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初中數(shù)學(xué)建模論文例文

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初中數(shù)學(xué)建模論文例文

  數(shù)學(xué)建模就是運(yùn)用數(shù)學(xué)思想、方法和知識解決實(shí)際問題的過程,有利于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)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。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)建模論文例文的內(nèi)容,歡迎大家閱讀參考!

  初中數(shù)學(xué)建模論文例文篇1

  淺析初中生數(shù)學(xué)建模中的障礙及對策

  摘要:應(yīng)用數(shù)學(xué)去解決各類實(shí)際問題時,建立數(shù)學(xué)模型是非常重要的一步,同時也是非常困難的一步。文章就初中數(shù)學(xué)建模中的障礙及對策提出了一些看法。

  關(guān)鍵詞:初中;數(shù)學(xué);建模

  新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)學(xué)校的教育根本任務(wù)在于教會學(xué)生如何學(xué)習(xí),如何創(chuàng)造,如何應(yīng)用所學(xué)過的知識解決實(shí)際問題,作為一名數(shù)學(xué)教育工作者,應(yīng)該教會學(xué)生把實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題加以解決,這就是初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的一個重點(diǎn)——如何構(gòu)造數(shù)學(xué)模型。

  一、什么是數(shù)學(xué)建模

  數(shù)學(xué)建模就是用數(shù)學(xué)語言描述實(shí)際現(xiàn)象的過程,數(shù)學(xué)模型一般是實(shí)際事物的一種數(shù)學(xué)簡化,它常常是某種意義上接近實(shí)際事物的抽象形式的存在的,使用數(shù)學(xué)語言描述的事物就稱為數(shù)學(xué)模型。

  二、初中生數(shù)學(xué)建模障礙分析

  1.缺乏自信。一些中學(xué)生對應(yīng)用題理解能力較弱,逐漸在心理上產(chǎn)生了害怕心理,因此,有的學(xué)生一看到應(yīng)用題在心理上就作為難題對待,認(rèn)為自已肯定做不出來。學(xué)生對解決實(shí)際問題產(chǎn)生了心理障礙,這種不良的心理會直接影響到初中生用建模思想解應(yīng)用題的能力。

  2.思維定勢。思維定勢是由先前的活動而造成的一種對后來活動的特殊心理準(zhǔn)備狀態(tài)或活動傾向性。在環(huán)境不變的條件下,定勢能夠應(yīng)用已掌握的方法迅速解決問題,而在情境已發(fā)生變化時,它則會妨礙人們采用新的解決辦法。由于小學(xué)應(yīng)用題比較簡單,采用算術(shù)方法解題可直接寫出計(jì)算的式子。而初中應(yīng)用題比較復(fù)雜,很難直接寫出計(jì)算的式子。通常要通過找常變量的關(guān)系,然后用方程(組)、不等式、函數(shù)等數(shù)學(xué)辦法來解決。由于小學(xué)算術(shù)法思維定勢,阻礙了學(xué)生建模思想來解決應(yīng)用題的思維。

  3.閱讀理解能力不強(qiáng)。理解能力不強(qiáng)主要表現(xiàn)在用方程(組)解決應(yīng)用題時對基本數(shù)量關(guān)系弄不明白,例如,多、少、倍、分、早、遲、快、慢等,從而影響到解題。還有不善于發(fā)現(xiàn)隱含條件,在有些應(yīng)用題中,一些關(guān)鍵的意義有時會被其它因素所掩蓋,學(xué)生發(fā)現(xiàn)不了隱含條件就很難解決問題。

  4.生活經(jīng)驗(yàn)缺乏。由于一些初中生缺乏常識,對應(yīng)用題的一些名詞不理解,如打幾折、翻兩番、利潤、利率等,從而會使審題受阻,不能順利解決問題。

  三、提高學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的對策

  1.培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的信心。學(xué)生自信心的培養(yǎng)是數(shù)學(xué)教育的一個基本目標(biāo),為了幫助學(xué)生克服對應(yīng)用題的害怕心理,教師要根據(jù)實(shí)際情況,降低起步難度,例題分析要清楚、仔細(xì)、到位。對較難的應(yīng)用題,要設(shè)置過渡性的問題,讓學(xué)生逐步加深,從而使學(xué)生增強(qiáng)解決實(shí)際問題的信心。例如這樣的一道題:已知一個容器中盛滿純鹽酸5升,第一次倒掉一部分純鹽酸后用水加滿,第二次倒出同樣多的鹽酸溶液,再用水加滿,這時容器中含純鹽酸3升,求每次倒出溶液多少升?

  本題難度較大,筆者先設(shè)置了幾道題作為鋪墊。

  (1)已知一個容器內(nèi)盛有濃度90﹪的濃鹽酸溶液5升,求有純鹽酸多少升?

  (2)已知一個容器內(nèi)盛有純濃鹽酸溶液5升,倒出1升再加滿水,求鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?

  (3)已知一個容器內(nèi)盛有純濃鹽酸溶液5升,倒出1升再加滿水,加滿水后在倒出1升,求倒出后容器中還剩多少純鹽酸?

