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浅谈小学数学建模

浅谈小学数学建模
浅谈小学数学建模

小学数学建模教学初探

小学数学建模教学初探The final revision was on November 23, 2020

拨使学生对实际问题的简化更加恰当。但又要防止教师对问题的理解代替学生的想法,虽然教师的数学知识比学生丰富,但在想象能力方面可以说教师不如学生,所以在对实际问题进行简化时学生有学生的优势,我曾例举过两个数学老师和一个六年级学生同做一道数学应用题的例子,这道应用题是这样描述的:“某市举行篮球选拔赛,报名参赛的球队有20个,比赛采用淘汰制(没有平局),最终决出一名冠军参加省级篮球比赛,问一共要比赛几场”教师在简化这个实际问题时先给每个参赛队分别编上号,再根据比赛的顺序把实际问题简化为如下形式:而学生在简化这个实际问题时,抓住“淘汰”这个词进行简化。学生是这样想的:因为是淘汰赛,所以无论是谁和谁比,每赛一场必定淘汰一个队。因此学生把这个实际问题简化为减法。我们先不说他们最终构建模型如何,从简化的角度讲,显然学生比教师的想法更简便、更明了。为什么学生在这个实际问题的简化中优势比教师明显除了以上所讲的学生有丰富的想象力外,还有一个不可忽视的因素那就是简化还受到生活经验的干扰,一般说来生活经验越丰富越有利于对实际问题的简化,但反过来生活经验中的定势思维有可能会干扰对实际问题的简化。上例中由于教师受日常比赛模式的影响,对这个实际问题有了定势思维,所以他们在简化这个实际问题时,免不了受比赛顺序的影响,而学生对如何安排比赛顺序没有经验,所以不会受比赛顺序的干扰,他们就能抓住问题的本质“淘汰”进行想象和简化。3、运用数学知识构建合理的数学模型,并解读数学模型从以上例子中我们看到了两种不同的简化方式,接下来的工作就是对简化了的实际问题构建数学模型,一般来讲,如果数学模型中所用的数学工具愈简单,那么这样的数学模型愈有价值,先看教师的数学模型:20÷2=10 10÷2=5(场)5÷2=2(场)……1 (2+2)÷2=1(场)……1(1+1)÷2=1(场)解读模型:10+5+2+1+1=19(场)再看学生的数学模型:20-1 解读模型:20-1=19 从以上两种数学模型分析,教师的数学模型繁琐,采用的数学工具也比学生的复杂,相比之下显然学生的数学模型比教师的价值大。4、展示和评价数学模型当学生数学建模完成后,要让学生展示自己的建模思维过程,充分暴露学生的思维过程。同时也要鼓励学生对别人的数学模型进行评价,在展示、评价中比较每个数学模型的优点和缺点。使学生之间相互学习,取长补短。四、数学模型的应用数学模型来自生活实际,数学建模的目的是解决实际问题。因此,每个数学模型都应有其本身的应用价值,如果一个数学模型只能解决当前的一个实际问题,那么这样的数学模型就失去了应用价值,同时也就失了去数学建模的意义。就拿以上例子来讲,学生所建构的这个数学模型它适用于任何的淘汰赛,无论是几个球队进行淘汰赛总可以用这个数学模型进行求解,比如“100个球队进行淘汰赛,最终决出一名冠军和一名亚军,那么需要比赛几场”其数学建模结果是100- 2=98(场),当然有些数学模型投入应用后可能发现不合理,那就必须重新建模,重新求解,这一过程可以循环,直到求得满意结果为止。通过以上分析我们可以发现,在小学数学中实施数学建模教学是完全可行的,通过数学建模能使学生真正体会到数学的应用价值,培养学生的数学应用意识,增强数学的学习兴趣,使学生真正了解数学知识的发生过程,提高学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的创造能力。 设为首页收藏本站管理入口投稿信箱:

初探初中数学建模

初探初中数学建模 数学新课标教学大纲中明确提出:“强调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应用的过程,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步和发展。”所以说强化数学建模能力,不仅能使学生更好地掌握数学基础知识,学会数学的基本思想和方法,也能增强学生应用数学的意识,提高分析问题、解决实际问题的能力。 数学建模的具体步骤:第一,根据实际问题的特点进行数学抽象,构建恰当的数学模型。第二,对所得到的数学模型,进行逻辑推理或数学演算,求出所需的解答。第三,联系实际问题,对所得到的解答进行深入讨论,作出评价和解释,返回到原来的实际问题中去,得出实际问题的答案。 中学阶段常见的数学模型有方程模型、不等式模型、函数模型或几何模型、统计模型等,我们把运用数学模型解决现实问题的方法统称为应用建模。 近几年笔者一直任教九年级数学,版本为《泰山版》,现针对任教内容与大家一起探讨几个常见的数学模型。 一、方程模型 现实生活中广泛存在着数量之间的相等关系,“方程(组)”模型则是研究现实世界数量关系最基本的数学模型,它可以帮助人们从数量关系的角度更正确、更清晰认识、描述和把握现实世界。 案例1:一元二次方程中的“平均变化率”问题。 为了美化环境,某市加大了对绿化的投资,2007年用于绿化投资20万元,2009年用于绿化投资28.8万元,求这两年绿化投资的平均增长率。 1.问题分析 假设这两年绿化投资的平均增长率为x,那么2008年用于绿化的投资额为多少元?那么2009年用于绿化的投资额为多少元? 2.模型建立 2008年用于绿化的投资额为:20(1+x)。 2009年用于绿化的投资额为:20(1+x)2。 根据2009年用于绿化的投资28.8万元, 得到方程20(1+x)2=28.8。 如果设起始数据为a,终止数据为b,平均变化率为x,则经过两次增长或降低后得到方程形式为a(1+x)2=b或者a(1-x)2=b。 3.对数学模型求解并回归实际问题 解方程20(1+x)2=28.8得: x1=0.2=20%,x2=-2.2(不合题意,舍去)。 故这两年绿化投资的平均增长率为20%。

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:

