學(xué)建模簡(jiǎn)單而言,就是數(shù)學(xué)模型的建立過(guò)程,針對(duì)某一現(xiàn)實(shí)對(duì)象,為其特定目標(biāo),以其內(nèi)在規(guī)律為依據(jù),做出假設(shè),利用數(shù)學(xué)工具,最終得到數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),實(shí)際上就是利用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述實(shí)際現(xiàn)象的過(guò)程。數(shù)學(xué)建模思想的應(yīng)用能夠促進(jìn)高等數(shù)學(xué)教育的改革,轉(zhuǎn)變以往傳統(tǒng)的教學(xué)模式,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。以往傳統(tǒng)的教學(xué)方式難以提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,且教育過(guò)程并未考慮到學(xué)生的個(gè)性差異,主要依靠老師單方面的講解,學(xué)生無(wú)法學(xué)習(xí)到更多知識(shí),對(duì)于重點(diǎn)知識(shí)也不能夠深入了解,這對(duì)于學(xué)生個(gè)性、創(chuàng)造性的發(fā)展都會(huì)產(chǎn)生制約作用。數(shù)學(xué)建模思想的應(yīng)用可以改革高等數(shù)學(xué)的教育方式,尊重學(xué)生個(gè)性,注重創(chuàng)新。

(二)提高學(xué)生的積極性

在數(shù)學(xué)建模中,學(xué)生與學(xué)生之間會(huì)加強(qiáng)交流和討論,有利于相互學(xué)習(xí),激發(fā)他們學(xué)習(xí)的積極性。老師在教學(xué)過(guò)程中,會(huì)注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo),能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)他們?cè)谡n堂上存在的問(wèn)題。數(shù)學(xué)建模思想是一種創(chuàng)新思想,有利于著重培養(yǎng)學(xué)生的思維,訓(xùn)練他們的實(shí)踐能力與動(dòng)手能力,充分發(fā)揮學(xué)生潛能。

二、數(shù)學(xué)建模思想在高等數(shù)學(xué)教育中的具體應(yīng)用

(一)將數(shù)學(xué)建模滲透于教學(xué)內(nèi)容中

要想實(shí)現(xiàn)高等數(shù)學(xué)教育的改革,必須將數(shù)學(xué)建模滲透于教學(xué)內(nèi)容中,提高教育質(zhì)量,取得更好的教學(xué)效果。數(shù)學(xué)概念大多都比較抽象,理解難度大。例如在講述極限理論過(guò)程中,為了能夠讓學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)有更加透徹的理解,需將數(shù)學(xué)建模思想應(yīng)用于其中,在講述函數(shù)時(shí),可以與概念形成的物理背景、幾何背景相結(jié)合,提出概念,使探索過(guò)程有更加直觀的表現(xiàn),有利于學(xué)生掌握更多的知識(shí)點(diǎn)。在高等數(shù)學(xué)授課中,將數(shù)學(xué)建模思想應(yīng)用于其中,有利于讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)教育有更加深刻的認(rèn)識(shí),促使其創(chuàng)新思維得到激發(fā),充分發(fā)揮數(shù)學(xué)建模的作用,培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。

(二)將數(shù)學(xué)建模滲透于知識(shí)應(yīng)用中

將數(shù)學(xué)建模滲透于知識(shí)應(yīng)用中,要注重理論聯(lián)系實(shí)際,突出數(shù)學(xué)知識(shí)的作用,鼓勵(lì)學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識(shí),解決實(shí)際生活中遇到的問(wèn)題,將實(shí)際生活、數(shù)學(xué)知識(shí)兩者結(jié)合,例如在講述黃金分割點(diǎn)的過(guò)程中,可以女生高跟鞋為例,女生穿高跟鞋的目的就是為了讓身材比例看起來(lái)更協(xié)調(diào),這與黃金分割點(diǎn)的知識(shí)有一定關(guān)聯(lián)。在課程教育中,可以將趣味故事引入其中,讓學(xué)生感到課堂氣氛非常愉悅,愿意主動(dòng)學(xué)習(xí),加強(qiáng)老師與學(xué)生間的溝通和交流,可取得更好的教學(xué)效果。另外,還需對(duì)數(shù)學(xué)教育模式進(jìn)行調(diào)整,可減少粉筆、黑板、灌輸式教育的使用頻率,老師能夠適度利用計(jì)算機(jī)教學(xué),充分發(fā)揮高科技的作用,利用技術(shù)輔助教學(xué),將高等數(shù)學(xué)教育、現(xiàn)代信息技術(shù)結(jié)合,激發(fā)學(xué)生的好奇心,同時(shí)有利于提升課堂教育效率。

(三)將數(shù)學(xué)建模滲透于教學(xué)方法中

在高等數(shù)學(xué)教育中,課堂教學(xué)是其中最主要的環(huán)節(jié),不同的教學(xué)方法則可取得不同的教學(xué)效果,將數(shù)學(xué)建模應(yīng)用于教學(xué)方法中,可充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,鍛煉他們的實(shí)踐操作能力。在教育過(guò)程中,需將建模思想表現(xiàn)出來(lái),老師要尊重學(xué)生的主體、核心地位,對(duì)他們的學(xué)習(xí)進(jìn)行指導(dǎo)。例如在空間平面曲線學(xué)習(xí)中,老師可以通過(guò)數(shù)學(xué)建模的方式,提高學(xué)生的記憶能力與理解能力,例如可講述以往學(xué)過(guò)的圓錐、橢圓等相關(guān)的知識(shí),分析方程式,鼓勵(lì)學(xué)生回答問(wèn)題,讓學(xué)生都參與到教學(xué)課堂中,并讓學(xué)生對(duì)一般方程式進(jìn)行歸納,建立數(shù)學(xué)模型,鍛煉他們的應(yīng)用能力。

