建模教学下数学建模论文(精选10篇)
建模教学下数学建模论文 第1篇
建模教学下数学建模论文模板
1明确概念,了解内涵
我们所说的数学模型指的是用精准的数学语言去模拟和描述实际生活中的空间形式、数量关系等,其主要特点就是运用数学语言将客观现象或者事物的特点、主要关系表述出来,使之成为一种具体的数学结构。例如,小学数学问题中“5棵白菜与2棵白菜堆起来是多少棵”、“5只羊与2只羊加在一起是多少只”这样问“一共有多少”的问题有很多,如果每次都一遍遍数太麻烦,于是运用加法数学模型可以解决很多的类似问题。同时,当许多相同的数加在一起时,则可以运用乘法数学模型。又如,“小芳家的储藏室长16分米、宽12分米,如果使用边长为整分米数的正方形瓷砖来铺设储藏室地面(使用瓷砖都是整块的),边长为多少分米的瓷砖合适?其最大边长是几分米?”当小学生面对这样的问题时,也可以运用数学模型来解决。在小学数学建模教学过程中,不少人认为建模是学者、专家的事情,作为小学生来说只能运用模型或者找一个生活原型来加深对数学模型的认识和理解,而无法做到创建数学模型。然而笔者不这么认为,其原因主要有:第一,小学生也有创建数学模型的可能与机会;第二,一旦学生面临实际问题时,可能会出现没有现成的模型来套用的情况,因此学生自己必须通过探索研究,找到适合的数学模型,从而解决问题。此外,在小学数学建模的教学过程中,还需要依据不同阶段的学生特点,对其提出不同的要求,具体来说主要分为以下几个阶段:第一,学生以具体形象的思维主,此时较难掌握建模的方法,因此教师必须逐步培养其建模思维,逐步让学生运用数学知识来解决生活中的实际问题;第二,学生从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡,此时教师应让学生充分感受到数学建模的过程,并逐步掌握建模要领,提升其运用建模知识解决实际问题的能力。
2体现过程,循序渐进
第一,准备模型,丰富问题情境,激活已有经验。众所周知,模型的建立离不开具体的现实情境,因此只有对问题的情境有了充分的认识,才能有效建模。因此,作为教师必须要善于开发学生丰富问题背景的能力,充分利用身边的生活素材来创建与实际生活相符的生活情境,从而为创建模型提供丰富的体验。比如在《确定起跑线》一课的教学过程中,某教室先播放了400米赛跑的片段,一一展示了跑道的整体状况、运动员起跑瞬间、比赛过程及最后的冲刺等情况。看完之后,学生会产生许多疑问:为什么运动员不在同一起跑线上?为什么跑弯道时,内道运动员能够超过外道运动员?然后学生就会提取相关的信息,比如:跑道是有弯道和直道两部分组成,有着相同的终点,外道比内道长,因此起跑线也就不同。此时教师需要做的就是用课件对学生的这些问题及答案一一予以证实。这种运用生活中熟悉的事物充分引入课堂教学内容中,以情境的方式展示给学生的方式,对激活学生现有的生活经验有着较大的帮助,学生有了丰富的背景作依赖,就能更好的解决本课的数学模型问题,即“相邻起跑线的距离差=直径差π”。
第二,假设模型,把握本质特征,提出合理假设。在小学数学建模的教学过程中,可依据建模的目的及建模对象的特征来观察、分析、抽象、概括实际的数学问题,并用准确的数学语言来提出合理的假设,这一点很关键。此外,这一过程中还要求学生能够善于分别问题的主次方面,为建模提供正确的方向。
第三,建构模型,合理选择策略,亲历建模过程。在数学建模过程中,策略选择十分利则会对建模过程产生直接的影响。要知道,合适的策略能够帮助学生精准抓住问题的实质,因此作为教师而言,应立足与学生的认知特征和认知起点,充分让学生亲历运用合适策略进行建模的整个过程。
第四,应用模型,回归实际问题,拓展模型应用。大家都知道,建模的目的就是为了更好地对社会现象及自然现象进行描述,为此,建立数学模型的终极目的.还是要回归实际问题,从而更好的认识自然,改造自然。此外,在数学建模过程中还应将模型有效的还原成具体或者直观的数学现实,并教会学生利用建模过程中所运用的策略和方法来解决其他问题,只有这样数学建模教学才能走得更远。
3针对学情,把准目标
第一,正确处理数学知识与小学生认知水平的关系。小学阶段,学生的逻辑思维与感性经验有着较为密切的联系,有着明显的形象性。因此,需要密切联系生活实际进行数学建模教学,同时还要符合小学生的心理发展规律及认知特征,并逐步向小学生渗透建模的思想,培养其建模能力。
第二,正确定位建模的教学定位。对此,我们必须认识到,学生在学习数学建模方法的过程是一个不断深化、不断积累的过程。作为教师,应在教学实践中充分结合数学知识,反复对建模方法加以渗透,并帮助学生正确理解题意、解决问题,让学生充分感受建模过程的重要意义。
第三,正确处理建模教学的两面性。具体来说,主要表现为以下两点:一是形象、直观、简洁的一面,其对学生理解、掌握及运用相关的数学知识解决问题有着积极的作用;二是固定、模式化的一面又极大的限制了学生的思维。因此,在数学建模教学过程中,作为教师应时刻注意把握好形象、直观、简洁的一面,尽可能避免解决问题的模式化、固定化。
建模教学下数学建模论文 第2篇
通过组织数学建模竞赛的过程,找出一套适合我校实际情况的数学建模竞赛培训方案,使学生掌握基本的建模思想和方法,在竞赛中取得好的成绩。使学生的知识应用能力和科研能力得到提高,培养学生团结协作的精神,增强学生的数学素质和创新能力,提高学生获取新知识的能力和解决问题的能力,为学校培养合格的高质量应用型人才。
为了适应科学技术发展的需要和培养高质量、高层次应用型人才,数学建模在各个大学的教育中如火如荼的开展,越来越多的大学已经将数学建模教学和竞赛作为高等院校教学改革和培养高层次的应用型人才的重要方面,我校组织了四个队参加了全国大学生数学建模竞赛,在学校领导的关心支持下,在数学建模指导小组老师们积极投入、无私奉献的指导下,在参赛选手吃苦耐劳、废寝忘食地努力竞赛下,顺利完成了今年的全国大学生数学建模竞赛,并取得了一定成绩。
一、竞赛组织
1.数学建模的宣传和普及
虽然我校从就参加了数学建模竞赛,但是发展到现在八年多时间,并没有成为我校的一个成熟的赛事。究其原因,首先是有相当多的教师对数学建模缺乏足够的了解和认识,主要有以下误区:数学建模只是数学老师的事情;数学建模就是解数学题;数学建模容易获奖等等。对于数学建模这种需要全校通力合作的重要赛事,这些误区不利于数学建模在我校的顺利开展。所以,我们充分重视与学校、学院各级领导、专业课老师以及学工辅导员的沟通交流,定时聘请各个高校的建模专家做专题讲座,并召开一些关于数学建模的座谈会,让他们对数学建模的认识有所加深,从而给予我们这些竞赛实际组织者以大力的支持,这样为开展数学建模竞赛以及相关活动营造了良好的氛围。
