初中數(shù)學(xué)建模論文范文
數(shù)學(xué)建模是人類在探索自然和社會的運作機理中所運用的最有效方法,也是數(shù)學(xué)應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)與社會的最基本的途徑。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家搜集整理的關(guān)于初中數(shù)學(xué)建模論文范文下載的內(nèi)容,歡迎大家閱讀參考!
初中數(shù)學(xué)建模論文范文下載篇1
淺談初中生數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)
摘 要 中學(xué)數(shù)學(xué)建模有利于培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)的意識,有利于培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、積極主動的學(xué)習(xí)方式,有利于培養(yǎng)學(xué)生想象力、聯(lián)想力和創(chuàng)造力,有利于培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)協(xié)作的精神……
關(guān)鍵詞 數(shù)學(xué) 建模能力
一、數(shù)學(xué)建模的重要性
數(shù)學(xué)建模就是運用數(shù)學(xué)思想、方法和知識解決實際問題的過程。數(shù)學(xué)建模教學(xué)是指在日常數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師結(jié)合數(shù)學(xué)課本知識,將未經(jīng)簡化抽象的現(xiàn)實問題帶到課堂上,使學(xué)生能運用理解、觀察、比較、分析、綜合、歸納、抽象、概括等基本的數(shù)學(xué)思維方法,最大限度地調(diào)動已獲得的數(shù)學(xué)概念、公式、圖形基本關(guān)系,把實際問題中的非數(shù)學(xué)信息轉(zhuǎn)換成抽象的數(shù)學(xué)信息,或把現(xiàn)實數(shù)學(xué)對象中賦予的信息轉(zhuǎn)化成另一種數(shù)學(xué)對象的信息,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,學(xué)生通過數(shù)學(xué)模型的建立和求解來解決實際問題
隨著數(shù)學(xué)教育界中“數(shù)學(xué)應(yīng)用意識”教育的不斷深入,提高數(shù)學(xué)應(yīng)用性的教育迫在眉睫。數(shù)學(xué)應(yīng)用性包括兩個層次:一是數(shù)學(xué)的精神、思想和方法;二是數(shù)學(xué)建模。而通過數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng),使學(xué)生可以從熟悉的環(huán)境中引入數(shù)學(xué)問題,增加與生活、生產(chǎn)的聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識、鞏固學(xué)生的數(shù)學(xué)方法、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識以及分析和解決實際問題的能力,這正是素質(zhì)教育和數(shù)學(xué)教育的目的。
從初二開始,學(xué)生已經(jīng)能夠很好地掌握他們所理解的一些抽象概念的本質(zhì)屬性,并能逐步地分出主次特征,只是對高度概括與抽象缺乏經(jīng)驗,因此,在這個階段對學(xué)生有意識地進行數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng),加強他們對數(shù)學(xué)的興趣以及對能力的開發(fā)都有深遠的影響。
二、初中生數(shù)學(xué)建模能力培養(yǎng)的基本原則
1、以學(xué)生為主體原則
在教學(xué)中必須堅持以學(xué)生為主體,一切教學(xué)活動必須以調(diào)動學(xué)生的主觀能動性、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維為出發(fā)點,要為學(xué)生提供一個學(xué)數(shù)學(xué)、做數(shù)學(xué)、用數(shù)學(xué)的環(huán)境和動手動腦并充分表達自己想法的機會,教師要激勵學(xué)生大膽嘗試,鼓勵他們不怕失敗,多讀、多想、多練,引導(dǎo)學(xué)生自主活動,在自覺學(xué)習(xí)過程中構(gòu)建數(shù)學(xué)建模意識。