(四)將數(shù)學(xué)滲透應(yīng)用于知識(shí)探索中

高等數(shù)學(xué)的教育要將實(shí)踐、理論結(jié)合,利用理論對(duì)實(shí)踐進(jìn)行指導(dǎo),利用實(shí)踐驗(yàn)證數(shù)學(xué)知識(shí)。學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作,可探索出更多與數(shù)學(xué)相關(guān)的規(guī)律,激發(fā)他們的求知欲,鍛煉其動(dòng)手能力,提高他們對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,并利用高等數(shù)學(xué)知識(shí)解決日常生活中遇到的數(shù)學(xué)問(wèn)題,做到活學(xué)活用。

三、結(jié)束語(yǔ)

篇7

關(guān)鍵詞:建模思想;初中數(shù)學(xué);教學(xué)實(shí)踐;運(yùn)用策略

中圖分類號(hào):G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1672-1578(2016)12-0251-02

新課程改革實(shí)施已有一段時(shí)間,初中數(shù)學(xué)教學(xué)也取得了一定的進(jìn)步。但是筆者在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生缺乏主動(dòng)思考意識(shí),探索解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力較差,不能靈活運(yùn)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。在此背景下,筆者結(jié)合多年的初中數(shù)學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),并查閱文獻(xiàn)資料,就初中數(shù)學(xué)教學(xué)中建模思想的有效運(yùn)用進(jìn)行分析探討,以期培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立建模思想,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合應(yīng)用水平。

1.初中數(shù)學(xué)教學(xué)中運(yùn)用建模思想的必要性

受"應(yīng)試教育"思想的長(zhǎng)期影響,初中數(shù)學(xué)教師側(cè)重講解數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)公式、以及數(shù)學(xué)解題技巧,忽視了對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)的培養(yǎng),把學(xué)生在考試中取得好成績(jī)當(dāng)做教學(xué)目標(biāo)。這造成很多學(xué)生認(rèn)為數(shù)學(xué)就是"學(xué)定理、記公式、做題目",數(shù)學(xué)實(shí)際應(yīng)用能力比較差。

初中數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出:"在數(shù)學(xué)課程中,應(yīng)當(dāng)注重發(fā)展學(xué)生的數(shù)感……模型思想。為了適應(yīng)時(shí)展對(duì)人才培養(yǎng)的需要,數(shù)學(xué)課程還要特別注重發(fā)展學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。"而在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用建模思想,通過(guò)教育初中學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中運(yùn)用建立數(shù)學(xué)模型的方法來(lái)解決數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的問(wèn)題,從而培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),提高學(xué)生利用數(shù)學(xué)的能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,樹(shù)立學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心。

2.初中數(shù)學(xué)教學(xué)中建模思想的有效運(yùn)用策略

2.1 巧妙設(shè)計(jì)問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生建模意識(shí)。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,教師要結(jié)合初中階段學(xué)生的智力水平和知識(shí)水平,設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)問(wèn)題,吸引學(xué)生的注意力和好奇心,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)利用建模思想思考問(wèn)題。教師可以在課堂中有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生去思考,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識(shí)和探究意識(shí)。

例如,教師在講授分式方程的內(nèi)容時(shí),可以舉例讓學(xué)生思考:蘆山縣發(fā)生地震,某廠接到在規(guī)定時(shí)間里加工1500頂帳篷支援災(zāi)區(qū)人民的任務(wù)。在加工了300頂帳篷后,廠家把工作效率提高到原來(lái)的1.5倍,于是提前4天完成任務(wù),求原來(lái)每天加工多少頂帳篷?這個(gè)題目考察了列分式方程解決實(shí)際問(wèn)題的運(yùn)用,分式方程的解法的運(yùn)用,學(xué)生解答時(shí)會(huì)想到根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中前后的時(shí)間關(guān)系建立方程。用一個(gè)看似簡(jiǎn)單的例子,引導(dǎo)學(xué)生去主動(dòng)思考,培養(yǎng)學(xué)生利用建模解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)。

2.2 提示解題思路,啟發(fā)學(xué)生建模思維。提出問(wèn)題是學(xué)習(xí)的開(kāi)端,如何解決問(wèn)題才是數(shù)學(xué)教學(xué)的目的。對(duì)于教師提出的一些問(wèn)題,學(xué)生可能一時(shí)想不到解決思路。在學(xué)生努力思考過(guò)后還沒(méi)有頭緒時(shí),教師要適當(dāng)引導(dǎo),提示解題思路,啟發(fā)學(xué)生建模思維,讓學(xué)生產(chǎn)生豁然開(kāi)朗的感覺(jué),提高學(xué)生應(yīng)用建模思想解決問(wèn)題的能力。

例如,在學(xué)習(xí)平方根的內(nèi)容時(shí),教師可以給學(xué)生展示準(zhǔn)備好的"神舟"十一號(hào)飛船升空時(shí)的畫(huà)面,然后跟學(xué)生解說(shuō):"神舟"十一號(hào)飛船發(fā)射成功,在太空中與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)對(duì)接。那么,大家知道宇宙飛船離開(kāi)地球進(jìn)入軌道正常運(yùn)行的速度是在什么范圍嗎?學(xué)生開(kāi)始思考,可能會(huì)思考無(wú)果,然后教師繼續(xù)講解:它的速度要大于第一宇宙速度V1(米/秒)而小于第二宇宙速度:V2(米/秒)。V1、V2的大小滿足V12=gR,V12=2gR。怎樣求V1、V2呢?這就要用到平方根的概念,也就是本章的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容。這個(gè)舉例營(yíng)造了一個(gè)有感染力的課堂互動(dòng)氛圍,使學(xué)生對(duì)本章知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值有一個(gè)感性認(rèn)識(shí),同時(shí)啟發(fā)了學(xué)生的建模思維,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)嘗試探索。

2.3 加強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用,建模解決實(shí)際問(wèn)題。俗話說(shuō):學(xué)以致用。教師要引導(dǎo)學(xué)生多觀察、多實(shí)踐、多思考,拓展課堂教學(xué)空間,將數(shù)學(xué)建模思想延伸到生活中去,啟發(fā)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)學(xué),加強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用,鼓勵(lì)學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識(shí)建模解決實(shí)際問(wèn)題。

