国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

數(shù)學建模能力培養(yǎng)的方法

2012-12-31 00:00:00馮遵凱
考試周刊 2012年33期


  在數(shù)學教學過程中注重培養(yǎng)學生提出問題、分析問題和解決問題的能力,發(fā)展學生的創(chuàng)新意識和應用意識,提高學生數(shù)學探究能力、數(shù)學建模能力和數(shù)學交流能力,進一步發(fā)展學生的數(shù)學實踐能力顯得至關重要。我結合自己的教學實踐談談體會。
  一、數(shù)學建模能力培養(yǎng)的意義
  所謂數(shù)學模型,就是指對于現(xiàn)實世界的某一特定的研究對象,為了達到某個特定的目的,進行一些必要的簡化和假設,運用適當?shù)臄?shù)學工具,并通過數(shù)學語言表述出來的一個數(shù)學結構。
  數(shù)學中的各種基本概念,都是以各自相應的現(xiàn)實原型作為背景而抽象出來的。如各種數(shù)學公式、方程式、函數(shù)、定理、理論體系,等等,就是一些具體的數(shù)學模型。而通過對問題數(shù)學化,構建模型,求解檢驗,使問題獲得解決的方法,稱之為建立數(shù)學模型,簡稱為數(shù)學建模。
  在數(shù)學教學過程中,研究別人做好的數(shù)學模型是一種被動的活動,它與自己構建數(shù)學模型是不同的。在研究他人的模型時,學生關心的往往是如何從已知的模型中導出問題的答案,而數(shù)學建模重在“建”。在實踐中能夠用數(shù)學方法直接解決的實際問題并不是很多。恰恰相反,對于面臨的實際問題,人們往往難于表述成數(shù)學的形式,甚至不知道從何下手。這里主要的困難在于如何從初看起來雜亂無章的現(xiàn)象中抽象出恰當?shù)臄?shù)學問題,并確定解決問題的途徑。把實際問題恰當?shù)爻橄蟪蓴?shù)學問題的能力,可以通過數(shù)學建模的學習和實踐來培養(yǎng)。學生作為數(shù)學建模的學習者,重要的是不再滿足于充當被動接受的角色,而是主動地設計和構建自己的數(shù)學模型,在實踐中展示自己用數(shù)學去解決實際問題的勇氣、才能、個性和創(chuàng)造性。
  數(shù)學建模的教學就是為了引導學生走出課本,走出傳統(tǒng)的習題演練,進一步為學生形成積極主動的、多樣的學習方式創(chuàng)造有利的條件,以激發(fā)學生的數(shù)學學習興趣,鼓勵學生在學習過程中,養(yǎng)成獨立思考、積極探索的習慣,發(fā)展創(chuàng)新意識。從而使學生體會到數(shù)學的由來、發(fā)生、發(fā)展、生成,以及數(shù)學的應用,體驗到一個充滿生機和活力的數(shù)學,這對于培養(yǎng)學生的數(shù)學應用意識和創(chuàng)新精神顯然是一個很好的途徑。
  二、數(shù)學建模能力培養(yǎng)的方法和策略
  1.引導學生數(shù)學地提出問題、分析問題、解決問題。
  引導學生數(shù)學地提出問題,注重數(shù)學概念、公式、定理、性質(zhì)形成過程的揭示,用數(shù)學方法解決實際問題,首先,應正確地把生活語言翻譯成數(shù)學語言。中學數(shù)學中的概念、公式、定理等數(shù)學模型在現(xiàn)實生活中都能找到原型。教師在講授數(shù)學知識時應盡量結合實際,設置適宜的問題情境,提供觀察、實驗、操作、猜想、歸納、驗證等方面的豐富直觀的背景材料,引導學生參與數(shù)學活動。這不僅能加深學生對概念、公式、定理的理解,增強用數(shù)學知識解決實際問題的能力,而且能調(diào)動學生的學習積極性。