2、適度性原則
數(shù)學(xué)建模問題難易應(yīng)適中,不要脫離中學(xué)生實際,題目難度以“跳一跳可以把果子摘下來”為度。數(shù)學(xué)建模設(shè)計既要保持問題的實際背景,又要使學(xué)生在理解社會信息上不產(chǎn)生困難,實際背景可能涉及許多因素,提供的條件不足或過剩,術(shù)語專業(yè)化,因此數(shù)學(xué)建模要對問題的實際背景在加工,達到適度。
3、循序漸進原則
數(shù)學(xué)建模設(shè)計要考慮學(xué)生的認知水平,螺旋上升,讓學(xué)生掌握諸多知識之間的本質(zhì)聯(lián)系。
4、因材施教原則
數(shù)學(xué)建模要考慮學(xué)生的知識和個性差異,不同層次的學(xué)生要提出不同的要求,對較優(yōu)秀的學(xué)生多指導(dǎo)、中等程度學(xué)生多引導(dǎo)、后進生多輔導(dǎo),實現(xiàn)整體進步,并進行科學(xué)合理評價。
三、初中生數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)策略
1、創(chuàng)設(shè)情境,感知數(shù)學(xué)模型的存在
數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)指出:數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)該從學(xué)生已有生活經(jīng)驗出發(fā),讓學(xué)生親身經(jīng)歷將實際問題抽象成數(shù)學(xué)模型并理解運用"數(shù)學(xué)來源于生活,又服務(wù)于生活"因此,要將現(xiàn)實生活中發(fā)生的與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有關(guān)的素材及時引人課堂,要將教材上的內(nèi)容通過生活中熟悉的事例,以情境的方式在課堂上展示給學(xué)生,描述數(shù)學(xué)問題產(chǎn)生的背景"情境的創(chuàng)設(shè)要貼近學(xué)生生活,要有一定的趣味性來吸引學(xué)生,滿足學(xué)生好奇好動的心理要求"同時,更要有明確的目的性,數(shù)學(xué)情境不完全等同于生活情境,通過情境再現(xiàn),激活學(xué)生頭腦中的已有生活經(jīng)驗,使學(xué)生用積累的經(jīng)驗來感受其中隱含的數(shù)學(xué)問題,從而促使學(xué)生將生活問題抽象成數(shù)學(xué)問題,感知數(shù)學(xué)模型的存在。
2、立足課本,發(fā)掘改編,豐富課外建模活動,開闊建模思路
從廣義講,一切數(shù)學(xué)概念、公式、方程式和算法系統(tǒng)等都是數(shù)學(xué)專家從現(xiàn)實生活實踐中總結(jié)出來的數(shù)學(xué)模型,可以說,數(shù)學(xué)建模的思想滲透在數(shù)學(xué)教材中。我們不妨好好地把教材利用起來,并適當(dāng)補充一點,發(fā)掘改變。因此,只要我們深入鉆研教材,挖掘教材所蘊涵的數(shù)學(xué)模型,并從中總結(jié)提煉,就能找到數(shù)學(xué)建模教學(xué)的素材。數(shù)學(xué)建模的問題都有假設(shè)條件及要達到的目標(biāo),建模就是要將條件與目標(biāo)聯(lián)系起來,這種聯(lián)系是多向的,要完成它,不僅需要順向思維,也需要逆向思維,更需要多向思維的結(jié)合。教師要通過學(xué)生對同一個數(shù)學(xué)模型設(shè)計不同的生活背景,如給出方程、函數(shù)編寫應(yīng)用題,讓學(xué)生自主探究,合作交流,激發(fā)思維,幫助學(xué)生克服思維定勢,改變思維角度,從而開闊建模思路。
在數(shù)學(xué)建?;顒又校3?梢酝ㄟ^教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)的問題環(huán)境,讓學(xué)生在解決問題的過程中學(xué)數(shù)學(xué)、用數(shù)學(xué),從而培養(yǎng)、提高學(xué)生的觀察能力、創(chuàng)造能力和良好的思維品質(zhì)。數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的主戰(zhàn)場是課堂,數(shù)學(xué)建模應(yīng)結(jié)合正常的教學(xué)內(nèi)容切入,把培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識落實到平時的教學(xué)過程中,從課本內(nèi)容出發(fā),聯(lián)系實際,以教材為載體。對課本中出現(xiàn)的應(yīng)用題,可以改變設(shè)問方式,變換題設(shè)條件,互換條件結(jié)論,綜合拓廣類比成新的應(yīng)用題,逐步提高學(xué)生的建模能力。