例如,在學(xué)過(guò)平面直角坐標(biāo)系的內(nèi)容后,教師可以給學(xué)生布置靈活的課外作業(yè),讓學(xué)生觀察生活中哪些地方運(yùn)用到平面直接坐標(biāo)系的內(nèi)容,并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)表示出來(lái)。學(xué)生通過(guò)課外觀察思考,可能會(huì)發(fā)現(xiàn)象棋的棋盤(pán)、地球儀、電影院的座位排列等等都使用了相關(guān)知識(shí)。學(xué)生根據(jù)電影院的座位排列方式,把"第幾排"、"第幾號(hào)"用坐標(biāo)(a,b)表示出來(lái),在紙上畫(huà)出場(chǎng)地的排列圖示,利用建模思想提高數(shù)學(xué)實(shí)際應(yīng)用能力。

綜上可知,初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合學(xué)生實(shí)際,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,巧妙設(shè)計(jì)問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生建模意識(shí),提示解題思路,啟發(fā)學(xué)生建模思維,同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用,鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)建模來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。通過(guò)多種舉措,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),提高學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合運(yùn)用能力。

參考文獻(xiàn):

[1] 楊娟. 初中數(shù)學(xué)建模思想方法的教學(xué)探討[J]. 學(xué)子(理論版),2016,07:56.

篇8

關(guān)鍵詞: 數(shù)學(xué)建模 高職數(shù)學(xué)教學(xué) 教學(xué)改革

一、引言

數(shù)學(xué)是高職院校的重要基礎(chǔ)課程,如何滿足培養(yǎng)高技能人才目標(biāo)的需要,逐步實(shí)現(xiàn)由基礎(chǔ)理論型學(xué)科向?qū)嵺`應(yīng)用型學(xué)科的轉(zhuǎn)變,成為高職院校數(shù)學(xué)工作者研究的課題。要在數(shù)學(xué)課中引入應(yīng)用實(shí)踐性環(huán)節(jié),數(shù)學(xué)建模是非常重要的載體,通過(guò)多年來(lái)開(kāi)展數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)教學(xué)與競(jìng)賽的實(shí)踐,我們深刻意識(shí)到數(shù)學(xué)建模的思維和方法對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維與意識(shí)及解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的能力具有重要的作用。探索如何將數(shù)學(xué)建模思想和方法融入高等數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中,是高職院校開(kāi)展數(shù)學(xué)建模的重要內(nèi)容之一。

二、數(shù)學(xué)建模在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用

數(shù)學(xué)建模的指導(dǎo)思想是:以學(xué)生為中心、以問(wèn)題為主線、以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為目標(biāo)。數(shù)學(xué)建模是聯(lián)系數(shù)學(xué)和實(shí)際問(wèn)題的橋梁,是運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程。通過(guò)數(shù)學(xué)建模,能把數(shù)學(xué)知識(shí)科學(xué)地應(yīng)用到實(shí)踐中,讓學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,有效地提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力,提高學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)中應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力。

1.有助于提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)的能力。

數(shù)學(xué)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題需要用理想化的抽象方法進(jìn)行模型假設(shè),不管是理論模型還是應(yīng)用模型,抽象出來(lái)的都應(yīng)該是事物的本質(zhì)。數(shù)學(xué)教育必須培養(yǎng)學(xué)生把實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型的能力。我國(guó)大學(xué)生在高中階段接受的是純粹應(yīng)試教育,應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)很弱,對(duì)于一個(gè)實(shí)際問(wèn)題,不能轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)形式去求解。而數(shù)學(xué)模型是聯(lián)系數(shù)學(xué)和實(shí)際問(wèn)題的橋梁,學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)和建立數(shù)學(xué)建模,可以增強(qiáng)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),提高運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

2.有助于培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力和創(chuàng)新意識(shí)。

數(shù)學(xué)建模要求學(xué)生運(yùn)用已掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)思想方法進(jìn)行綜合分析,發(fā)揮抽象思維能力、想象力和創(chuàng)造力,歸納出用以描述實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型,再利用數(shù)學(xué)理論方法和計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算得出結(jié)論,許多看似完全不同的實(shí)際問(wèn)題經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化,得到的數(shù)學(xué)模型是相同或相似的,這就要求學(xué)生靈活使用類比歸納、綜合抽象、尋找規(guī)律等數(shù)學(xué)思想方法,不滿足于現(xiàn)狀,立意創(chuàng)新。

3.有助于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。

現(xiàn)代社會(huì)要求大學(xué)生要有較高的數(shù)學(xué)素養(yǎng),只有這樣,才能在科學(xué)、工程技術(shù)等領(lǐng)域有比較大的作為。但是現(xiàn)在不少大學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)存有畏懼心理,覺(jué)得數(shù)學(xué)不過(guò)是一大套推理和計(jì)算的技巧而已,甚至認(rèn)為大學(xué)數(shù)學(xué)沒(méi)什么用處,只不過(guò)是一種思維的游戲。要改正這種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)模型是很好的辦法。在數(shù)學(xué)建模的過(guò)程中,學(xué)生會(huì)切身體會(huì)到數(shù)學(xué)應(yīng)用性和實(shí)踐性,從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的濃厚興趣。

4.有利于提高學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)的能力。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,大量功能強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件應(yīng)運(yùn)而生,數(shù)學(xué)軟件的使用使得過(guò)去很多繁瑣的數(shù)學(xué)計(jì)算變得非常容易。而數(shù)學(xué)模型的求解往往計(jì)算量十分巨大,需要借助數(shù)學(xué)軟件解決。通過(guò)求解數(shù)學(xué)建模,熟練運(yùn)用數(shù)學(xué)軟件,大大提高了學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力。

三、將數(shù)學(xué)建模的思想和方法融入高職數(shù)學(xué)教學(xué)中

高職高專的目標(biāo)是培養(yǎng)高等技能型應(yīng)用人才。學(xué)生走上工作崗位后經(jīng)常需要建立數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問(wèn)題。不僅需要數(shù)學(xué)知識(shí)和解數(shù)學(xué)題的能力,而且需要多方面的綜合知識(shí)和能力。高職教育要在高度信息化的時(shí)代培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高技能應(yīng)用型人才。將數(shù)學(xué)建模引入高職數(shù)學(xué)教學(xué)中已是大勢(shì)所趨。