其次我校学生参加数学建模竞赛活动的积极性不是很高。主要是我校学生的数学基础相对不是很好,积极主动学习钻研的能力有待加强,再加上与其他竞赛相比,数学建模具有难度大、涉及面广、形式灵活,对学生的要求是很高的。为了吸引更多的学生加入数学建模的活动,我们想了各种办法把学生积极钻研学习数学建模的兴趣提起来:第一、我们要求各个数学老师在高等数学、线性代数、概率论与数理统计等基础数学教学过程中,适当的融入一些数学建模的思想,教给学生通过对实际问题进行抽象简化假设,应用一些规律建立起变量参数间的数学表达式即数学模型的方法,在日常数学课程教学过程中建立起基础数学知识和数学建模知识的融合,让学生产生对数学建模的兴趣。之后由各数学老师在任课班级挑选一些数学成绩好,思维缜密,更重要的是具有努力认真、吃苦耐劳、会自主钻研学习的学生,推荐他们加入数学建模协会,作为将来参加数学建模竞赛的储备人才。第二、人才选出来了还是需要系统的学习才能成真正的人才,为了让学生较为系统的掌握一些数学建模的知识,经过与各个部门沟通协调,终于在成功申请开设了数学建模公选课,数学建模协会的同学和全校对数学建模有兴趣的同学都可以选修这门课,这门课向学生比较系统的介绍了基本模型和求解方法,起到了普及数学建模知识,宣传数学建模的作用。但是也有很多亟待解决的问题,比如课时太少只有16课时,每个专题只能涉及皮毛;没有上机实验的课时,学生学到的理论没有及时的上机熟悉演练等等。对于这些问题还需要我们继续深入研究找到解决的办法。第三、数学建模协会在数学建模竞赛中的作用要积极发掘出来。以前我校的数学建模协会就像学校的一些娱乐社团一样,偶尔组织大家上机,吃饭,春游,这完全与数学建模的主要任务和目的不符,所以我们对数学建模协会进行了大刀阔斧的整顿,首先社团定位于学术社团,选拔真正对数学建模有热忱、积极钻研学习数学建模知识的学生作为协会会长,以数学建模协会为依托开设数学建模第二课堂,申请专门的机房供协会使用,每周一次在机房给协会学生做专题讲座和练习。
前期做好竞赛的宣传和普及,才能为竞赛的培训和最终的竞赛打好坚实的基础。
2.数学建模指导教师团队的组成
建模指导教师团队的建模水平是非常重要的,是保证培训效果和竞赛成功的关键因素。所以现在我校选用指导教师遵循以下四个标准:非常了解数学建模、有指导竞赛获奖经验、愿意花精力钻研学习、乐于团队协作且有奉献精神。
第一个标准毋庸置疑,如果指导老师对数学建模只是略懂皮毛,怎么能去教学生数学建模呢?所以指导教师团队的老师,都是有多年参赛和培训经验的老师;第二个标准是有竞赛获奖经验,这证明了老师指导学生的实力;第三个标准非常重要,因为建模知识博大精深,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,教师也需要不断地学习和研究提高自身水平,然后深入浅出的把建模知识传授给学生。第四个标准太重要了,数学建模的一个重要宗旨就是团队协作,而且在我校经费有限的情况下,无私奉献的.精神必须具备。同时,我们还注重与其他有着丰富竞赛经验的院校进行交流,派我校指导老师去各个学校学习取经。
二、竞赛培训
我校大部分学生的基础和能力较之重点大学学生来说相对较弱,所以仅仅通过几个月短期培训是达不到效果的,所以我校选手的培训是一个长期的过程,为了最大限度地发挥教学和培训的作用,培训分为五个阶段:
第一阶段:发挥公选课和数学建模协会讲座作用,因为我校公选课才刚刚起步,课时很少,所以我们精选了一些使用较多的模型、通过讲解相对简单的实例,让学生掌握该类模型的基本方法,比如优化模型、微分方程模型等。同时,建模协会是一个很好的平台,我们为建模协会申请了一个专门的机房,定期由老师和协会有参赛经验的高年级学生做一些专题讲座,比如数学软件(MATLAB、LINGO、EXCEL)的使用方法,让学生了解建模、喜欢建模、培养学生建模的兴趣。尤其是有参赛经验的高年级同学,通过他们向低年级学生分享经验心得,交流建模技能方法,起到了很好的承上启下的作用。
第二阶段:通过讲解历年优秀论文、让学生掌握如何读懂题目继而建立模型,在这个过程中对数学模型的主要类型和数学建模的主要方法有进一步深入认识,而且通过实例让学生知道如何结合题目选用合适的数学软件,加强了软件使用的训练。
第三阶段:通过前期培训,选拔出对数学建模有浓厚兴趣、有创造力、勤于思考、数学功底较好、吃苦耐劳的建模优秀学生去一些有着先进竞赛经验的兄弟院校,旁听这些学校的培训课程。
第四阶段:组织校级数学建模比赛,参照全国比赛的赛制,让培训学生身临其境的提前感受国赛的氛围,并做好最终参赛选手的选拔工作。
第五阶段;冲刺培训。让学生巩固整个培训流程学到的知识,具备一定的参赛能力,比如运用数学建模的方法和步骤分析实际问题的能力、应用计算机软件求解数学模型的能力、撰写数学
浅谈电力电子建模与仿真课程双语教学改革与实关于异构网络的垂直切换仿真建模及其性能评估基于可扩展端口技术的实时领域分层递阶建模的3ds max中多边形建模工具--室内效果图模型创建基于认知的情感多Agent交互建模的策略分析一种改进的动态口令认证机制的建模研究基于X3D的虚拟植物建模与可视化研究图书管理系统的UML建模分析与设计论数学建模在经济学中的应用面向对象的建模方法
三、竞赛过程
经过培训和选拔,最终多位同学脱颖而出组成了参赛队,比赛开始就立刻上网下载赛题,研究题目选定赛题。各队确定好题目就开始分工合作,查资料、研究、讨论题目。因为赛题还是很有难度和挑战性的,各组的进度也不同。第一天大多数队员都按时休息为后面的比赛养精蓄锐,第二天参赛队员们只睡了几个小时就开始奋战,第三天所有队员都没有睡觉直到比赛结束,顺利提交论文。参赛队员们都尽了自己最大的努力完成比赛。
在学生竞赛的三天三夜里,指导教师也毫不松懈做好竞赛指导工作,一是做好参赛学生心理方面的指导,因为连续进行72小时的比赛,孩子们的身心都受到严酷的考验,指导老师会及时的鼓励和关心他们;二是做好队伍协调,不断强调团结协作的重要性;三是做好后勤保障,让孩子们在比赛过程中有良好的营养补给;四是提醒学生注意论文的格式,按要求撰写论文,尤其注意论文的摘要、关键词,并注意论文是否完整等。五是督促学生按照要求正确及时提交论文。
四、竞赛体会
建模教学下数学建模论文 第3篇
数学与统计学教学指导委员会在2005年作的数学学科专业发展战略研究报告中指出:今后五年和五年以后, 以数学和计算机为主要工具的、国民经济各领域所需要的应用型人才的需求数量很大, 这一类数学人才的需求估计将占总需求的一半左右, 五年以后, 将占总需求的一半以上.可见, 培养具有应用数学和计算机来解决实际问题能力的应用型人才, 对社会的发展具有重要意义, 而毕业论文 (设计) 是实现应用型人才培养目标的一个重要实践环节.本文就如何将数学建模教学法思想贯穿于应用数学毕业论文 (设计) 教学中进行了研究.
二、应用型人才须要有数学建模意识和能力
应用型人才指的是在一线工作岗位上, 能把理论付诸实践, 能承担转化应用、实际生产和创造实际价值的任务, 为社会经济发展服务.应用型人才的基本素质为综合应用知识、创新应用与开拓创业的精神.
对于应用数学的应用型人才来说, 要求具备从现实问题中抽象出数学规律, 应用已知的数学规律来解决实际问题的能力.学生应受到严格的科学思维训练, 具有比较扎实的基础理论知识, 初步掌握科学研究的方法, 能应用数学知识去解决实际问题.
而数学建模是应用数学知识解决实际问题的重要实践手段, 它要求学生能把实际问题转化成用公式、图表、程序来描述的数学模型, 然后利用数学理论、计算机求解建模, 并对结果进行解释, 达到解决实际问题的目的.数学建模是强化应用数学意识、提高应用数学能力的重要手段.因而, 数学建模对培养数学应用型人才具有重要意义.