探讨小学数学建模教学策略

探讨小学数学建模教学策略 发表时间:2017-11-29T13:56:00.490Z 来源:《素质教育》2017年10月总第250期作者:范红丽 [导读] 数学教育应该从小学阶段便开始进行“模型”及“模型意识”的渗透,重视对学生数学建模能力的培养。江苏省连云港市灌云县下坊中心小学222213 摘要:从本质讲,数学是经历发现——概括——模式化的一系列过程中逐渐丰富发展而来的。因此,数学教育应该从小学阶段便开始进行“模型”及“模型意识”的渗透,重视对学生数学建模能力的培养,使之成为数学教学的重要部分。 关键词:小学数学建模教学模型 《数学课程标准》将模型思想作为十大核心概念之一,同时强调:“从学生已有的经验出发,让学生亲身经历将实际问题抽象为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方面得到进步和发展。”在小学阶段渗透建模思想已显得越来越重要。 一、关注小学数学建模的合理定位 数学建模是建立数学模型并用它解决问题这一过程的简称。叶其孝在《数学建模教学活动与大学数学教育改革》一书中认为,数学建模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(也可称为一个数学模型),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和不断深化的过程。无论站在大学、中学还是小学的视野,其独特的教学价值对学生当下以及今后的学习和工作无疑会产生积极的影响。然而,对于小学数学教学而言,需要特别关注和正确把握数学建模的合理定位。 1.定位于儿童的生活经验。数学建模要从儿童的视角,将校园或者家庭中发生的与数学学习有关的素材及时引入课堂,并努力将教材上的内容转化为儿童日常生活数学问题的思考,使学生产生学习的内驱力,积极调动自身经验,感知数学模型的存在。同时,小学数学建模要遵循循序渐进的原则,既要适合学生的年龄特征,赋予适当的挑战性;又要照顾儿童发展的差异性,尊重儿童的个性,促进每一个学生在原有的基础上得到发展。 2.定位于儿童的思维方式。小学生年龄小,思维方式较简单。小学数学建模要结合学生的实际水平、分层次逐步推进,更要适合儿童的认知水平,恰当把握问题的难易度。实践表明,教师只有较好地把握了数学建模中儿童的认知起点、情感起点和思维起点,才能够调动学生主动思考的积极性,提高学生应用数学的意识和解决实际问题的能力。 二、在多元表征中丰富概念意象 以《认识公顷》教学为例。跟以往学过的平方米、平方分米等小面积单位相比,学生无法在生活中直接找到公顷的概念原型。因为缺乏直观的表象支撑,所以比较抽象。那么,如何帮助学生理解概念?(课前教师先带领学生走出教室,走上操场,开展以下活动。一是在100米的直跑道上走一走,感受一下100米有多长。二是在长100米、宽50米的长方形活动场上跑一圈,感受这个活动场有多大。三是28个同学手拉手围成一个边长约10米的正方形,观察这个正方形的大小。) 师:边长是100米的正方形面积就是1公顷。你能根据课前的活动谈谈自己的感受吗? 师:回顾一下我们学过的面积单位。 师:观察这张图,你有什么想说的? 生1:我发现,边长扩大10倍,面积就要扩大100倍;边长扩大100倍,面积就扩大10000倍。 生2:我们以前学过的面积单位,相邻两个单位进率都是100,但平方米到公顷进率是10000。 生3:我觉得如果在平方米和公顷之间添上一个单位,那么每相邻两个单位的进率就一样了。 师:你的猜想很有道理。确实,在平方米和公顷之间还有一个面积单位。还记得我们课前28个同学手拉手围成的正方形吗?这个正方形的边长大约是10米,面积是100平方米。在国际上把这样的正方形面积叫做1公亩。虽然在我们国家这个单位不常用,但我们不妨了解一下。 教师在构建概念模型的过程中,从数学知识结构和儿童的数学认知结构出发,首先在课前引导学生参与具体的数学实践活动,初步建立概念的直观表象。接着对各面积单位之间的关系比较对照,使学生对概念的认识经历了从生活到数学,从线到面的过程,对概念的认识更加丰满。同时通过对“公亩”这个“中介”的简单介绍,把面积单位连成一个“知识串”,将新概念纳入学生原有的知识体系中,实现了概念的“同化”。 数学建模的过程,其实质就是数学知识“重构”的过程,是“数学化”的过程,而不是抽象的“形而上”和空洞的“形式化”。这就需要我们追溯知识的源头,关注数学知识本身,站在整体、系统和结构的高度把握和处理教材,引导学生充分经历知识的形成过程,亲历数学建模的过程,从而培养学生的模型思想和建模能力。 参考文献 [1]傅海伦论课程标准下的数学建模教学的优化[J].中小学教师培训,2008,(4)。 [2]徐刚小学数学活动教学的探索与实践[J].中国校外教育:理论,2007,(6)。 [3]许万明在实践活动中培养学生的数学能力:新课程理念下小学数学教学策略[J].云南教育,2014,(7)。

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

初中数学建模常见类型及举例(无答案)

初中数学建模初探 随着经济的飞速发展和计算机的广泛应用,数学日益成为一种技术,其手段就是计算和数学建模.数学建模是解决实际问题的过程,在这一个过程中,建立数学模型是最关键、最重要的环节,也是学生的困难所在。它需要运用数学的语言和工具,对部分现实世界的信息(现象、数据等)加以简化、抽象、翻译、归纳,然后利用合适的数学工具描述事物特征的一种数学方法。 一、在初中数学教学中,要使学生初步学会建立数学模型的方法,提高学生应用数学知识解决实际问题的能力,应着重注意以下几点: 1、审题 建立数学模型,首先要认真审题。苏联著名数学家斯托利亚尔说过,数学教学也就是数学语言的教学。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。 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。 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。 二、初中数学建模的主要类型