1.制定切實(shí)可行的教學(xué)大綱,構(gòu)建合理科學(xué)的高職高專數(shù)學(xué)教學(xué)體系。

教學(xué)大綱是保證教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)規(guī)格的重要文件,是組織教學(xué)過(guò)程、安排教學(xué)任務(wù)的基本依據(jù)。合理制訂教學(xué)計(jì)劃、科學(xué)設(shè)置教學(xué)內(nèi)容,可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的針對(duì)性和實(shí)用性。為服務(wù)專業(yè),我們應(yīng)該與專業(yè)課教師一道,根據(jù)學(xué)校各專業(yè)課程的需要,共同討論數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容等的安排,逐步形成適合本校專業(yè)特色的數(shù)學(xué)課程教學(xué)體系。根據(jù)各專業(yè)的不同需要設(shè)置公共模塊和選學(xué)模塊,搭建大平臺(tái)、多模塊的數(shù)學(xué)課程教學(xué)體系框架。

2.編寫(xiě)融入數(shù)學(xué)建模思想和方法、體現(xiàn)鮮明高職特色的教材。

教材是重要的教學(xué)載體,在體現(xiàn)教育思想、實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)上起著非常重要的作用。數(shù)學(xué)建模是一項(xiàng)實(shí)踐性的活動(dòng)。而高職高專培養(yǎng)的是技能型人才,高等數(shù)學(xué)教材必須突出以實(shí)踐為基礎(chǔ),以應(yīng)用性職業(yè)崗位需求為中心,以素質(zhì)教育與創(chuàng)新教育為目的,以培養(yǎng)學(xué)生能力為本位的教育觀念,從而體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模的思想和方法。針對(duì)高職高專的人才培養(yǎng)目標(biāo),應(yīng)該多將實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容編入教材。

3.采用案例教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)與能力。

在高等數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,對(duì)于每一個(gè)新概念或新內(nèi)容,都盡量用一個(gè)能激發(fā)學(xué)生求知欲的案例引入,在每個(gè)知識(shí)的教學(xué)過(guò)程中,盡量列舉與相關(guān)內(nèi)容相聯(lián)系的、與生產(chǎn)生活實(shí)際和所學(xué)專業(yè)緊密結(jié)合的應(yīng)用實(shí)例,讓學(xué)生充分意識(shí)到數(shù)學(xué)本身就是刻畫(huà)現(xiàn)實(shí)世界的模型,并不是純理論推導(dǎo)而毫無(wú)用處的游戲。例如經(jīng)濟(jì)學(xué)中的邊際分析、彈性分析、征稅問(wèn)題等例子。不但能使學(xué)生學(xué)到知識(shí),而且能讓他們體驗(yàn)到探索、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的過(guò)程,是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用與創(chuàng)新意識(shí)和能力的好途徑。

4.開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

數(shù)學(xué)建模的一個(gè)關(guān)鍵步驟是利用計(jì)算機(jī)求解模型,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是數(shù)學(xué)建模過(guò)程的重要組成部分。通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解,提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了一種利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互式學(xué)習(xí)的環(huán)境,學(xué)生能夠根據(jù)自己的設(shè)想,動(dòng)手做數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。在這樣的教學(xué)模式下,學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí),觀察能力、歸納能力和思維能力會(huì)得到很好的訓(xùn)練和提高,實(shí)踐動(dòng)手能力和綜合素質(zhì)也會(huì)得到提高。

四、以數(shù)學(xué)建模為切入點(diǎn)推動(dòng)高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革

1.以數(shù)學(xué)建模為切入點(diǎn)推動(dòng)高職數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革。

高職教育是培養(yǎng)高等技能型應(yīng)用人才的教育,因此高職數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)充分體現(xiàn)“以應(yīng)用為目的,以必需、夠用為度”的原則,應(yīng)將數(shù)學(xué)作為專業(yè)課程的基礎(chǔ),強(qiáng)調(diào)其應(yīng)用性及解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)用性。基于此考慮,我們一方面可以進(jìn)一步擴(kuò)大數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的受益面,有條件的話可以開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)課程,系統(tǒng)介紹數(shù)學(xué)建模的思想方法和數(shù)學(xué)軟件的使用方法等。另一方面可以在高職數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中融入數(shù)學(xué)建模思想和方法,可以把一些實(shí)際問(wèn)題引入課程教學(xué)內(nèi)容,花適當(dāng)?shù)恼n時(shí)講解一些簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)建模,增強(qiáng)數(shù)學(xué)內(nèi)容的趣味性、應(yīng)用性和實(shí)踐性。教學(xué)方法上,注重理論聯(lián)系實(shí)際,注重將數(shù)學(xué)的應(yīng)用貫穿于教學(xué)的始終,采用“啟發(fā)式”、“互動(dòng)式”的教學(xué)模式,運(yùn)用多媒體和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)等多種形式。

2.以數(shù)學(xué)建模為切入點(diǎn)推動(dòng)高職數(shù)學(xué)教學(xué)手段和教學(xué)工具的改革。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,數(shù)學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域也變得日益廣泛。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的賽題都是一些經(jīng)過(guò)適當(dāng)簡(jiǎn)化加工的實(shí)際問(wèn)題,這些數(shù)學(xué)模型為數(shù)學(xué)的應(yīng)用提供了很好的實(shí)例。這些實(shí)例使學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)是有用的,進(jìn)而樂(lè)于深入了解數(shù)學(xué)應(yīng)用的方法與技巧。在數(shù)學(xué)建模中,為了求出模型的解,必須用到計(jì)算機(jī)及有關(guān)的數(shù)學(xué)軟件。數(shù)學(xué)的應(yīng)用與計(jì)算機(jī)及數(shù)學(xué)軟件已緊密結(jié)合。傳統(tǒng)的教學(xué)手段——粉筆加黑板,已不適應(yīng)數(shù)學(xué)教學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀。計(jì)算機(jī)進(jìn)入數(shù)學(xué)教學(xué)勢(shì)在必行,首先,可以開(kāi)展多媒體教學(xué),提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣;其次,引入數(shù)學(xué)軟件求解數(shù)學(xué)問(wèn)題,以及采用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的形式,促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合。