  (4)已知一個容器內(nèi)盛有純濃鹽酸溶液5升,設(shè)每次倒出溶液X升,則第一次倒出純鹽酸多少升,用水加滿后鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?則第二次倒出的X升鹽酸溶液中含有純鹽酸多少升,容器中還剩純鹽酸多少升?

  學(xué)生思考解決以上幾個小問題后,就不難用方程解決原來那個問題了。

  由此可見,學(xué)生練習(xí)設(shè)置上要有梯度,從易到難,循序漸進(jìn)。課外作業(yè)布置時要分層布置:基礎(chǔ)題,加強(qiáng)題,提高題。要讓學(xué)生根據(jù)自已實(shí)際情況挑選作業(yè),還有更重要的是單元測試絕對不能偏難,要注重考察學(xué)生的基礎(chǔ)知識,要讓學(xué)生能體驗(yàn)到成功的快樂。另外,要提高學(xué)生解應(yīng)用題的自信心,還要在教學(xué)中加強(qiáng)與實(shí)際問題的聯(lián)系,這樣才能激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,使學(xué)生在自身的生活中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué),創(chuàng)造數(shù)學(xué),運(yùn)用數(shù)學(xué),并在此過程中獲得足夠的信心。例如,像這樣一個貼近我們生活的實(shí)際問題學(xué)生就非常感興趣。

  海底世界的票價(jià)是每人50元,一次購買票滿30張,每張票可少收5元,某班28名少先隊(duì)員去海底世界參觀,當(dāng)隊(duì)員小明準(zhǔn)備好錢去買票時,愛動腦筋的小華喊住了小明,建議小明買30張票。問少于30人時,至少有多少人去海底世界,買30張門票反而合算呢?

  分析:設(shè)少于30人時,至少要有X人去海底世界,買30張門票反而合算。

  則50X﹥45×30,解得X﹥27

  因?yàn)閄要為整數(shù),且X﹤30

  所以至少28人,買30張票才合算。

  2.培養(yǎng)多向思維,開闊建模思路。數(shù)學(xué)建模的問題都是有假設(shè)條件和要達(dá)到的目標(biāo),建模就是要將條件和目標(biāo)聯(lián)系起來,這種聯(lián)系是多向的,要完成它,不僅需要有順向思維還要有逆向思維,更多需要多向思維的結(jié)合。教師要通過同一個數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)不同的背景,如給一些函數(shù),方程編一些應(yīng)用題,要讓學(xué)生通過自主探索,合作交流,激發(fā)思維,從而幫助學(xué)生克服思維定勢,改變思維角度,開闊建模的思路。

  例如,我們可以讓學(xué)生對函數(shù)Y=3X+5設(shè)置不同的背景。學(xué)生通過討論,可以設(shè)置多種不同的背景。

  (1)某個移動公司推出一款手機(jī)上網(wǎng)業(yè)務(wù),收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為:月租費(fèi)為5元,免費(fèi)流量1G,但是超過的流量每個G再多收3元,不足1G的按1G計(jì)算。則某個人一個月手機(jī)上網(wǎng)費(fèi)用Y元與他上網(wǎng)超過1G的流量X(X為整數(shù))之間的函數(shù)關(guān)系式為Y=3X+5。

  (2)宿遷市出租車起步價(jià)是5元,超過規(guī)定的路程,每公里再多收3元,則出租車所收取的費(fèi)用Y元與超過的規(guī)定路程X之間的函數(shù)關(guān)系為Y=3X+5。

  (3)某根彈簧原長5厘米,在彈性形變范圍內(nèi),每掛一千克重物彈簧伸長3厘米,則彈簧長度Y與所掛重物X之間的函數(shù)關(guān)系為Y=3X+5。

  (4)某學(xué)校要改建一個正方形花園,花園原來面積為5平方米,現(xiàn)在將其改成一個長方形其中一邊為3米另一邊為X,則長方形面積Y與X之間函數(shù)關(guān)系為Y=3X+5。   3.注重培養(yǎng)學(xué)生的閱讀理解能力。數(shù)學(xué)教學(xué)是數(shù)學(xué)語言的教學(xué),所以作為數(shù)學(xué)教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力,讓學(xué)生意識到閱讀的重要性,注重交給學(xué)生科學(xué)有效的閱讀方法,使學(xué)生學(xué)會“數(shù)學(xué)地”閱讀材料,理解材料,充分地體會到數(shù)學(xué)閱讀的樂趣,從而提高閱讀能力。

  例如,一只船在M處望見西南方向有一座燈塔N,船和燈塔相距20海里,船以15海里每小時西偏南30°的方向航行到P點(diǎn),望見燈塔在船的正北方向,求船航行了多長時間此時船和燈塔相距多少海里?