三、数学建模教学法思想在应用数学毕业论文 (设计) 教学中的实践
1.在毕业论文选题中增加应用型题目的比例
应用数学专业毕业论文的题目一般从基础数学、应用数学和数学教育等方面去选择.学生根据自己的兴趣、工作的意向、所具备的能力选择大小、深浅、适度的课题.通常从以下三个方面去选题:联系数学教学实践有关的课题;结合所学的专业知识, 进行某一专业方向上的学术探讨;结合自己所学的专业知识, 联系实际解决一些应用问题.
目前多数院校都由指导教师拟定题目.这些题目中, 大多数题目与现实生活脱节, 能给学生进入社会做准备的题目并不多.要实现应用型人才的培养目标, 指导教师的选题应尽可能贴近生产实际、生活实际.指导教师可以考虑一些校企合作的项目, 选取最适合教学内容又贴近生产实际的课题, 如以一些企业的生产任务为课题, 共同开发一些有实用价值、适合学生设计的课题.
同时, 由于近几年在校外完成毕业论文的学生越来越多, 我们应鼓励学生承担实习单位的部分科研项目, 并结合实习单位的实际, 自行选题.在指导教师拟题或学生自行选题时, 应尽量从以下几个方面去考虑:将与生产实际密切相关的数学课程进行延伸.应用数学专业中, 概率论与数理统计、最优化方法、运筹学等课程, 可以将其应用到生活实际中.如利用运筹学, 让学生设计学生干部选拔方案、设计生产的最优方案及运输的最佳路线, 等等.
此外, 全国大学生数学建模竞赛也给毕业论文 (设计) 选题提供了丰富的资源.近十年来的全国大学生数学模型竞赛题目涉及各个领域, 包括工业、生物、医学、工程设计、交通运输、农业、经济管理和社会事业等内容.这些赛题对学生学习使用数学知识, 解决以前他们没有接触过的新领域中的问题, 起到很好的锻炼作用, 能比较好地模拟学生走上社会后, 利用数学知识解决实际问题的情景.部分学生参加过数学建模竞赛, 也取得不俗的成绩, 但由于时间有限, 一些问题并没有得到很好的解决, 可以考虑进一步进行完善;另外, 对这些题目, 还可以改变一些条件, 进行进一步深入研究.
2.将数学建模教学思想贯穿于数学专业基础课程中
毕业论文 (设计) 是学生综合几年所学知识, 将数学建模思想融入选题的极好的锻炼机会, 是对学生在几年本科专业学习期间, 建模能力和建模意识的综合反映.在毕业论文 (设计) 这个环节中, 为了能让学生更好地将建模思想应用于较为复杂的实际问题, 在数学专业基础学习阶段, 就应注意使用数学建模的教学方法, 将数学建模思想贯穿于数学专业基础课程的教学.
在教学手段上, 教师应注重使用数学建模教学法, 通过使用实践理论实践的循环教学手段, 使学生在基础学习阶段, 就能够初步了解数学建模的思想.在教学中, 结合基本的数学概念与原理, 引导学生使用数学语言和工具, 对现实生活中的问题用数学语言进行翻译, 转化为数学上的问题, 建立模型, 求解, 给出数学上的解释与方案.
如在《数学分析》教学中, 可以考虑从基本概念上、定理证明中、应用问题上、习题课上及考试中渗透数学建模的思想.
3.构建实践教学体系, 为毕业论文设计打下良好基础
实践性教学环节, 主要包括实验、实习、调查、实践、毕业论文设计等.通过实践教学环节, 可以培养学生善于发现问题、分析问题并综合使用所学理论知识解决问题的能力.我们应构建良好的实践教学体系, 将实践教学贯穿在本科学习的几年中.数学建模是利用数学这个工具, 通过调查收集数据, 归纳研究对象的内在规律, 建立反映现实问题的数量关系, 最后利用数学知识去分析和解决问题.在实践教学环节中, 能够很好地锻炼学生的数学建模意识与能力, 因而, 在实践教学环节中, 应注重数学建模思想的渗透及数学建模方法的应用.
在社会实践或社会调查这个环节, 可要求学生对社会热点问题进行调查, 使用数学建模方法, 提出初步解决方案.例如, 可以让学生对学校食堂进行调查, 提出合理的管理及收费方案;对教育收费问题进行调查, 分析现状, 给出一个调整的建议等等.
在数学实验这个环节, 能让学生了解知识发生的过程, 概念变得形象直观, 复杂的运算用计算机迎刃而解.学生能学习到如何使用计算机处理大量的数据, 体会到计算机与传统数学完美的结合.
4.建立一支有数学应用意识及创新能力的指导教师队伍
目前大部分指导教师不够重视学生数学应用能力的培养, 在课程上渗透数学建模思想的意识比较淡薄, 加上其自身知识、能力有限, 因而在日常教学及毕业论文设计指导中, 较少去挖掘与教学内容相关的实际例子, 采用的还是传统的教学方法, 没有很好地实施数学建模教学方法.我们应采取各种措施, 加强师资队伍的建设.可以开设数学建模研讨班, 选派教师参加各种数学建模学习班与会议, 选派老师参加各类职业技能的培训, 开展骨干教师的技能培训班, 使教师了解工程技术、生产新方法、新技术对数学的要求等.增强教师应用数学的意识.
我们要培养一批有高度的责任感、事业心, 有奉献精神及良好师德师风的创新型指导教师.他们知识广博, 善于学习新知识, 积极进行教学改革, 有先进的教育理念、教学水平、科研能力及综合应用能力.在日常教学及毕业论文 (设计) 指导中, 使用数学建模教学法, 引导学生使用数学解决实际问题, 增强学生应用数学的意识与能力.
摘要:毕业论文 (设计) 是实现培养应用型人才培养目标的一个重要实践环节.在毕业论文 (设计) 中应用数学建模教学法是一个有效手段.可通过毕业论文选题、数学建模教学思想在数学专业基础课程中的应用, 在实践教学体系中渗透数学建模思想, 建设一支有应用数学意识及创新能力的指导教师队伍等手段来现实.