五、結(jié)語(yǔ)

將數(shù)學(xué)建模的思想和方法融入高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)過(guò)程是高職高專數(shù)學(xué)教學(xué)改革的必由之路,我們應(yīng)該加大改革與探索的力度,以數(shù)學(xué)建模為切入點(diǎn)推動(dòng)高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革,從而讓高等數(shù)學(xué)更好地為高職高專的培養(yǎng)目標(biāo)服務(wù),為培養(yǎng)出更多更優(yōu)秀的高等技能型人才作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn):

[1]萬(wàn)萍.高職數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)模式的實(shí)踐與探索[J].國(guó)土資源職教改革與創(chuàng)新,2009(Z1).

[2]原乃冬.高等數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想的嘗試[J].綏化學(xué)院學(xué)報(bào),2005(4).

篇9

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué);模型;建模

近幾年,隨著數(shù)學(xué)建模教育的運(yùn)用和擴(kuò)展,數(shù)學(xué)建模能夠讓學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力得到提高,已經(jīng)得到了大家的肯定與認(rèn)可。在人教版高中數(shù)學(xué)教材中,專家就對(duì)數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)建模提出了明確的概念,并對(duì)數(shù)學(xué)建模的過(guò)程和應(yīng)用提出了相應(yīng)的要求。但在實(shí)際的數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程當(dāng)中,由于我國(guó)邊遠(yuǎn)少數(shù)民族地區(qū)很多高中學(xué)生、漢語(yǔ)理解能力較差、社會(huì)閱歷較淺,做不到把實(shí)際問(wèn)題和數(shù)學(xué)原理相結(jié)合,造成許多數(shù)學(xué)題目學(xué)生無(wú)法理解題目真實(shí)意義,更不用說(shuō)建模和解題了。為此,如何在教學(xué)中構(gòu)建建模教學(xué)思想并以此來(lái)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)成績(jī),我認(rèn)為應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)。

一、數(shù)學(xué)建模教學(xué)就是要讓學(xué)生明白數(shù)學(xué)建模的概念,數(shù)學(xué)建模思想在解決實(shí)際問(wèn)題中的作用

數(shù)學(xué)建模是把現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)際問(wèn)題加以提煉,抽象為數(shù)學(xué)模型,求出模型的解,驗(yàn)證模型的合理性,并用該數(shù)學(xué)模型所提供的解來(lái)解釋現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。教學(xué)建模的目的是體會(huì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,全面培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用意識(shí);增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)這門(mén)科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,重視團(tuán)隊(duì)的合作,在分析問(wèn)題和解決問(wèn)的能力上得到有效的提升,知道數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)生過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生建立良好的創(chuàng)新意識(shí)和能力。數(shù)學(xué)建模的具體分析方法主要有:①關(guān)系分析法,通過(guò)尋找關(guān)鍵量之間的數(shù)量關(guān)系的方法來(lái)建立問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型方法;②列表分析法,通過(guò)列表的方式探索問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型的方法;③圖象分析法,通過(guò)對(duì)圖象中的數(shù)量關(guān)系分析來(lái)建立問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型方法。在高中階段通常利用另外一種數(shù)學(xué)模型來(lái)解應(yīng)用問(wèn)題:①建立幾何圖形模型;②建立方程或不等式模型;③建立三角函數(shù)模型;④建立函數(shù)模型。另外數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一種創(chuàng)新學(xué)習(xí),這種學(xué)習(xí)讓學(xué)生有了一定的自主學(xué)習(xí)空間,在學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中獲得其中的價(jià)值和作用所在,體驗(yàn)數(shù)學(xué)與日常生活和其他學(xué)科的聯(lián)系,增強(qiáng)應(yīng)用意識(shí);用理論知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,可以很好的增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使他們?cè)趧?chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力上得到有效的提升。

二、數(shù)學(xué)建模教學(xué)要從實(shí)際問(wèn)題中出發(fā)并加以提煉,從而強(qiáng)化學(xué)生數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識(shí)和建模的應(yīng)用能力

數(shù)學(xué)建模就是要理論聯(lián)系實(shí)際,它主要包括;一是從實(shí)際問(wèn)題中抽象出數(shù)學(xué)模型;二是利用數(shù)學(xué)模型來(lái)求解;三是結(jié)合數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際的問(wèn)題。實(shí)際問(wèn)題在數(shù)學(xué)建模的教學(xué)中有非常重要的作用。例如:小明拿著20元錢(qián)去打長(zhǎng)途電話,電信部門(mén)規(guī)定,通話前3分種內(nèi)收2.4元,3分種后每分鐘按1元收費(fèi),小明這20元最多能通多長(zhǎng)的電話?這道題目知識(shí)點(diǎn)是考察學(xué)生對(duì)函數(shù)的概念認(rèn)識(shí)及函數(shù)解析式的應(yīng)用,那我們建模可以利用函數(shù)圖象建?;蛄斜斫#⒗脠D象模型或列表模型得出題目解,同時(shí)還可以利用圖象和列表模型檢驗(yàn)問(wèn)題的解。再例如:學(xué)校要舉辦一次籃球比賽,如果全校共有24個(gè)班,每個(gè)班都要進(jìn)行一場(chǎng)比賽,問(wèn):學(xué)校一共要組織多少場(chǎng)比賽?另外為公平期間,各年級(jí)之間每班都舉行一場(chǎng)比賽(高三9個(gè)班級(jí),高二7個(gè)班,高一8個(gè)班)問(wèn)需要多少場(chǎng)比賽?這是一道排列組合題目,在第一問(wèn)中我們先假設(shè)高一(一)班先和其他班級(jí)比賽,那么高一(一)班共要比賽23場(chǎng)[數(shù)學(xué)公式(n-1)]場(chǎng)那么全校要1/2x24x(24-1)[數(shù)學(xué)公式1/2*n(n-1)]場(chǎng),對(duì)于這一題目我們也可以利用圖像來(lái)分析演示(仍然是數(shù)形結(jié)合思想),并還可以用圖像來(lái)分析判斷所列代數(shù)式正確性。第二問(wèn)我們同樣可以用第一問(wèn)中相同的數(shù)學(xué)方法來(lái)求出答案(解法略)。通過(guò)以上例題,我們可以看出數(shù)學(xué)建模教學(xué)盡量是從生活的實(shí)際需要出發(fā),讓學(xué)生在掌握知識(shí)的同時(shí),也讓學(xué)生了解為什么要學(xué)數(shù)學(xué)建模,數(shù)學(xué)建模對(duì)我們解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題有何幫助,以及怎樣將知識(shí)和實(shí)際相聯(lián)系等。