一切数学概念、公式、方程式和算法系统等都是数学模型,可以说,数学建模的思想渗透在中小学数学教材中。因此,只要我们深入钻研教材,挖掘教材所蕴涵的应用数学的材料,并从中总结提炼,就能找到数学建模教学的素材。例如:最大最小问题,包括面(体)积最大(小)、用料最省、费用最低、效益最好等,可以建立函数或不等式模型。行程、工程、浓度问题,可以建立方程(组)、不等式(组)模型。 1、函数模型 当涉及到总运费最少或利润最大等决策性问题时,可通过建立函数模型,将实际问题转化为数学问题,运用函数的相关知识来解决. 2、直角三角形模型 当涉及测量高度、测量距离、航海、拦水坝等应用型问题时,可考虑建立直角三角形的模型,利用直角三角形的知识使问题获得解决. 3、方程(组)模型 现实生活中广泛地存在等量关系,如利息和税率、百分比、工程施工、行程问题等,通常都需要建立方程(组)的模型来解决问题. 4、不等式(组)模型 生活中的不等关系主要体现在市场营销、生产决策、统筹安排等方面,对于此类实际问题可以考虑通过建立不等式(组)的模型来解决. 5、几何模型

初中数学“数学建模”的教学研究

初中数学“数学建模”的教学研究 张思明(北大附中,数学特级教师) 鲍敬谊(北大附中数学学科主任,高级教师) 白永潇(北京教育学院数学教师) 一、什么是数学建模? 1.1数学建模(Mathematical Modeling)是建立数学模型并用它解决问题这一过程的简称,有代表的定义如下: (1)普通高中数学课程标准中认为,数学建模是运用数学思想、方法和知识解决实际问题的过程,已经成为不同层次数学教育的重要内容和基本内容。 (2)叶其孝在《数学建模教学活动与大学数学教育改革》一书中认为,数学建模(M athematical Modeling)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(也可称为一个数学模型),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。 两种定义的区别在于课程标准对数学建模的定义没有强调建立特定的解决问题的数学模型。数学建模的过程中当然会运用数学思想、方法和知识解决实际问题,但仅仅如此很难称得上是“数学建模”。处理很多事情,比如法律和组织上的问题,常常会用到分类讨论的思想、转化的思想、类比的思想,而并没有建立数学模型,这就不能说是进行了数学建模。这里所谈(实际上,同大部分人认为的一样)的数学建模,其过程是要建立具体的数学模型的。 什么是数学模型?根据徐利治先生在《数学方法论选讲》一书中所谈到,所谓“数学模型”(Mathematic Model)是一个含义很广的概念,粗略的讲,数学模型是指参照某种事物系统的特征或数量相依关系,采用形式化数学语言,概括地或近似地表达出来的一个数学结构。广义的说,一切数学概念、数学理论体系、数学公式、数学方程以及由之构成的算法系统都可以称为数学模型;狭义的解释,只有那些反应特定问题或特定的具体事物系统的数学关系结构才叫数学模型。 本论文所谈到的数学建模,其过程一定是建立了一定的数学结构。 另外,我们所谈的数学建模主要侧重于解决非数学领域内的问题。这类问题往往来自于日常生活、经济、工程、医学等其他领域,呈现“原胚”状态,需要分析、假设、抽象等加

小学数学建模思想方法的实践与研究开题报告

小学数学建模思想方法的实践与研究开题报告《小学数学建模思想方法的实践与研究》开题报告 浙江省慈溪市胜山镇中心小学陈叶波 一、研究背景 (一)概念界定 1.数学模型:是指把某种事物系统的主要特征、主要关系抽象出来,用数学语言概括(或近似地)表述出来的一种数学结构。如学生学习的概念、算法、关系、定律、公理等数学知识就是数学模型。 2.小学数学建模:主要是指小学数学学习中,从数学的视角,运用数学思想方法、数学语言将生活实际问题抽象为数学问题,进而求解、验证与应用,体现“生活——数学——生活”的发展过程。从另一个角度讲,小学数学建模就是建模思想在小学数学教学中的渗透与强化。 (二)背景及意义 1.从数学自身发展看数学建模 “数学是人们对客观世界定性把握和定量刻画、逐渐抽象概括、形成方法和理论,并进行广泛应用的过程。”现实世界是数学的丰富源泉,也是数学应用的归宿。任何数学概念都可以在现实中找到它的原型,同样要解决实际问题就必需建立数学模型,从此意义上讲,数学建模和数学一样,有着古老的历史。例如,欧几里德几何就是一个古老的数学模型。今天,数学以空前的广度和深度向其它科学技术领域渗透,过去很少应用数学的领域现在迅速走向定量化、数量化,需建立大量的数学模型。正如新课标中描述的“数学作为一种普遍适用的技术,有助于人们收集、整理、描述信息,建立数学模型,进而解决问题,直接为社会创造价值”。可以说数学即模型,有数学应用的地方就有数学建模。