  如:學習“直線與圓的位置關系”時,提問:當你站在平原上觀看日出的時候,會觀察到怎樣的幾何現(xiàn)象?(太陽從地平線冉冉升起的過程中,經(jīng)歷三種不同的狀態(tài)。)你能說出地平線(直線L)與太陽(⊙O)的位置關系有什么變化嗎?通過對日常生活中實際問題的分析,建立了圓與直線的位置關系這一數(shù)學模型,并利用它去解決一些實際問題。這一過程體現(xiàn)了“現(xiàn)實問題情境—建立數(shù)學模型——解決實際問題”的過程。這種設計,充分體現(xiàn)了學生是學習的主體這一特點。在給出生活實例之后,讓學生通過觀察、猜測、操作、歸納、類比、抽象、概括、討論和交流,建立直線與圓的位置關系的數(shù)學模型。其中包含了由特殊到一般,由一般到特殊的思想方法。建立數(shù)學模型,以及應用這一模型解決實際問題的過程,對于培養(yǎng)學生的數(shù)學建模能力及培養(yǎng)學生數(shù)學地提出問題、分析問題、解決問題的能力非常重要,也有利于提高學生的基本數(shù)學素養(yǎng)。
  2.密切教材內(nèi)容與生活的聯(lián)系。
  教師應研究在各個教學章節(jié)中可引入哪些數(shù)學模型問題,如在線性規(guī)劃中可引入函數(shù)模型,利用解幾中直線系的方法給予解決,而在數(shù)列教學中則可引入儲蓄、信用貸款等問題。
  再如:函數(shù)是中學數(shù)學的重點、難點之一。利用學生的生活常識,建立數(shù)學模型,可以通俗易懂地闡述函數(shù)的內(nèi)涵,幫助學生正確理解和掌握這一重要概念。
  以某班召開家長會為例,令該班的所有50名學生組成的集合為A,參加家長會的家長組成的集合為B,給出一個對應法則f:“學生找自己的家長”,引導學生分析“學生家長全部到會”和“有學生家長缺席”兩種情況,思考集合A和集合B元素之間的對應關系。在此基礎上,再設C表示由50名學生家長和全體任課教師(不是這些學生的家長)啟發(fā)學生探究A中元素與C中元素的對應法則f的對應所具有的特征,這樣理解函數(shù)就比較容易了。
  通過教師的引導,學生可以從各類大量的數(shù)學建模問題中逐步領悟到數(shù)學建模的廣泛應用。從而激發(fā)學生研究數(shù)學建模的興趣,提高他們運用數(shù)學知識進行建模的能力。
  3.注意數(shù)學建模與其他相關學科的聯(lián)系。
  抓住數(shù)學模型的本質(zhì)特征,排除表面現(xiàn)象的干擾,是正確建立數(shù)學模型的關鍵所在。由于數(shù)學是學生學習其他自然科學及社會科學的工具,而且其他學科與數(shù)學的聯(lián)系是相當密切的。因此,在教學中應注意與其他學科的聯(lián)系。
  這樣做,不但可以幫助學生加深對其他學科知識的理解和掌握,而且有利于培養(yǎng)學生的數(shù)學建模能力。例如,在學習了三角函數(shù)的正弦函數(shù)y=sinx后,可引導學生用模型函數(shù)y=Asin(ωx+φ),寫出物理中的振動圖像或交流電圖像的數(shù)學表達式。以此加深理解三角函數(shù)是刻畫和描述周期現(xiàn)象的數(shù)學模型,體會三角函數(shù)模型在解決具有周期變化規(guī)律問題中的作用。又如,當學生在化學中學習到金剛石等物理和化學性質(zhì)時,可以利用立體幾何的模型來驗證。由此可見,這樣的模型意識不僅是抽象的數(shù)學知識,而且將對他們學習其他學科的知識,以及將來用數(shù)學建模知識探討各種邊緣學科產(chǎn)生深遠的影響。
  總之,在數(shù)學教學中構建學生的數(shù)學建模意識和培養(yǎng)學生的數(shù)學建模能力,是新課程標準的要求,也是時代的要