3、適當(dāng)開設(shè)數(shù)學(xué)運用專題講座,培養(yǎng)建模能力
通過在初中三年的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),學(xué)生對運用數(shù)學(xué)建模去解決實際問題有了初步認識,但這個認識是不夠系統(tǒng)的。因此,在初中總復(fù)習(xí)階段有必要對學(xué)生開設(shè)數(shù)學(xué)建模的專題講座。初中數(shù)學(xué)的建模,代數(shù)可分為:方程模型、不等式模型、函數(shù)模型,幾何可分為:三角形模型、四邊形模型、圓與其他幾何圖形組合模型??砂催@幾種分類有選擇地把一些實際問題抽象成數(shù)學(xué)模型,提高學(xué)生的建模能力。
4、編擬建模習(xí)題,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力
從分析近年的中考試題,我們不難發(fā)現(xiàn):應(yīng)用問題是數(shù)學(xué)建模的主載體,凡應(yīng)用問題均屬于建模范圍,因此在平時的教學(xué)中即要用好教材中現(xiàn)有的問題,又要有目的地進行變式和編擬一些新題。將實際問題抽象成形式化,量化的數(shù)學(xué)問題是數(shù)學(xué)應(yīng)用的難點和關(guān)鍵,學(xué)生理論脫離實際的主要表現(xiàn)是不會數(shù)學(xué)地思考,分析,處理實際問題,研究數(shù)學(xué)應(yīng)用,就是要使學(xué)生自覺地運用數(shù)學(xué)理論和方法指導(dǎo)實踐,實際問題一出現(xiàn)不可能完全地數(shù)學(xué)形式化,這就需要我們不斷的去研究。
初中數(shù)學(xué)建模論文范文下載篇2
淺談初中數(shù)學(xué)建模教學(xué)的有效策略構(gòu)建
[摘 要] 本文針對初中數(shù)學(xué)建模教學(xué)中學(xué)生的思維現(xiàn)狀及存在的問題,做出了客觀的分析和探索,并根據(jù)建模教學(xué)的強化意識和手段方法,提出了構(gòu)建有效建模教學(xué)的策略.
[關(guān)鍵詞] 建模教學(xué);初中;有效策略
初中數(shù)學(xué)新課標(biāo)明確指出,要加強中學(xué)生的應(yīng)用能力,在此背景下,數(shù)學(xué)建模能力被越來越多的教育者所重視,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)揮著越來越重要的作用.
從教學(xué)角度分析,數(shù)學(xué)建模的教學(xué)過程能夠為學(xué)生提供自主的學(xué)習(xí)空間,重在培養(yǎng)其應(yīng)用意識,學(xué)會運用數(shù)學(xué)的思維方式去解決實際問題,獲得適應(yīng)社會生活所需的基本思想方法和技能. 那么該如何構(gòu)建初中數(shù)學(xué)建模教學(xué)呢?
培養(yǎng)建模意識,樹立信心
數(shù)學(xué)建模的關(guān)鍵是要將現(xiàn)實問題轉(zhuǎn)化成課堂模型,迅速整理數(shù)據(jù)并能簡化現(xiàn)實問題. 與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)模式相比,建模教學(xué)的題目信息量較大,數(shù)據(jù)較多,數(shù)量關(guān)系復(fù)雜且隱蔽.
綜觀近年來的中考試題,數(shù)學(xué)建模應(yīng)用題的分布越來越廣泛,在函數(shù)、方程、統(tǒng)計概率、不等式中都有所呈現(xiàn). 而中考題目的信息量也較為復(fù)雜,有文字語言、符號語言,還有一些圖形語言,相互交錯的數(shù)據(jù)混淆了學(xué)生的視野,使其難以成功建模.
根據(jù)學(xué)生在建模學(xué)習(xí)中的問題,筆者認為,首先是自信心問題. 因為缺乏信心,無法形成良好的心理品質(zhì),學(xué)生遇到數(shù)學(xué)實際問題容易懼怕,不敢放手鉆研. 該如何引導(dǎo)呢?教師應(yīng)從簡單應(yīng)用題的解決入手,引導(dǎo)學(xué)生樹立解應(yīng)用問題的信心.