关键词:应用数学,毕业论文 (设计) ,数学建模教学法
参考文献
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新课程标准下的高中数学建模教学 第4篇
数学建模是对实际问题本质属性进行抽象而又简洁刻画的数学符号、数学式子、程序或图形,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。
《数学新课程标准》要求把数学文化内容与各模块的内容有机结合,数学建模是其中最重要的一部分。在高中这个重要的基础教育阶段,教师应通过各种各样的形式培养和强化学生的数学应用意识,提高他们把数学理论知识与实际生活结合起来的能力,进一步激发他们学习数学的兴趣和热情。
二、教师必须提高建模意识,积累建模知识
数学建模源于生活,用于生活。教师除了需要了解数学科学的发展历史和动态之外,还要做数学有心人,不断学习新的数学建模理论,不断积累与数学相关的实际生活问题,努力寻找把高中数学知识运用于现实生活的途径。
三、在数学建模活动中充分重视学生的主体性
提高学生的主体意识,落实学生的主体地位,让学生真正成为数学课堂的主人,是新课程改革的基本要求,是现代数学课堂的重要标志,是高中数学素质教育的核心思想,是全面实施素质教育的关键。
中学生具有好奇、好问、好动、好胜、好玩的心理特点,喜欢独立思考、寻根究底和质疑争辩,开始从经验型思维走向理论型思维,表现出思维的独立性和批判性。在课堂上,教师应该让学生进行充分地自主体验,在数学建模的实践中运用数学知识,感受和体验数学的应用价值。教师可作适当地点拨和指导,但不能越俎代庖,要重视学生的参与过程和主体意识。
四、处理好数学建模的过程与结果之间的关系
《数学新课程标准》强调要拓宽学生的数学知识面,改善学生的学习方式,关注学生的学习情感和情绪体验,培养学生探究性学习的习惯和能力。同时,它还要求把数学探究、数学建模的思想以不同的形式渗透到各模块和专题内容之中,强调建立科学的探究性学习方式,让学生通过探究活动来学习数学知识和方法,增进对数学的理解并体验探究的乐趣。
数学建模活动正是一种使学生在探究性活动中接受教育的学习方式,是运用已有的数学知识解决问题的双边活动,是学生围绕某个数学问题进行自主探究、自主学习的过程。
五、数学建模教学与素质教育
数学建模问题贴近实际生活,一个问题往往有很多种解题思路,具有较强的趣味性和灵活性,能激发学生的学习兴趣,体现不同水平学生的创造性,为学生打造一个创造的空间、展示才华的机会,对中学素质教育起到了积极的推动作用。
1.构建建模意识,培养学生的转换能力
恩格斯说过:“由一种形式转化为另一种形式不是无聊的游戏,而是数学的杠杆。如果没有它,就不能走很远。”数学建模就是把实际问题转换成数学问题,教师应在教学中用好“这根有力的杠杆”,注重转化问题。学生对问题的研究过程,无疑会激发他们学习数学的主动性和创新思维,使学生养成善于发现问题、独立思考的习惯。
2.注重直觉思维,培养学生的想象能力
很多数学知识的发现都来源于直觉思维,如笛卡尔的坐标系、哥德巴赫的猜想等。它们不是任意思维的产物,而是数学家通过观察、比较、领悟以及突发灵感发现的。通过数学建模教学,能使学生获得独到的见解,掌握与众不同的思考方法,善于发现问题,沟通各类知识之间的内在联系等。如教材里的转盘游戏、扔硬币等内容都能激发学生学习的兴趣,使学生了解到概率和统计知识在社会中的广泛应用。
3.灌输“构造”思想,培养学生的创新能力
“一个好的数学家与一个蹩脚的数学家之间的差别,就在于前者有许多具体的例子,而后者则只有抽象的理论。”前面我们讲到“建模”就是构造模型,模型的构造需要有足够强的构造能力,而学生构造能力的提高是学生创新思维和创造能力的基础。
基于数学建模的高职数学教学论文 第5篇
什么是数学建模?数学建模就是把实际问题用数学方法和数学语言建立起与该问题相应的模型,通过MATLAB、SPSS等数学软件并结合一定的数学方法求解,最后将得到的结论应用到生活中。当前,随着计算机的发明和计算机技术的飞速发展,数学的应用日益广泛,数学建模的作用也越来越重要,而且日益渗透到各种领域,由此可以看出数学建模在现实生活中的重要性。数学建模贯穿到实际教学中,不仅有利于培养学生解决实际问题的能力和创新精神,而且会使学生对数学有更深的理解力,从而加深学生学习数学的兴趣与爱好。这符合高职教学改革的目的。纵观当下,几乎所有的高职教学都是以培养应用型人才为培养目标。
虽然基于这一目标,很多学校都在教学内容、教学方法、以及教学手段等方面进行了改革,但是实际效果却不是很好。尤其是在数学教学中,仍然有大量学生对于学习数学有很强的厌恶情绪。基于现在高职学校的实际情况,高职数学教学也存在各种各样的问题。主要归结为以下几个方面:
第一,高职学校的学生大多数都是高考成绩较低的学生,有些甚至是没有参加高考的,这就导致高职院校的学生普遍基础就比较薄弱,而且大部分学生从小就对学习有抵触情绪,尤其是对数学的抵触情绪,再加上进入大学,远离了父母,约束减少,更是容易对学习缺乏兴趣。
第二,虽然高职院校以培养技能应用型人才为培养目标,但在实际教学上,仍然是重视书本知识的传授,而缺乏对学生实际数学技能培养。这种培养模式显然有悖于高职院校的人才培养目标。总的来说,高职院校的教学方面仍然存在着很多不足,
首先,教学内容比较陈旧,跟不上时代的发展步伐,在数学教学中具体表现为:重视传统理论知识的教授,而忽略这些知识与实际生活的联系,这样的教学模式不利于学生应用数学知识能力的培养。
其次,在数学教学中,仅仅是立足于数学学科本身,而不注重与其他学科之间的联系,这样的授课方式,很容易让学生觉得学数学没用的念头,不利于调动学生学习数学的积极性。
再次,教师在实际讲授知识时,过分注重知识本身的传授,而忽略数学知识与实际生活的联系,注重解题技巧的传授,而忽视数学思维的培养。
最后,在数学课程的设置上,几乎都是以理论讲解为主,很少有在数学课中加入实践课程,这大大的限制了学生数学能力的培养,在很大程度上导致了数学与生活的脱节。基于这些情况,对高职数学的教学改革主要是加强数学与实际生活的联系,提高学生运用数学知识的能力,让学生体会到学数学是有用的,从而提高学生学习数学的积极性。正好将数学建模引入到实际的数学教学中,就能在很大程度上达到这样的效果。因为在数学教学中贯穿数学建模,这就不得不要求学生在上数学课时,在老师的引导下,查阅资料,收集信息,运用所学知识解决问题。并且在这一过程中,学生通过互相合作,在与伙伴的共同努力下,不仅获得成功的喜悦,也加强了伙伴间的团队合作能力。当然,教师在选择数学建模题目时,要选择与学生生活贴近的,并且要稍有难度的,但又不能过分超过学生的能力范围,这样才能调动学生的积极性,学生通过对老师提出问题的探索,认真分析,建立恰当模型,在这一过程中,可以培养学生解决问题的能力,以及遇到困难坚持不懈的精神。
为了提高高职数学的教学质量,适应时代的发展需要,我们应该用什么样的方法将数学建模的思想引入到高职数学教学中。在这个问题上,我认为分环节、专题式的上课模式,是将数学建模思想渗透到数学教学的有效途径。为此,我们将数学建模思想渗透到高职数学教学中分为以下几个环节:
第一环节:开设数学建模课程,结合高职院校的数学教材,以生活中的数学题为突破口,培养学生运用数学建模方法的意识。这一环节,主要是为了让学生将上课所学习的数学知识应用到实际问题中,从而培养学生解决问题的能力,体会数学与现实生活的紧密联系,调动学生学习数学的热情。当然,在这一环节是该方法实行的.初始阶段,学生也是开始接触这让的教学模式,所以这就要求教师在问题的选择上要尽可能的不要太超过学生的能力,否则会打击学生学习的积极性。这一环节的主要任务是让学生对于数学建模有一个较为明确的认识,加强学生的理解能力和将现实问题转换成数学问题的能力。
第二环节:基于数学所受数学知识的内容,对学生进行数学建模专题培训。在这一环节中,教师要放手让学生自己分析问题,自己利用所拥有的资源查阅资料,将实际问题转化成数学问题,利用自己所得到的信息,建立模型。在这一过程中,学生通过自己的努力解决问题,从而体会到成功的快乐,提高了学生的自我效能感。
第三环节:教师制定适当的建模目标,把学生分成几个小组,以小组为单位进行数学建模活动。经过了前两环节的训练,学生对于数学建模已经有了清楚的认识,并且对于把实际问题转化成数学问题也积累了一定的经验。在此基础上,这一环节的主要任务是进一步加深学生将所学知识应用到解决实际问题中的能力。为了实现这一任务,可以将数学建模与学生的专业课联系起来。在这一过程中要有意识的培养学生独立解决问题的习惯,让学生学会自己搜集信息,根据自己搜集的信息,建立数学模型,借助数学软件,解决问题。最后,要培养学生自主检验自己得到的结果,通过反复的修正,最后以论文或报告的形式上交。
通过以上三个环节的训练,学生对于整个数学建模的过程已经有了很清楚的认识,并且也具备了一定的自主解决问题的能力。大大提高了学生学习数学的兴趣与积极性。同时在这一过程中,不仅加强了数学与专业课之间的联系,同时也回答了“数学有什么用?”这一问题。当然,数学教学的改革,不仅仅是对教学方式的改革,考核评价的改革也是不可或缺的。为了进一步加强数学建模思想在高职数学教学中的渗透,我认为在考核评价的改革上应该从这些方面转变,传统的高职数学考试基本上都是笔试,考试试题也大多都是课本上的例题或是课后题。这种考试不仅容易导致学生机械的套用数学公式和数学定理解决问题的习惯,而且也不能客观的考察学生的数学能力。
基于高职学校的人才培养目标,将对学生的考核分为三个部分:
第一部分是平时成绩,这一部分占总成绩的30%,这一部分主要包括,平时的上课表现,作业完成情况,以及上课出勤率。
第二部分是论文报告完成成绩,这一部分占总成绩的30%,这一部分主要是考核学生解决实际问题的能力,教师可以事先给出题目,让学生以数学建模的方式进行,方法可以灵活多样,学生可以单独进行,也可以以小组为单位进行,学生可以利用自己拥有的资源,查找自己需要的资料,最后将结果议论文或者报告的形式上交。
第三部分就是传统的闭卷考试,这部分占总成绩的40%,这部分主要考察学生对于书本知识的掌握,如对于基本概念和基本计算能力的掌握。这种考核方式,不再是单一的只是考核学生对于书本知识的掌握情况,通过不同部分的考察,检验学生对不同能力的掌握,尤其在第二部分,它可以提高平时学习成绩不好的学生的学习积极性,同时也可以锻炼学生的团队合作意识,在团队合作中体验学习数学的乐趣。
建模教学下数学建模论文 第6篇
在小学数学教学中恰当地运用数学模型方法,揭示数学的本质,在接替过程中引发与选择思维方向,都具有很大的启发性。所以我们应当在教学中帮助学生逐步建构模型、应用模型,就是要求教师致力于数学建模的引领,让学生体验数学建模的过程,从而取得数学活动经验。它是把“创造过程中的数学”纳入数学教育的一种可行手段。
正如弗赖登塔尔所认为的:“学生自己发明数学就会学得更好”,“让他们经历数学化的过程,这是教学的第一原则”。
一、建模的策略
1、精选问题,创设情境,激发建模的兴趣。
数学模型都是具有现实的生活背景的,这是构建模型的基础和解决实际问题的需要。如构建“平均数”模型时,可以创设这样的情境:4名男生一组,5名女生一组,进行套圈游戏比赛,哪个组的套圈水平高一些?学生提出了一些解决的方法,如比较每组的总分、比较每组中的最好成绩等,但都遭到了否决。这时“平均数”的策略应需而生,构建“平均数”的模型成为了学生的需求,同时也揭示了模型存在的背景、适用环境、条件等。
2、充分感知,积累表象,培育建模的基础。
数学模型关注的对象是许多具有共同普遍性的一类事物,因此教师首先要给学生提供丰富的感性材料,多侧面、多维度、全方位感知这类事物的特征或数量相依关系,为数学模型的准确构建提供可能。如一年级“凑十法”模型构建的过程就是一个不断感知、积累的过程。首先通过探究学习9加几的算法,初步了解凑十法;接着采取半扶半放的方式学习“8、7加几”的算法,进一步感知凑十法更广的适用范围;最后,学习6、5、4加几,运用凑十法灵活解决相关计算问题。学生经历了观察、操作、实践、讨论,体验到了“凑十法”的内涵,为形成“凑十法”的模型奠定了坚实的基础,提供了充分的准备。
3、组织跃进,抽象本质,完成模型的构建。
实现通过生活向抽象数学模型的有效过渡,是数学教学的任务之一。具体生动的情境问题只是为学生数学模型的建构提供了可能,如果忽视从具体到抽象的跃进过程的有效组织,那就不成其为建模。如四年级上册“平行与相交”,如果只是让学生感知火车铁轨、跑道线、双杠、五线谱等具体的素材,而没有透过现象看本质的过程,当学生提取“平行线”的模型时,呈现出来的一定是形态各异的具体事物,而不是具有一般意义的数学模型。而“平行”的数学本质是“同一平面内两条直线间距离保持不变”,教师应将学生关注的目标从具体上升为两条直线及直线间的宽度(距离)。可以让学生通过如下活动来组织跃进过程:
(1)提出问题:为什么两条直线永远不相交呢?
(2)动手实验思考:在两条平行线间作垂线。量一量这些垂线的长度,你发现了什么?你知道工人师傅是通过什么办法使两条铁轨始终保持平行的吗?
经历这样的学习过程,学生对平行的理解必定走向半具体半抽象的模型,从而构建起真正的数学认识。在这一过程的组织中,教师要引导学生通过比较、分析、综合、归纳、操作等思维活动,将本质属性抽取出来,构成研究对象本质的关键特征,使平行线完成从物理模型到直观的数学模型,再到抽象的数学模型的建构过程。
4、重视思想,提炼方法,优化建模的过程。
不管是数学概念的建立、数学规律的发现还是数学问题的解决,核心问题都在于数学思维方法的建立,它是数学模型存在的灵魂。如《圆柱的体积》教学,在建构体积公式这一模型的过程中要突出与之相伴的“数学思想方法”的建模过程。一是转化,这与以前的`学习经验相一致,是将未知转化成已知;二是极限思想,这与把一个圆形转化为一个长方形类似,是在众多表面上形态各异的思维策略背后蕴藏的共同的具有更高概括意义的数学思想方法。重视数学思想方法的提炼与体验,可以催化数学模型的建构,提升建构的理性高度。 5、回归生活,变换情境,拓展模型的外延。
人的认识过程是由感性到理性再到感性循环往复、螺旋上升的过程。从具体的问题经历抽象提炼初步构建起相应的数学模型,并不是学生认识的终结,还要组织学生将数学模型还原为具体的数学直观或可感的数学现实,使已经构建的数学模型不断得以扩充和提升。如初步建立起来的“鸡兔同笼”问题模型,它是通过“鸡”、“兔”来研究问题、解决问题从而建立起来的。但建立模型的过程中不可能将所有的同类事物列举穷尽,教师要带领学生继续扩展考察的范围,分析当情境数据变化时所得模型是否稳定。可以出示如下问题让学生分析:
9张桌子共26人,正在进行乒乓球单打、双打比赛,单打、双打的各几张桌子?”“甲、乙两个车间共126人,如果从甲车间每8人中选一名代表,从乙车间每6人中选一名代表,正好选出17名代表。甲、乙两车间各有多少人?”这样,便可使模型不断得以丰富和拓展。