三、數(shù)學(xué)建模教學(xué)要結(jié)合實(shí)際和有因地制宜的思想

因材施教原則是教育教學(xué)的一條基本原則,在高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)中教師要結(jié)合實(shí)際因地制宜進(jìn)行數(shù)學(xué)建模教學(xué)。首先要選擇學(xué)生身邊的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,這樣:一是容易使學(xué)生建立比較好的、考慮比較周全的數(shù)學(xué)模型(只有熟悉問(wèn)題,才可能考慮周到);二是容易使學(xué)生真正體會(huì)到數(shù)學(xué)的應(yīng)用。其次要依據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的認(rèn)識(shí)原則,數(shù)學(xué)建模教學(xué)的內(nèi)容和方法需要經(jīng)歷一個(gè)逐漸深入、提高的過(guò)程,應(yīng)該隨著學(xué)生思維能力的增長(zhǎng),逐步提出更高的教學(xué)目標(biāo)。再次要根據(jù)每個(gè)人的認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)不同,而以不同的方法施教。

四、數(shù)學(xué)建模教學(xué)要提高認(rèn)識(shí)和先行思想

數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)是有效培養(yǎng)學(xué)生能力,促進(jìn)應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)軌的重要過(guò)程。它對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)進(jìn)行分析、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)果的能力都有很大的效果。為此,數(shù)學(xué)建模教學(xué)可以看作為新課程改革下教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中的另一種模式。目前高中數(shù)學(xué)教科書(shū)中雖增加了部分利用建模來(lái)進(jìn)行研究的探究問(wèn)題,但實(shí)際教學(xué)中除高中數(shù)學(xué)課本中的學(xué)生“閱讀材料”內(nèi)容外,“現(xiàn)成”的數(shù)學(xué)建模內(nèi)容非常少,再加上數(shù)學(xué)建模需要一定的漢語(yǔ)理解能力和數(shù)學(xué)思維構(gòu)造能力。為此,在這種情況下教師需要具備數(shù)學(xué)建模教學(xué)的意識(shí),這樣才能在日常的教學(xué)過(guò)程中用自己的意識(shí)感染身邊的每一個(gè)學(xué)生,使學(xué)生能自主利用現(xiàn)有的知識(shí)自主構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,在數(shù)學(xué)的王國(guó)中自由馳騁。

【參考文獻(xiàn)】

[1]新人民教育出版社《中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》

篇10

關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;高等數(shù)學(xué);創(chuàng)新思想;教學(xué)手段;實(shí)踐效果

引言

柏拉圖說(shuō)過(guò):“數(shù)學(xué)是一切知識(shí)中的最高形式?!庇纱丝梢?jiàn)學(xué)好數(shù)學(xué)的重要性。高等數(shù)學(xué)是大學(xué)一年級(jí)的一門(mén)重要基礎(chǔ)必修課,教學(xué)基本目標(biāo)是讓學(xué)生掌握高等數(shù)學(xué)中的基本定義、基本定理及應(yīng)用定義、定理計(jì)算相關(guān)習(xí)題,為學(xué)好其專業(yè)課打下扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。但是高等數(shù)學(xué)課程的特點(diǎn)是抽象性和邏輯性都比較強(qiáng),大部分的知識(shí)點(diǎn)學(xué)生理解起來(lái)比較吃力,上下兩冊(cè)書(shū)的難度呈遞增趨勢(shì),即由一元函數(shù)的微積分學(xué)到多元函數(shù)的微積分學(xué)。隨著課程的持續(xù)講解,學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣會(huì)降低。如何在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中添加“活躍”因子,使高等數(shù)學(xué)的教學(xué)變得豐富多彩,是高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的重點(diǎn)。在充分考慮學(xué)生實(shí)際情況的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用技術(shù)能力,是適應(yīng)新形勢(shì)下高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的關(guān)鍵。

數(shù)學(xué)建模是從實(shí)際問(wèn)題出發(fā),首先作出基本假設(shè)、分析內(nèi)在規(guī)律等前期工作;然后需要運(yùn)用數(shù)學(xué)符號(hào)和語(yǔ)言得到目標(biāo)函數(shù),即數(shù)學(xué)模型;最后用計(jì)算機(jī)仿真方法計(jì)算出所需結(jié)果用來(lái)解釋實(shí)際問(wèn)題并且能夠接受實(shí)際的檢驗(yàn)。數(shù)學(xué)建模是理論與實(shí)際聯(lián)系的一個(gè)重要橋梁,在教學(xué)中合理地加入數(shù)學(xué)建模解決實(shí)際問(wèn)題的引例,徹底改變只是利用既定的公式和定理進(jìn)行解題的形式,讓學(xué)生真實(shí)地感受高等數(shù)學(xué)中公式和定理的用處,既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,又能提高學(xué)生數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用能力。