現(xiàn)行教材提供了很多富有生活含義的建模模型,如方程和不等式就是刻畫現(xiàn)實世界數(shù)量關(guān)系的數(shù)學(xué)模型. 再比如,函數(shù)也是有關(guān)數(shù)量變化規(guī)律的數(shù)學(xué)模型. 針對現(xiàn)實生活的變量問題,都可以轉(zhuǎn)化為函數(shù)極值問題進行建模處理,關(guān)鍵是教師要有建模強化意識,培養(yǎng)學(xué)生的信心. 如方程教學(xué)中,可先引入如下生活現(xiàn)實問題.
例1?搖 某凳子的標(biāo)價為132元,若降價為9折出售,獲利10%,求凳子的進貨價.
因為提供了方程的解題模板,建立了降價問題的處理意識,借此,教師可以繼續(xù)深入引導(dǎo). 于是我又進一步給學(xué)生設(shè)置訓(xùn)練題,以加深建模意識.
例2 甲、乙兩車間去年計劃完成稅利共720萬元,甲車間完成了計劃的115%,乙車間完成了計劃的110%,甲、乙共完成稅利812萬元,求去年這兩個車間各超額完成稅利多少萬元.
在這道題中,要讓學(xué)生建立如下方程組的解題模型:x+y=m,ax+by=n.
解答?搖 設(shè)去年甲、乙兩車間計劃完成的稅利分別為x萬元和y萬元,根據(jù)題意,得x+y=720,115%x+110%y=812,解得x=400,y=320. 所以甲車間超額完成稅利400×15%=60萬元;乙車間超額完成稅利320×10%=32萬元.
從這里可以看到,教師可以不改變數(shù)學(xué)背景和數(shù)據(jù),也不改變方程組,只需要和生活掛鉤即可培養(yǎng)學(xué)生的建模思想.
通過這些簡單的題目,學(xué)生成功建模后會產(chǎn)生自信心,并對建模思維有所了解,這為進一步解決數(shù)學(xué)問題奠定了良好的心理基礎(chǔ).
強化信息采集練習(xí),提高數(shù)據(jù)運
用能力
建模試題的最大特點也即最鮮明的特點,就在于其信息量較大,文字較多,術(shù)語較復(fù)雜. 對于初中生來說,有許多模糊的概念性背景,如果無法在短時間內(nèi)接收到這些信息和數(shù)據(jù),并盡快進行吸收和理解,將會無法成功建模. 對此,教師就要在教學(xué)中多培養(yǎng)學(xué)生的抽象信息能力.
初中階段正是大量接收信息刺激的最佳時期,初一教材中就有很多諸如商家打折、積分換購等生活問題,如果教師通過適時引導(dǎo),就能成為建模思想的背景,進而刺激學(xué)生對數(shù)學(xué)應(yīng)用問題的敏感度,使其對各種學(xué)科相關(guān)問題給予相關(guān)的數(shù)學(xué)思考.
筆者認為,可以在建模教學(xué)中多引導(dǎo),通過以下方面提高初中生解決問題的能力.
1. 抓準(zhǔn)重點字、式等
不等式是建立數(shù)量關(guān)系不等的模型. 對于初中生來說,建立不等式模型有利于其解決社會生活,如估算產(chǎn)量、核價、盈虧分析等問題,并能通過隱含的數(shù)量關(guān)系,進行不等式(組)轉(zhuǎn)化求解.
例3 某化工廠制定明年的生產(chǎn)計劃,有以下數(shù)據(jù):(表一)
請根據(jù)數(shù)據(jù)決定該廠明年可能的產(chǎn)量.
這是根據(jù)不等式的建模來解決的實際應(yīng)用問題. 題目數(shù)據(jù)眾多,數(shù)量關(guān)系紛亂復(fù)雜,學(xué)生如果不能冷靜地深入尋找,根本無法解答. 所以教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生耐心讀懂題目,從中找到有用的數(shù)據(jù)關(guān)系,分析出與明年產(chǎn)量相關(guān)的要素:
(1)工時:不應(yīng)超過200人的總工時.
(2)銷量:至少80000袋.