二、拓宽建模的途径
开展数学建模活动,关注的是建模的过程而不仅仅是结果,更多的是培养思维能力,特别是创造能力。因此,在小学数学教学中要转变观念,革新课堂教学模式,以“建模”的视角来处理教学内容。
1、根据教学内容,开展建模活动。
教材中的一些内容已经考虑按照建模的思路编排,教师要多从建模的角度解读教材,充分挖掘教材中蕴含的建模思想,精心设计和选择列入教学内容的现实问题情境,使学生从中获得“搜集信息,将实际问题数学化,建立模型,解答问题,从而解决问题”的体验。
2、上好实践活动课,为学生模仿建模甚至独立建模提供有效指导。
重点应放在对问题背景、问题条件的考察以及模型建立过程的引导与分析上,力图使学生弄清其中所蕴涵的思维方式与方法。可以结合教材内容,适当对各种知识点进行整合,并使之融进生活背景,生产出好的“建模问题”作为实践活动课的内容。如苏教版六(上)安排了这样的问题:找10盒火柴,先在小组里拼一拼,看看把10盒火柴包装成一包有哪些不同的方法、怎样包装最节省包装纸。
3、改编教材习题,放大功能,使建模教学成为一种自觉行为。
教材上许多应用题已不是实际问题的原形,可以根据需要对一些题目进行开发,使其成为建模的有效素材。如将教材“从一点画一条已知直线的垂线”的内容改成:“从某村庄修一条到河边的小路,怎样最近?”再如教材中“正方形面积是8平方厘米,求其内接圆的面积”,如果只是一做了事,那么它的价值就不能完全体现出来。可以利用它开展建模活动:可以设圆的半径是r,探讨出圆的面积与正方形面积之间的关系:πr2/4r2=π/4,从而建立起关系模型,进而解决问题;也可以另辟蹊径,先通过“圆内接正方形面积是6平方厘米,求圆的面积”这一问题的解决,建立模型,圆的面积是正方形面积的 倍。再将原问题进行转化,从而获得解决。
建模教学下数学建模论文 第7篇
一、高等数学课程的重要性
学好高等数学课程,不仅可以学到像数学概念、公式、定理结论这样的理论知识,并在定理、公式的推导过程中更能培养人的逻辑思维能力,提高数学素养,同时是学好后续专业课程例如西方经济学等学科有力保障。高等数学课程更重要的作用是培养学生的理性思维和思辨能力;能启迪智慧,开发创新、创造能力。因而高等数学课程授课效果的好坏直接影响到金融类院校人才的培养质量的高低。在这种形势下,全国金融类院校都开设了高等数学课程。
二、高等数学课程授课现状
每一个讲授高等数学课程的教师在第一次上课时,几乎都会对学生阐述这门课程的重要性。一方面会强调这门课程的理论基础知识的重要性,另一方面强调它在解决实际问题中的应用性等等。大多数学生更感兴趣的这门课程在实际中的应用,但是在实际教学过程中,教师却很难将理论知识应用到实际去解决一些实际问题,理论和实际严重脱节,长期以来,现在高校普遍的高等数学教学教学,为了完成教学任务而“满堂灌”的现象仍旧是普遍存在的,不讲究教学方法,不能做到因材施教,教师授课没有热情,平铺直叙,照本宣科,授课过程枯燥无味,课堂气氛死气沉沉,几乎没有互动。采用的教学手段依然是粉笔加黑板、课本加教案的传统授课模式,现代化的多媒体教学手段应用几乎为零。多种原因都有可能导致学生对高等数学产生抵触情绪、畏难情绪,失去学习这门课程的兴趣。因此要改变目前高等数学课程的学习现状,高等数学的教学改革已经势在必行,刻不容缓。实践证明,如果教师能在讲授重点、难点知识时,引入适当的数学建模案例,不但易于学生对理论知识的理解,更能增强学生运用学到的理论解决实际问题的能力。从而可以纠正一些学生认为的“高数数学无用论“的思想,激发学生学习数学的热情、兴趣,培养学生的创新力、创造力,提高学生的数学素养与综合素质。
三、数学建模在高等数学教学中的重要性
课程的着重点为挖掘和展现数学理论知识中的数学思维方法及将理论应用到实践。在授课过程中,要求教师对重要概念、定义,要能讲清背景来源,以及它们所体现出的数学思想方法。对教材上的重点例题、典型习题的分析要体现数学思维过程,分析出难点、关键点,新知识如何在题目中应用的,这样才能有助于学生对新知识的理解和运用。课堂上,采用启发式教学,使学生能对教师所授新知识能进行分析、总结、整理,进而能培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。从而一方面为后继专业课程的学习奠定必要的理论基础,另一方面使学生初步拥有运用数学理论知识解决实际问题的能力。进而培养学生严谨、缜密的科学态度,逐步提高提出问题、分析问题和解决问题的能力。
1.有利于学生对概念的理解与掌握
高等数学中的概念与初等数学相比则更抽象,如极限的精确定义、导数、定积分等,学生在学习这些概念时总想知道这些概念的来源和应用,希望在实际问题中找到概念的原型。事实上,数学中的概念本身就是从客观事物的数量关系中抽象出来的数学模型,它必然与某些实际原型相对应着。因此引入数学概念时,融入数学建模是完全可行的,每当引入新概念时,都可以选择相关的实例来说明这部分内容的实用性。在概念引入时,尽可能选取生活中的常见小问题来还原现实情境后的数学,使学生能够了解概念、定义的来龙去脉,让学生感受到这些定义不是硬性规定的,而是与实际生活紧密相连的。从而便于学生对概念的理解与掌握。例如,在给出“定积分”这个概念时,强调定积分的思想是“分割取近似,求和取极限”。从求曲边梯形面积、变速直线运动的路程、变力做工等生活中常见的实际问题入手。尽管要求的这些问题的实际意义不同,但求解它们的方法及步骤却都是一样的,即都可以通过无限细分、取近似、求和、取极限的思想方法来实现求解过程。最终都可以抽象成为一个和式的极限,从而得到定积分的概念。
2.有利于激发学生学习高等数学课程的兴趣与热情
高等数学教学中长期以来都是重视理论基础、轻实践应用。教师在授课过程中注重基础理论知识的整体性、统一性,根据教学大纲的要求,按部就班的按照传统授课方法,以完成教学工作任务为目标。而对教材中关于理论基础知识应用的部分或是删除、或是略讲。同时高等数学课堂上基本上是以教师讲授为主,学生参与较少、活着几乎没有,定义定理的讲解、证明过程枯燥无味,再加上套用现成公式来解题的`做题方法,导致学生没有学习的兴趣,学生即使能做题,也是知其然不知其所以然,缺乏应用数学解决实际问题的能力。长此以往,在学生眼中,数学就成了晦涩难懂、高不可攀的一门高深学问。在高等数学课程教学环节中数学建模案例模型,例如引入“生猪最佳出售时机模型”,使学生了解到可以用简单的数学知识解决重要的实际问题,从而发现数学理论知识不是超越现实的、抽象的,并在完善案例模型的过程中提高数学理论知识的学习。高等数学教学的目的不是为了培养从事专门进行数学研究的人才,而是要学生懂得数学是工具,教会学生这个工具来解决实际问题才是根本。当通过具体数学模型案例,使学生真正体会到了数学在解决实际问题中的巨大作用,可以增强学生的学习数学的主动性,并对高等数学课程产生浓厚的学习兴趣,利于高等数学课程学习的顺利完成。
3.有利于学生对数学理论知识的应用,提高学生专业素质