2.从数学课程改革发展看数学建模 数学教育改革是当今世界关注的热门话题。目前国际数学界普遍赞同,通过开展数学建模活动和在数学教学中推广使用现代化技术来推动数学教育改革。大学生的数学建模科技活动在全世界造成了巨大的影响,对数学教育起了很好的推动作用。把数学建模活动的重心从大学生向中学生、甚至向小学生转移,是近年国际数学教育发展的一种趋势。国内外的专家、学者都认为应该让 中、小学生对数学和数学的作用作全面了解,让更多的学生了解和运用数学的思想和方法解决实际问题,“还数学的本来面貌”,使“数学能力成为人们取胜的法宝” (姜伯驹)。 随着我国基础教育课程改革的深入,数学建模活动已扩展到义务教育阶段。数学建模已成为小学数学学习的目标。如新课标中的大量描述“……强调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应用的过程,进而使学生获得对数学理解……”;学生学习概念、算法、关系、定律、公理等数学知识就是数学模型;学生学习数学知识的过程,正是对一系列数学模型的理解、把握甚至是加以运用的过程,并获得了构建数学模型、解决实际问题的程序、方法和思想。 3.从学生学习和发展角度看数学建模 学生不仅要学习数学知识,更要学习数学思想和方法。而数学建模是一种基本的数学思想,是解决数学问题的有效形式。学生亲自经历模型建立的“再创造”过程,有利于学生的多种感官参与,获得丰富的感性认识,形成清晰表象,符合小学生的直观思维特征;能够引发学生对数学学习的兴趣,克服对数学的畏惧心理,提高数学学习的效率,并有助于培养学生初步学会运用数学的思维方式去观察和分析现实社会,解答日常生活中的问题,进而形成勇于探索、勇于创新的科学精神。正如刘应明院士所说的“如果学生能够自己动手用数学知识去解决几个问题,哪怕是

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?

小学数学建模

实用标准 文档大全《小学数学建模》 案例一: 认识平行四边形 第一环节:呈现原模,建立表象。 课始,呈现生活中的图片——校园风景图,提问:在我们的校园中,哪里有平行四边形?在寻找中,唤醒学生的记忆,建立起对于“平行四边形”的表象。 表象是人脑对客观事物感知后留下的形象。表象接近于感知,具有一定的鲜明性和具体性,同时又接近于概念,具有一定的抽象性,它起着重要的中介作用。建立表象,可以使学生逐步摆脱对直观教具的依赖,克服感知中的局限性。在表象的基础上,进行抽象、概括,揭示概念的本质属性,易于被学生接受。 第二环节:凸显本质,概括定义。 1.初步感知平行四边形特征 课件出示一个平行四边形图,提问:为什么我们把这样的图形叫做平行四边形呢?(板书“平行四边形”)拿出你的平行四边形纸片进行观察、思考,然后和同桌讨论、交流一下。 (1)学生观察、猜测、动手验证(用尺子测量、平移); (2)同桌讨论、交流; (3)反馈,板书“两组对边分别平行的”; (4)课件演示平行四边形两组对边分别平行。