把數(shù)學(xué)建模思想適當(dāng)?shù)厝谌氲礁叩葦?shù)學(xué)的教學(xué)中來(lái),是提高教學(xué)效果的有效方法,也是教學(xué)改革的有效途徑。通過(guò)在教學(xué)中添加數(shù)學(xué)建模這個(gè)“活躍”因子,不僅使得課堂的整體氣氛變得活躍、生動(dòng)。而且可以達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和綜合能力的目的,拓展學(xué)生知識(shí)的廣度,展示高等數(shù)學(xué)理論知識(shí)的實(shí)用性和應(yīng)用性。

一、課上融入數(shù)學(xué)建模思想的教學(xué)手段與方法

(一)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想的方法與作用

傳統(tǒng)的教學(xué)模式,幾乎都是老師一言堂式的教學(xué)模式。這種教學(xué)模式缺少老師與學(xué)生之間合理的互動(dòng),課堂逐漸變得枯燥無(wú)味,學(xué)生自然提不起學(xué)習(xí)的熱情,久而久之教學(xué)效果會(huì)越來(lái)越不理想。并且這種模式很難跟上素質(zhì)教育的腳步,很難為培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型本科人才做好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。所以為了適應(yīng)培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型本科人才的需要,高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)應(yīng)打破傳統(tǒng)的模式,適應(yīng)時(shí)代的腳步。

在教學(xué)中適當(dāng)?shù)厝谌霐?shù)學(xué)建模思想是打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的一種的有效方法。針對(duì)于不同專業(yè)的學(xué)生,適當(dāng)?shù)卣{(diào)整數(shù)學(xué)建模引入的實(shí)例,做到因材施教。比如,針對(duì)經(jīng)濟(jì)類專業(yè)的學(xué)生,教學(xué)中應(yīng)多涉及與經(jīng)濟(jì)有關(guān)的數(shù)學(xué)建模實(shí)例;針對(duì)計(jì)算機(jī)類專業(yè)的學(xué)生,教學(xué)中應(yīng)多涉及一些應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件編程的數(shù)學(xué)建模實(shí)例,使得學(xué)生在學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的同時(shí)還可以接觸到Matlab,mathmatics,lingo等計(jì)算機(jī)軟件方面的知識(shí)。這種教學(xué)方法,不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的自覺(jué)性和主動(dòng)性,而且對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)好本專業(yè)的后續(xù)課程有很好的幫助。

在高等數(shù)學(xué)教材中有許多知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)可以用于融入數(shù)學(xué)建模思想,比如函數(shù)的極值及最值、導(dǎo)數(shù)的概念、微分方程、函數(shù)的極限等等。總體來(lái)說(shuō),無(wú)論是在幾何上還是物理上的應(yīng)用實(shí)例,都可以看成是一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)建模問(wèn)題。通過(guò)不同的實(shí)例在教學(xué)中反復(fù)講解數(shù)學(xué)建模的過(guò)程,不僅使學(xué)生對(duì)應(yīng)用高等數(shù)學(xué)的知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題有了一定的了解,而且還使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模有了初步的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生將實(shí)際問(wèn)題數(shù)學(xué)化的能力。

(二)高等數(shù)學(xué)教材中的數(shù)學(xué)建模案例分析

下面用教學(xué)中的一個(gè)具體例題談?wù)勗诮虒W(xué)中數(shù)學(xué)建模思想的融入,在高等數(shù)學(xué)教材的下冊(cè)第九章第八節(jié)多元函數(shù)的極值及其求法中的例6:有一寬為24cm的長(zhǎng)方形鐵板,把它兩邊折起來(lái)做成一斷面為等腰梯形的水槽,怎樣折法才能使斷面的面積最大?求解此題時(shí),首先設(shè)折起來(lái)的邊長(zhǎng)為xcm,傾角為α,則梯形斷面的下底長(zhǎng)為(24-2x)cm,上底長(zhǎng)為(24-2x+2xcosα)cm,高為(xsinα)cm,這就是數(shù)學(xué)建模中的建立變量的過(guò)程;

斷面面積,A=24xsinα-2x2sinα+x2sinαcosα這就是數(shù)學(xué)建模中的建立目標(biāo)函數(shù)的過(guò)程;0<α≤π/2,0<α≤π/2這就是數(shù)學(xué)建模中的約束條件;下面求這個(gè)函數(shù)取得最大值的點(diǎn)Ax=24sinα-4xsinα+2xsinαcosα=0,Aα=24xcosα-2x2cosα+x2(cos2α-sin2α)=0..令A(yù)x=24sinα-4xsinα+2xsinαcosα=0,Aα=24xcosα-2x2cosα+x2(cos2α-sin2α)=0.

解方程組,得α=60°,x=8這就是數(shù)學(xué)建模中的具體模型的求解過(guò)程;

根據(jù)題意可知斷面面積的最大值一定存在,通過(guò)計(jì)算得知α=π/2時(shí)的函數(shù)值α=π/3,

x=8點(diǎn)的函數(shù)值小,又函數(shù)在D內(nèi)只有一個(gè)駐點(diǎn),因此可以斷定,當(dāng)α=60°,x=8時(shí),就能使斷面的面積最大。這就是數(shù)學(xué)建模中的對(duì)模型的分析與檢驗(yàn),找出模型的最優(yōu)解;在課上講解這道例題時(shí),就可以以此為例拓展講解關(guān)于數(shù)學(xué)建模的全過(guò)程,第一步模型的準(zhǔn)備;第二步模型的假設(shè);第三步模型的構(gòu)成;第四步模型的求解;第五步模型的分析檢驗(yàn);第六步模型的應(yīng)用,使學(xué)生初步了解數(shù)學(xué)建模的過(guò)程。

二、課下數(shù)學(xué)建模的組織與培訓(xùn)

有了課上融入數(shù)學(xué)建模思想作為前提,在課下時(shí)間選取部分學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模方面的知識(shí)進(jìn)行培訓(xùn)與學(xué)習(xí),每周固定時(shí)間進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的研討課,然后學(xué)生自主分組,以團(tuán)隊(duì)形式進(jìn)行小范圍內(nèi)的數(shù)學(xué)建模比賽。