(3)原料:不應(yīng)超過可能供應(yīng)數(shù),據(jù)此可以建立如下不等式組(其中x為明年的產(chǎn)量):
4x≤200×210020x≤(800-200+1200)×1000x≥80000
通過訓(xùn)練學(xué)生對數(shù)據(jù)的梳理,使其能夠建立模型,獲得解決問題的能力.
2. 借助表格完成數(shù)據(jù),理解轉(zhuǎn)化問題
對于一些復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系,可以借助表格完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換.
例4 某地現(xiàn)有耕地1000公頃,規(guī)劃10年后人均糧食占有量比現(xiàn)在提高10%,增加產(chǎn)量22%,如果人口年增長率為1%,那么耕地每年至多只能減少多少公頃(精確到1公頃)?
(糧食單產(chǎn)公式為:總產(chǎn)量/耕地面積,人均糧食占有量公式為:總產(chǎn)量/總?cè)丝跀?shù))
在本題中可以看到,數(shù)量關(guān)系較多,有現(xiàn)在耕地面積、人口數(shù)等,也有10年后的耕地面積、人口數(shù)等. 如何才能找到等量關(guān)系,建立清晰的關(guān)聯(lián)呢?可以通過列表的方式,讓學(xué)生梳理數(shù)據(jù),建立聯(lián)系(其中x為每年耕地減少的公頃數(shù),如表二)
注重學(xué)生的實踐活動,提高數(shù)學(xué)
建模能力
新課標(biāo)將實踐與綜合應(yīng)用設(shè)定為一個學(xué)習(xí)領(lǐng)域,這個領(lǐng)域的提出,對于提高學(xué)生解決問題的能力具有重要意義. 而學(xué)生建模能力的培養(yǎng),正需要學(xué)生從實際問題入手,將其轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型經(jīng)驗,并著手進行培養(yǎng). 那么,該如何培養(yǎng)學(xué)生的時間和綜合運用能力呢?顯然,只有帶領(lǐng)學(xué)生不斷參與實踐,將問題情境語言轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)符號,才能讓學(xué)生有直觀的建模概念,并加強建模意識.
例如,在銀行利率問題教學(xué)中,學(xué)生無法理解利率和本金,也無法區(qū)別不計復(fù)利與計復(fù)利,這讓我很傷腦筋. 想來想去,我最后給學(xué)生布置了一道實踐作業(yè),即要求學(xué)生和家長一起到銀行實地了解情況,和家長探討如何才能讓存款獲得最大收益,并一起討論、交流,再加上自己的計算. 通過這些實踐,學(xué)生終于弄明白有關(guān)計復(fù)利及不計復(fù)利的含義,并能夠和現(xiàn)實掛鉤. 再如,學(xué)習(xí)統(tǒng)計知識以后,正好舉行數(shù)學(xué)競賽活動,出現(xiàn)了一些可以拿來探究的實際問題,兩個班級的競賽結(jié)果:(表三)
兩個班的平均得分都是80,那么如何才能判斷哪個班的成績較好呢?要充分說明自己的理由.
根據(jù)這個實際問題,學(xué)生從統(tǒng)計入手,展開探究,通過實際計算,根據(jù)方差、中位數(shù)等概念,建立建模思維,并能真正理解這些概念.
解答?搖(1)從眾數(shù)看,甲班成績較好.
(2)從中位數(shù)看,甲班成績較好.
(3)從方差上看,甲班成績較好.
(4)從統(tǒng)計表看,高分段成績乙班較好.
在當(dāng)前建模教學(xué)中,學(xué)生對繁雜的信息領(lǐng)悟力較差,無法明確已知與未知之間的關(guān)系,無法成功建模,同時也缺乏對信息的內(nèi)在分析,不能將數(shù)據(jù)條理化,無法建立直觀的數(shù)學(xué)信息圖. 根據(jù)以上實踐活動,學(xué)生對建模思維的不斷拓展和延伸發(fā)展,能夠強化建模意識,更加深刻理解一些概念和數(shù)據(jù),能很快體會和領(lǐng)悟數(shù)據(jù),通過運用于生活中獲得知識轉(zhuǎn)化.
實踐證明,采取數(shù)學(xué)建模教學(xué)策略,能夠有效提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和問題分析能力,同時也能增強學(xué)生的建模能力,提高其數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。