2.辨析图片,抽象概括,完善定义 (1)出示第一个平行四边形纸片(较大、正放):这个是不是平行四边形?(旋转,变换位置)现在它还是平行四边形吗?看它是不是平行四边形,要根据什么来判断?(手指板书)我们大家一起用手来比划一下这两组平行线吧。 (2)出示第二个平行四边形纸片(较小、斜放):这个是不是平行四边形呢?(旋转)这样放呢?(再旋转)这样呢? (3)出示第三个平行四边形纸片(随意放):这个是吗?现在老师给它动个小手术,“喀嚓”用剪刀剪一刀(边说边剪下一个角),看,现在它还是平行四边形吗?揭示平行四边形首先必须是四边形。(板书“四边形”)实用标准 文档大全(4)概括定义:现在你能说说到底什么叫平行四边形了吗? 抽生说,师完善板书,写上“的”。然后,看着板书全班同学大声朗读平 行四边形定义,并说给同桌听听。 当学生已经充分感知并建立表象后,教师要不失时机地在此基础上,通过分析、比较、综合、抽象、概括使学生获取对事物的本质属性的认识,从而使学生的感性认识跃进到理性认识。在这个概念形成的过程中,可运用变式与反例,凸显概念的本质属性,帮助学生建立正确的概念(即数学模型)。 第三环节:根据定义,明确外延。 1.出示一个长方形纸片,问:这个是平行四边形吗?认为不是的同学请站起来。 教师先请站着的同学说理由,然后请坐着的代表发言。当坐着的说“因

浅谈小学数学建模的意义和方法

浅谈小学数学建模的意义和方法 【摘要】:《新标准》强调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。通过开展数学建模活动让学生领悟数学思想方法,让学生做数学、“创造”数学、交流数学、应用数学、感悟数学。数学建模活动在大中学中早已蓬勃地开展,而在小学阶段进行数学建模教学还没引起人们足够的重视。作为一线的老师应该引起重视,教师必须在平时的教学工作中给学生强烈的数学建模的意识,同时开展与生活紧密联系的数学建模活动。 【关键词】:数学建模; 数学应用; 意义; 基本方法 随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及,人们对各种问题的要求越来越精确,使得数学的应用越来越广泛和深入,特别是经济发展的全球化、计算机应用的迅猛发展,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。培养学生应用数学的意识和能力已经成为数学教学的一个重要方面。 面向21世纪的《义务教育阶段的数学课程标准》强调:“要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应用的过程,进而使学生获得对数理解的同时,在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步和发展。” 《新标准》要求学生的数学学习内容应当是现实的,有意义的,富有挑战性的。这些内容有利于学生主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学活动。有效的数学学习活动不能单纯地依赖模仿和记忆。动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。学生的数学学习活动应当是一个主动、活泼的、生动和富有个性的过程。在《新标准》首次提到了数学模型的概念的同时严士键教授在《数学教育应面向21世纪而努力》一文中指出:“分析问题和解决问题通常意味着以下一些环节:将实际问题化成可以处理的但又对原来的问题有用的数学问题,寻找或创造适当的解决问题的数学方法(包括计算方法),有时还需要对问题的解决做一些解释和讨论。”而分析和解决实际问题的能力实质就是数学建模的能力。从小培养和发展儿童构建、应用数学模型的意识和能力是摆在小学数学教师面前的重要课题。 一、对数学建模的认识

初中数学建模思想的策略研究定稿版

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初中数学建模思想的策略研究 勐海县布朗山乡九年制学校雷鑫 一.什么是数学建模 1.1 数学建模( Mathematical Modeling )是建立数学模型并用它解决问题这一过程的简称,有代表的定义如下: ( 1 )、普通高中数学课程标准 [4] 中认为,数学建模是运用数学思想、方法和知识解决实际问题的过程,已经成为不同层次数学教育的重要内容和基本内容 . ( 2 )、叶其孝在《数学建模教学活动与大学数学教育改革》一书中认为,数学建模(Mathematical Modeling) 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 ( 也可称为一个数学模型 ) ,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。 两种定义的区别在于课程标准对数学建模的定义没有强调建立特定的解决问题的数学模型。数学建模的过程中当然会运用数学思想、方法和知识解决实际问题,但仅仅如此很难称得上是“数学建模”。处理很多事情,比如法律和组织上的问题,常常会用到分类讨论的思想、转化的思想、类比的思想,而并没有建立数学模型,这就不能说是进行了数学建模。这里所谈(实际上,同大部分人认为的一样)的数学建模,其过程是要建立具体的数学模型的。