第一階段:老師具體講解數(shù)學(xué)建模所用的基本方法,如層次分析法、模糊線性規(guī)劃法、圖論法插值擬合法等等。并針對(duì)每一種數(shù)學(xué)建?;痉椒ㄖv解一個(gè)具體的數(shù)學(xué)建模實(shí)例,讓學(xué)生充分了解各種建模基本方法的應(yīng)用;培訓(xùn)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)軟件能力,如Matlab、mathmatics等數(shù)學(xué)建模常用軟件。使得學(xué)生可以有能力應(yīng)用這些軟件來(lái)解決數(shù)學(xué)建模中遇到的問(wèn)題。

第二階段:通過(guò)一段時(shí)間的具體培訓(xùn),學(xué)生對(duì)自己在數(shù)學(xué)建模中的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)有了一定的了解。有些學(xué)生擅長(zhǎng)計(jì)算機(jī)操作,有些學(xué)生擅長(zhǎng)模型的建立與求解,有些學(xué)生則擅長(zhǎng)撰寫(xiě)論文。通過(guò)一段時(shí)間研討課的接觸,學(xué)生們對(duì)彼此的優(yōu)勢(shì)相對(duì)比較了解,他們以三人為一團(tuán)隊(duì)的形式自主分組,盡量做到在團(tuán)隊(duì)中充分發(fā)揮自己的長(zhǎng)處,并且可以互相配合完成整個(gè)數(shù)學(xué)建模的任務(wù)。由老師布置數(shù)學(xué)建模作業(yè),小組內(nèi)研究討論并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)上交已完成的作業(yè)資料。學(xué)生通過(guò)自己查找相關(guān)資料解決問(wèn)題有助于提高他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,將增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)的能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。老師根據(jù)作業(yè)的具體情況查缺補(bǔ)漏,對(duì)大部分小組比較薄弱的數(shù)學(xué)建模知識(shí)再進(jìn)行深入講解與討論。

第三階段:開(kāi)展小范圍的數(shù)學(xué)建模比賽,有了第二階段的上交數(shù)學(xué)建模作業(yè)作為基礎(chǔ),老師布置數(shù)學(xué)建模比賽題目,在選擇題目時(shí)要做到循序漸進(jìn)。通過(guò)比賽的開(kāi)展,不僅使學(xué)生對(duì)所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)有了更加深刻的理解,計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力得到一定的提高,還培養(yǎng)了學(xué)生的協(xié)作精神。為舉辦關(guān)于數(shù)學(xué)方面的創(chuàng)新能力競(jìng)賽準(zhǔn)備好后備力量,為參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽選拔優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)做好基礎(chǔ)。

三、數(shù)學(xué)建模創(chuàng)新能力的實(shí)踐效果

有了課上融入數(shù)學(xué)建模思想和課下數(shù)學(xué)建模的組織與培訓(xùn)作為前提,數(shù)學(xué)建模的實(shí)踐效果可以說(shuō)是水到渠成。近些年來(lái)一直持續(xù)舉辦關(guān)于數(shù)學(xué)方面的創(chuàng)新能力競(jìng)賽,如數(shù)學(xué)綜合能力競(jìng)賽、大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽等。在學(xué)校及學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下競(jìng)賽開(kāi)展得十分順利,在參賽學(xué)生及指導(dǎo)教師的不斷努力和拼搏下,取得了優(yōu)異的成績(jī),獲獎(jiǎng)范圍從國(guó)家二等獎(jiǎng)到省一、二、三等獎(jiǎng)并不斷創(chuàng)造著新的紀(jì)錄。充分說(shuō)明了培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模創(chuàng)新能力的實(shí)效性。

下面用一個(gè)具體例題談?wù)勁囵B(yǎng)數(shù)學(xué)建模能力的實(shí)效性,在高等數(shù)學(xué)教材的上冊(cè)第七章第五節(jié)中的例4:設(shè)有一均勻、柔軟的繩索,兩端固定,繩索僅受重力的作用而下垂,試問(wèn)繩索在平衡狀態(tài)時(shí)是怎樣的曲線?這道題的求解方法是通過(guò)模型的假設(shè),建立微分方程模型,應(yīng)用高等數(shù)學(xué)中可降解微分方程的求解方法,就可以求解出此微分方程的特解,即曲線方程。這曲線叫做懸鏈線。這道題也是教材中一道典型的數(shù)學(xué)建模題,在課上的教學(xué)中會(huì)給學(xué)生拓展講解數(shù)學(xué)建模中的微分方程模型。

2016年的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中的A題系泊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題中,就應(yīng)用到了這道例題中的懸鏈線方程,可見(jiàn)在高等數(shù)學(xué)課堂上加入數(shù)學(xué)建模思想的重要性。高等數(shù)學(xué)與數(shù)學(xué)建模相結(jié)合可起到相輔相成的作用。學(xué)生通過(guò)課上學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模思想、課下參與數(shù)學(xué)建模研討課、參加小范圍內(nèi)數(shù)學(xué)建模比賽和全校數(shù)學(xué)建模比賽等數(shù)學(xué)能力方面的競(jìng)賽,鍛煉自己的數(shù)學(xué)創(chuàng)新能力。有了這些作為基礎(chǔ),才取得了全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽的優(yōu)異成績(jī)。由此可見(jiàn),數(shù)學(xué)建模創(chuàng)新能力的實(shí)踐效果顯著。在整個(gè)過(guò)程中全面訓(xùn)練學(xué)生的綜合素質(zhì)。

四、結(jié)語(yǔ)

本文在培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才的新形勢(shì)下,針對(duì)學(xué)生的實(shí)際情況,提出了課上融入數(shù)學(xué)建模思想的教學(xué)方法和課下組織與培訓(xùn)數(shù)學(xué)建模的改革方案并加以實(shí)施。通過(guò)數(shù)學(xué)建模創(chuàng)新能力的實(shí)踐效果可以明顯看出,整個(gè)實(shí)施方案的效果顯著。這需要求老師在具體的實(shí)施過(guò)程中做到不斷地探索,時(shí)??偨Y(jié)具體實(shí)踐中的寶貴經(jīng)驗(yàn),為更好地培養(yǎng)大學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力而努力。

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