从月蚀中地球的阴影计算出月球、地球之间的距离是古代数学建模的经典案例,而牛顿的万有引力定律则是现代数学建模的成功运用的案例之一。诸如最优捕鱼策略、生猪的最佳出售时机、投资的收入和风险等现代数学模型表明,数学建模的应用已经不仅仅局限在天文学、物理学、化学领域,而已经快速地向生物、经济、金融等领域延伸,几乎在人类社会生活的每个角落都能看到它所发挥的无穷威力。近年来,随着计算机的飞速发展,数学的应用性更是得到充分发挥。利用数学方法解决实际问题时,首先要进行的工作是分析问题建立数学模型,然后利用计算机软件对模型进行求解。高等教育中本科阶段,大部分高校的人才培养目标是培养应用型人才,而培养这类人才的关键是培养学生应用数学理论知识的能力。数学建模是将理论知识与实际问题联系起来的桥梁和纽带。因此在高等数学授课过程中引入数学建模,在便于学生理论知识学习的同时,加强学生对数学理论知识的应用性。教师应注重学生专业背景,引入与学生所学专业相关的数学模型,这样才能有助于激发学生的学习积极性,即用所学高等数学知识解决了实际问题,又提高了学生专业素养。
建模教学下数学建模论文 第8篇
那么,如何在教学中彰显数学思维训练的功能、凸显其独有的人文价值呢?我认为,引导学生建构数学模型是重要途径之一。所谓数学模型,是指对现实世界的某一特定对象,为了某个特定目的,做出一些必要的简化和假设,运用适当的数学工具创建的一个数学结构。具体来说,数学模型就是为了某种目的,用字母、数字及其他数学符号建立起来的等式、不等式、图表等,用来描述客观事物的特征及其内在联系。而数学建模是指根据具体问题,在一定假设下找出这个问题的数学框架,求出模型的解,并对它进行验证的全过程。引导学生建构数学模型的过程,就是数学化的过程,也是思维训练的过程,这有助于提高学生发现数学、创造数学、运用数学的能力。
一、铺路搭桥:沟通生活原型与数学模型的联系
数学本是对现实生活的一种抽象,而数学模型更是多次抽象后的结果,这就使之与学生有了一定距离。因此,教师要想方设法缩小学生起点与数学模型之间的距离或者搭起两者之间的桥梁,为学生的数学学习寻找实际生活的原型。比如,在教学《解决问题的策略——倒推》一课中,我从学生熟悉的故事——“小猫钓鱼”入手,激活学生的生活经验,让学生在解决类似“走迷宫”式的趣味问题中初步建立“顺”和“倒”的模型,初步感知顺向思考与逆向思考两种数学思维方式,为新课学习作好铺垫。“小猫钓鱼”的故事为学生找准了知识原型,当然这只是数学教学中的一种隐喻,教师在此基础上用方框加箭头的形式将故事加以提升,挖掘出更为深刻的“顺”和“倒”的模型,才是从真正意义上为学生找准了学习的起点,引导学生逐步走向数学抽象。
二、意义建构:创设促进思维抽象化的教学程序
引导学生建立数学模型的过程,实际上就是引导学生用数学的思维去观察、分析和表示事物之间的关系。因此,教师在教学中要努力创设能够促进学生思维抽象化的教学程序,层层递进,引导学生在学习的过程中,深深感悟到数学思维的抽象美,感悟到数学建模的文化价值所在,汲取到求真求知的力量。再以《解决问题的策略——倒推》一课的教学为例,教学例题1时,我引导学生在理解题意的基础上,将文字转化为框式图,然后再进一步引导学生将文字表达的框式图,舍弃次要因素,抽象出既简洁又准确的纯数学符号表达的框式图,初步建构起数学符号归纳的模式。这种纯数学符号的框式图,更利于学生厘清倒推的过程、方法,形成技能。学生在教学中亲身经历了框式图逐步抽象的过程,初步建立起倒推策略的模型。而教学例题2时,我引导学生主动探究两步倒推问题,让学生用自己喜欢的框式图整理信息,在汇报比较中进一步沟通文字和数学符号的联系,优化方法。此时,教学的重点转向倒推策略本身,我引导学生细细体会倒推的起点、顺序、方法,并在方法多样化的比较中,进一步体会倒推策略的基本特点,从而促使学生掌握基本方法。
三、举一反三:重视数学模型的解释与运用过程
数学建模是一种高水平的数学思维活动,教师不仅要重视其“学数学”的功能,还要关注其“用数学和巩固数学”的功能。也就是说,教师要引导学生对所初步构建的数学模型进行解释和运用,做到融会贯通,自主地将数学模型纳入自己的学习结构。比如,教学一年级上册《减法》一课时,教师往往首先出示主题图,让学生完整地说出图的意思:5个小朋友在浇花,走了2个,还剩3个;然后,让学生将题目的意思用圆片摆一摆:从5个圆片中,拿走2个,还剩3个;接着,引导学生列出减法算式:5-2=3,并说出算式的含义。至此,大部分教师认为已经完成了减法含义的教学,于是就此打住,进行例题XIAOXUE JIAOXUE YANJIU教学的小结。可是,我认为从数学建模思想的渗透角度来看,这个教学环节并不能就此结束,要进一步让学生说说“5-2=3还可以表示什么”,让学生用生活中的数学问题来举例。这样的教学过程就是一个数学建模的过程,并且和低年级学生数学学习的特点相贴切——由具体、形象的实例开始,借助操作予以内化和强化,最后通过思维发散和联想加以扩展和推广,赋予“5-2=3”更多的模型意义,使学生在举一反三中掌握减法的意义。
建模教学下数学建模论文 第9篇
关键词:高中数学;问题情境;建模教学
随着信息化时代、知识经济社会的不断发展,数学在社会各个领域中得到了全面应用,服务于人们生活的各个方面。在经济快速发展的形势下,对人们数学素质的要求越来越高。为此,数学教育受到了人们的高度重视。在高中数学教学中,一定要重视数学建模思想的实施,培养学生的数学思维及应用意识,为社会经济发展提供可靠人才。
一、问题情境驱动下高中数学建模教学概述
1、概念。问题情境驱动下,高中数学建模教学指的就是在教师引导下,由熟悉数学情境出发,通过思考、探究、提问、分析、建模等途径解决问题,获取数学知识、思维、能力及解题技巧的过程。在此过程中,主要就是让学生对教师创设的数学情境进行认真观察,培养学生的直觉思维与观察意识,提高学生的数学水平。通过这样的方式,可以有效培养学生的创新意识,在课堂教学中,充分实现了“情境一问题一建模”的教学形式,落实了素质教育内容,提高了学生的綜合素质,取得了良好的教学效果。
2、设计原则。(1)民主性。在课堂教学过程中,要想创设有效的问题情境,就要营造一种民主、自由的氛围,这样才可以充分调动学生参与的积极性。如果没有营造一种民主、开放、平等、轻松的教学氛围,就会导致学生不敢发问,也不愿意发表自己的看法,进而降低了教学效果。所以,只有营造民主、自由的教学氛围,才可以激发学生的思维,让学生自主探讨,敢于发问,并且积极解决问题,实现预期的教学效果。(2)开放性。在创设问题情境的时候,需要具有一定的开放性。首先,问题来源的开放性。問题可以是教材中基础知识的延伸,也可以是现实问题,这样在进行分析与解决的时候,学生可以根据生活实际予以探讨,可以有效提高学生的数学运用能力。其次,解题的开放性。在提出问题之后,需要学生进行解决,在此过程中,不是所有学生都要用一种方法解决,可以根据自己现有的知识提出解决方法,这样可以有效拓展学生的思维,让学生学到很多不同的解题方法,对提高学生的解题能力有着积极作用。(3)激励性。高中数学教学中,在创设问题情境的时候,需要深入了解学生的生活、学习,根据学生的年龄、心理特点,创设一些符合学生实际的问题情境,全面调动学生参与的积极性,保证难易适中,并且具有一定的激励性,让学生产生学习的欲望,进而达到预期的教学效果。(4)探究性。在创设问题情境的时候,必须具有一定的探究性,这样才可以激发学生学习的热情与兴趣。问题需要具有可发展空间与启发性,这样学生才可以进行思考,针对问题发散思维,寻求答案。
二、问题情境驱动下高中数学建模教学策略