什么是数学模型?根据徐利治先生在《数学方法论选讲》一书中所谈到,所谓“数学模型”( Mathematic Model )是一个含义很广的概念,粗略的讲,数学模型是指参照某种事物系统的特征或数量相依关系,采用形式化数学语言,概括地或近似地表达出来的一个数学结构。广义的说,一切数学概念、数学理论体系、数学公式、数学方程以及由之构成的算法系统都可以称为数学模型;狭义的解释,只有那些反应特定问题或特定的具体事物系统的数学关系结构才叫数学模型。 本论文所谈到的数学建模,其过程一定是建立了一定的数学结构。 另外,我们所谈的数学建模主要侧重于解决非数学领域内的问题。这类问题往往来自于日常生活、经济、工程、医学等其他领域,呈现“原胚”状态,需要分析、假设、抽象等加工,才能找出其隐含的数学关系结构。 一般地,数学建模的过程可用下面的框图表示: 1.2 什么是中学数学建模 这里的“中学数学建模”有两重含义, 一是按数学意义上的理解、在中学中做的数学建模。主要指基于中学范围内的数学知识所进行的建模活动,同其它数学建模一样,它仍以现实世界的具体问题为解决对象,但要求运用的数学知识在中学生认知水平内,专业知识不能要求太高,并且要有一定的趣味性和教学价值。 二是按课程意义理解,它是本文要展开讨论的,一种要在中学中实施的特殊的课程形态。它是一种以“问题引领、操作实践”为特征的活动型课程。学生要通过经历建模特有的过

探索初中数学建模教学

探索初中数学建模教学 内容提要:数学建模理念已越来越受到数学教学一线老师的青睐,它的重要意义以及模型在学生学习数学过程中已倍受关注,更引起了教师探索的兴趣。结合平时的教学实践,从初中数学教学的各种不同方式来论述怎样培养学生数学建模能力。 关键词:数学建模教学意义模型方式 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。 一、初中数学建模教学的重要意义 1、激发学生学习数学的兴趣 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,总之,它拉近了学生与日常喜闻乐见的生活的距离,又因为它具有应用价值,显而易见有助于激发学生学习数学的兴趣。 2、培养学生的应用意识和创新意识 过去,不少学生对数学的认识是繁、难,在生活中应用太少,这是走入纯数学误区,未能真正把数学学活。其实数学发展本来就是与生产、生活发展同步的,学习数学的目的就是为了更好地提高生产效率和生活质量。随着数学教育界中“数学应用意识”教育的不断深入,提高数学应用性的教育迫在眉睫。数学应用性包括两个层次:一是数学的精神、思想和方法;二是数学建模。而通过数学建模教学,既可以培养学生的数学应用意识、巩固学生的数学方法,又可以培养学生的创新意识以及分析和解决实际问题的能力。 3、数学建模教学改善了教和学的方式

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

浅谈如何培养初中生的数学建模思想

浅谈如何培养初中生的数学建模思想 [摘要]本文简明扼要的阐述了初中数学建模的两种类型,说明了数学建模思想在人才培养的作用和地位。 [关键词] 类型;数学建模;创新作用 21世纪课程改革的一个重要目标就是要加强综合性、应用性内容,重视联系学生生活实际和社会实践.这是在课程、教学中注入素质教育内容的具体要求.因此,进入21世纪以后,数学应用题的数量和分值在中考中将逐步增加,中、低档题目将逐渐齐全,并将在命题中转变传统的学科体系观念,结合生活实际和社会实践,突出理论与知识结合,理论与实践结合,引导学生关心社会、关心未来,实现中考命题改革与中学教育、教学观念改革的结合,成为推动素质教育发展的重要内容。 数学可以帮助人们更好地探求客观世界的规律,并对现代社会中大量纷繁复杂的信息作出恰当的选择与判断,同时为人们交流信息提供了一种有效、简捷的手段。数学作为一种普遍适用的技术,有助于人们收集、整理、描述信息,建立数学模型,进而解决问题,直接为社会创造价值。中学数学教学中建模思想的培养与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重要意义。本文结合教学实践,谈谈初中建模教学在人才培养中的作用和体会。 初中教学建模的类型主要是数学概念模式、数学原理教学模式、数学习题教学题模式、数学复习课教学模式、数学讲评课模式、数学思想方法教学模式等十一类。本文主要就前两种模式谈一些看法。 数学概念模式分“讨论模式”“自学辅导模式”。“启发讨论式”将教师教学的着力点放在:“导”上,在课堂教学中,教师通过启发、引导、指导、辅导等方式与讲授结合起来,以提高学生的参与程度,加强学生学习的主动性,另处学生通过自主探究、发现、尝试、提问、讨论、反馈、练习等,经历数学概念形成的过程,从而加深对概念的理解,使其主体作用得到更充分的发挥,从而使教学与学法能够较好的相融相进,同时,学生在此过程中所获得的体验和经历,可以使他们在后继的学习中,逐渐理解能力,掌握教学思维方法、学会数学思维。“自学--辅导”教学模式。该模式以学生为主,以培养学生学会学习、适应未来社会发展的需要为目的,在教学过程中,强调以学生为主体,以教师为主导,在教师的辅导下,学生通过系统的自学,彼此交流、合作、研讨,掌握概念、获取新知。同时在获取新知的过程中,掌握自主学习的方法,提高学习数学的能力。建构主义理论认为,知识产生于主体与客体的作用过程之中,数学知识不是简单机械地从一个人迁移到另一个人,而是基于个人对经验的操作、交流,通过反省来建构的,学生可以充分感受到成功与失败的情感体验为建构新的认识结构奠定扎实的基

初中数学“数学建模”的教学研究

初中数学“数学建模”的教学研究 张思明(北大附中,数学特级教师) 鲍敬谊(北大附中数学学科主任,高级教师) 白永潇(北京教育学院数学教师) 一、什么是数学建模? 1.1数学建模(Mathematical Modeling)是建立数学模型并用它解决问题这一过程的简称,有代表的定义如下: (1)普通高中数学课程标准中认为,数学建模是运用数学思想、方法和知识解决实际问题的过程,已经成为不同层次数学教育的重要内容和基本内容。 (2)叶其孝在《数学建模教学活动与大学数学教育改革》一书中认为,数学建模(Mathematical Modeling)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(也可称为一个数学模型),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。 两种定义的区别在于课程标准对数学建模的定义没有强调建立特定的解决问题的数学模型。数学建模的过程中当然会运用数学思想、方法和知识解决实际问题,但仅仅如此很难称得上是“数学建模”。处理很多事情,比如法律和组织上的问题,常常会用到分类讨论的思想、转化的思想、类比的思想,而并没有建立数学模型,这就不能说是进行了数学建模。这里所谈(实际上,同大部分人认为的一样)的数学建模,其过程是要建立具体的数学模型的。 什么是数学模型?根据徐利治先生在《数学方法论选讲》一书中所谈到,所谓“数学模型”(Mathematic Model)是一个含义很广的概念,粗略的讲,数学模型是指参照某种事物系统的特征或数量相依关系,采用形式化数学语言,概括地或近似地表达出来的一个数学结构。广义的说,一切数学概念、数学理论体系、数学公式、数学方程以及由之构成的算法系统都可以称为数学模型;狭义的解释,只有那些反应特定问题或特定的具体事物系统的数学关系结构才叫数学模型。 本论文所谈到的数学建模,其过程一定是建立了一定的数学结构。 另外,我们所谈的数学建模主要侧重于解决非数学领域内的问题。这类问题往往来自

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