1、创设问题情境,导人教学内容。在高中数学教学中,创设问题情境是数学建模教学的第一项内容。“问题解决”教学已经成为了一种教学模式。通过问题解决教学,能够培养学生提问、分析、解题的能力,调动学生学习的欲望,提高学生的创新意识。比如,在学习“均值不等式定理”这一内容的时候,可以创设以下问题:某超市开展降价活动,分两次进行降价,设计了三种方案:一是,第一次打m折销售,第二次打n折销售;二是,第一次打n折销售,第二次打m折销售;三是,两次均打(m+n),2折销售,求哪种方案降低最多。学生通过激烈讨论之后,总结为数学问题就是比较ab与(a+b)2/4的大小。此题比较贴近生活,使抽象的数学知识变得更加形象、生动。为此,在高中数学教学中,可以通过和生活实际的联系,让学生加深对数学知识的理解与掌握,这样不仅可以提高学生学习的热情与兴趣,还可以提高学生运用数学知识的能力,对提高学生的数学素质有着重要意义。
2、寻找生活原型,培养学生数学建模思想。数学知识来自生活实际,如果在知识传授与技能训练过程中,加强和生活实际的联系,可以逐渐养成学生利用数学知识的习惯。比如,利用细胞分裂、购房贷款、投币等导人函数知识,构建函数模型。这样不仅可以让学生产生学习的兴趣,还可以加强学生对数学知识的理解与掌握。在日常教学中,教师可以有目的的引导学生认识教材中数学模型的作用,强化数学建模教学,让学生利用相关的数学模型解题。比如,某煤矿今年产煤10万吨,如果每年产量均比上年增加10%,那么从今年开始,几年内可以让煤矿总产量达到50万吨?在解题的时候,可以不先给出等比数列,让学生进行计算,之后总结出相应的规律,构建等比数列模型,这样不仅完成了教学内容,也激发了学生探究数学知识的兴趣,有效培养了学生构建数学模型的能力。
3、强化数学建模的实践活动。在教学改革不断深化的形势下,数学实践教学受到了高度重视,同时对数学实践教学提出了更高的要求。目前,在数学课程中,实习作业依然较少,在数学实践教学中,可以适当将数学课程安排为实习作业。比如,指数函数、对数函数、等差数列、等比数列等。在实践课程中,教师可以自主选材,结合教学内容与学生的实际情况,选择一些贴近学生生活实际,体现数学概念及思想的数学内容。其教学步骤为:首先,合理选择课程与素材;其次,在实践过程中收集数据;最后,对收集数据进行分析与整理,构建数学模型,得出结论。因为数学模型具有一定的技巧性、复杂性、多样性、广泛性,单纯依靠模型特点及本质理解是不够的,为此,教师需要创设相应的应用环境,让学生结合自身知识水平进行实际运用,这样才可以去其糟粕、取其精华,不断提升学生的建模能力,实现预期的教学效果。
总而言之,在高中数学教学中,数学建模与问题情境创设均是有效的教学方法,并且通过问题情境的创设驱动数学建模教学,可以取得更好的教学效果。在实际教学中,教师可以根据教学内容与学生现有的知识结构,通过问题情境创设,导入教学内容,调动学生学习的积极性与创造性,同时通过生活原型的寻找,培养学生构建数学模型的意识与能力,有效提高学生的数学水平与能力。
建模教学下数学建模论文 第10篇
摘 要:《UG》课程是机电一体化专业的专业主干课程之一,是一门操作性很强的软件课程,也是学生踏上工作之路必备的工具。在教学中,教师在曲面建模教学单元进行实践,设计多媒体辅助项目化教学的课程教学方法,通过任务驱动教学方法激发了学生的学习兴趣、有利于学生主动学习、自主学习能力的培养,在教学过程中完成了高职学生职业能力的培养。
关键词:多媒体;项目化教学;曲面建模
一、教学设计
1.教学内容简介
本课是《UG》课程中的第5章节综合应用,是本书重点章节中最基础的知识点。本课程作为专业主干课程之一,是学生从事机电产品设计的理论基础,同时具有实践指导的意义。
2.教学目标
知识目标:能够综合应用曲面命令创建简单的实体模型。掌握“面倒圆”“抽取的面”“规律延伸”“通过曲线组”“通过曲线网格”创建曲面的命令。
能力目标:培养学生综合应用曲面建模命令设计简单零件的职业能力。
3.本课要解决的问题
(1)本课程是操作性很强的专业课程,如何把理论知识转化为职业能力,是本堂课甚至本课程要解决的最主要的一个问题。
(2)学生刚接触专业课时显得比较被动,如何引导学生入门,激发学习兴趣,养成自主学习、探索学习、质疑学习的能力是我们要解决的另一个棘手问题。
4.教学策略
(1)教学方法
讲授演示法:软件课采用讲授演示法,教师讲授重点、难点,学生动手操练的教学方式,以期达到教师和学生双向互动、形象生动的教学效果。教师讲解操作—学生听讲并操练—教师单独或全班指导—总结学生反馈的问题—学生深入操练—教师归纳总结升华课堂。
提问式互动教学法:在课堂教学过程中,注意充分发挥学生的自主性,鼓励学生随时积极提问并以提问的方式鼓励学生积极思考发言。
视频教学法:利用CAMPLAY录屏软件,教师将操作过程录制视频分发给学生,以视频指导学生的动手操练,解决教师不能全面单独辅导学生的问题。
集体讨论法:针对学生提出的问题,组织学生进行集体和分组讨论,促使学生在学习中解决问题,培养学生团结协作的精神。
(2)课前准备
下发本章理论知识,要求每位学生认真学习,共同探讨思考教师提出的几个问题。预习书本第5章曲面建模综合应用——料斗的建模。
二、教学呈现
1.告知(教学内容、目的)
本次课要学习的主要内容和目的.:曲面建模一料斗。
2.引入(任务项目)
新课导入解决前置作业,()提问UG曲面功能分为哪三类?基于曲线创建曲面的命令有哪些?简述“规律延伸”“通过曲线组”“通过曲线网格”命令。
教师讲授演示料斗的建模,并录制视频分发学生。
3.操练
学生单独练习,遇到问题查看视频或请求教师指导。
4.反馈(根据学生课堂练习反馈、归纳、小结)
在练习时鼓励学生发现问题、提出问题。学生可能集中出现的问题有:(1)规律延伸中长度规律和角度规律的方向。(2)通过曲线组创建片体中截面方向不一致。(3)通过曲线网格创建片体中主辅曲线的方向问题等,根据教学情况待定。
5.深化(课堂练习曲面建模应用——饮料瓶)
6.展示(展示部分学生操作结果)
展示几组学生练习结果,指出存在的问题和改进的方法。
7.总结,学生质疑
让学生自己总结,教师梳理汇总。本课主要讲授了基于曲线建模的曲面命令,要求掌握“面倒圆”“抽取的面”“规律延伸”“通过曲线组”“通过曲线网格”创建曲面的命令,根据课堂反馈强调几个重难点。
(1)规律延伸中长度规律和角度规律的方向。
(2)通过曲线组创建片体中截面方向不一致。
(3)通过曲线网格创建片体中主辅曲线的方向问题。
学生质疑:课堂操作的饮料瓶建模方法是不是最合适的?你有更好的建模方法和思路吗?
8.作业、撰写实验报告
继续完成饮料瓶的建模,撰写实验报告,强调实验报告规范性。
三、教学反思
1.课前下发学习任务,要求学生利用网络资源和图书馆,认真学习理论知识,并对它进行消化和吸收。这些都能使学生养成自主学习、探索学习的能力。教师制作的多媒体课件、动画,激发学生学习的兴趣和积极性。
2.在教学内容的组织与安排环节中,教学内容选取“料斗”作为教学载体,以“下达任务—学生练习—检查反馈—深化练习—总结、学生质疑”为主线,在整个教学组织过程中,教师由传统的知识传授者变成教学的组织者、引导者,学生以真实的任务为工作背景,切实融“教、学、做”为一体,有效地实现了课程学习的工学交替。
3.教师利用CAMPLAY录屏软件录制课堂教学视频,在学生练习时下发,解决了教师不能全面辅导的问题,同时教学视频还是学生课后复习的助手。教师将课堂教学视频挂在校园网,作为师生课后交流互动的手段,将课堂延伸到课外。
★ 设计思路模板
★ 教学设计思路
★ 《设计台灯造型》中班教案
★ 《乡愁》教学设计思路
★ 教学思路的创新设计
★ 《乡愁》课文教学设计思路
★ 动画角色的性格设计和造型设计论文
★ 曲面屏幕显示器新方向论文
★ 从造型设计看陶瓷创作语言论文