  分析:這是一道應(yīng)用三角函數(shù)解決的問題,教學(xué)中可讓學(xué)生先畫出簡圖,在圖上標(biāo)出已知和未知然后根據(jù)圖形找數(shù)學(xué)關(guān)系,利用函數(shù)解決問題。

  4.注重建模歸類提高建模能力。初中常見的數(shù)學(xué)模型有方程、函數(shù)、不等式、幾何模型、三角形模型等。教師平時要注重給學(xué)生模型歸類,特別是快考試時。使學(xué)生能正確利用函數(shù)解決不同的實(shí)際問題。

  例:某個農(nóng)村中學(xué)有400名初三學(xué)生要去到縣里參加中考,并安排10名老師同行,經(jīng)學(xué)校與汽車租賃公司協(xié)商,有兩種車可供選擇。大車有45座租金800元每輛,小車30座租金500元每輛。學(xué)校最后決定租10輛車。

 ?、贋楸WC每個人有座位,設(shè)租大車X輛,根據(jù)要求,請?jiān)O(shè)計(jì)可行的租車方案有幾種?

 ?、谠O(shè)租大車小車租金共Y元,請寫出Y與X之間的函數(shù)關(guān)系式,并求出上述租車方案中哪種費(fèi)用最少,最少是多少元?

 ?、廴舸筌囁俣仁?5千米每小時,小車速度是60千米每小時,小車先出發(fā)15分鐘,問大車多長時間能追上小車?(假設(shè)路程足夠長)

  解:①根據(jù)題意得 45X+30(10-X)≥410

  0≤X≤10

  解得22/3≤X≤10

  又因?yàn)檐囕v數(shù)為整數(shù)所以X可取8,9,10

  所以共有租車方案三種:i 租大車8輛小車2輛,

  ii 租大車9輛小車1輛,iii 租大車10輛

  ②根據(jù)題意得 Y=800X+500(10-X)

  =300X+5000(8≤X≤10)

  因?yàn)閅 =300X+5000為一次函數(shù),且Y隨X怎大增大而增大,所以當(dāng)X取8時Y最小

  Ymin=300×8+5000=7400

 ?、墼O(shè)大車出發(fā)t小時后追上小車,根據(jù)題意得65t=60(t+1/4),解得t=3

  四、建模的一般步驟

  1.模型準(zhǔn)備。首先要了解問題實(shí)際背景,明確題目的要求,搜集各種必要的信息.

  2.模型假設(shè)。在明確建模目的,掌握必要資料的基礎(chǔ)上,通過對問題的分析計(jì)算,找出起主要作用的因素,提出若干符合客觀實(shí)際的假設(shè),使問題的主要特征凸現(xiàn)出來,忽略問題的次要方面。

  3.模型構(gòu)成。根據(jù)所作的假設(shè)以及事物之間的聯(lián)系,利用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具去刻劃各變量之間的關(guān)系,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)——即建立數(shù)學(xué)模型。

  4.模型求解。利用已知的數(shù)學(xué)方法來求解上一步所得到的數(shù)學(xué)問題。

  5.模型檢驗(yàn)。分析所得結(jié)果實(shí)際意義,與實(shí)際情況進(jìn)行比較,看是否符合實(shí)際。

  總之,應(yīng)用數(shù)學(xué)去解決各類實(shí)際問題時,建立數(shù)學(xué)模型是非常重要的一步,同時也是非常困難的一步。所以教師在教學(xué)中要注重培養(yǎng)學(xué)生將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題的能力(即建模能力),這對提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新意識,也具有十分重要的作用。

  初中數(shù)學(xué)建模論文例文篇2

  談初中數(shù)學(xué)教學(xué)中建模思想的培養(yǎng)

  【摘要】 簡介新課程標(biāo)準(zhǔn)背景下的初中數(shù)學(xué)教材中學(xué)習(xí)內(nèi)容的呈現(xiàn)形式,結(jié)合初中數(shù)學(xué)“一元二次方程”和“二次函數(shù)”的教學(xué)談建模思想的培養(yǎng). 讓學(xué)生經(jīng)歷探究數(shù)學(xué)模型的全過程. 讓學(xué)生體驗(yàn)到必要的數(shù)學(xué)建模方法,加強(qiáng)數(shù)學(xué)模型思想的滲透,培養(yǎng)分析和解決實(shí)際問題的能力.

  【關(guān)鍵詞】 新課程標(biāo)準(zhǔn);數(shù)學(xué)建模思想;建模過程;建模方法

  眾所周知,數(shù)學(xué)建模在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中有著非同尋常的地位和作用. 而新課程標(biāo)準(zhǔn)背景下的初中數(shù)學(xué)教材向?qū)W生提供了大量現(xiàn)實(shí)的、有趣的、富有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)內(nèi)容,這些內(nèi)容的呈現(xiàn)主要以“問題情境—建立數(shù)學(xué)模型—解釋、應(yīng)用與拓展”的基本形式展開,即從具體的問題情境中抽象出數(shù)學(xué)問題,使用數(shù)學(xué)語言表述問題,并建立數(shù)學(xué)模型,然后用相關(guān)的數(shù)學(xué)方法解決數(shù)學(xué)問題,最后獲得對實(shí)際問題的合理解答. 這樣一個將數(shù)學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)際問題的過程,就是數(shù)學(xué)建模的過程. 作為初中數(shù)學(xué)教學(xué)來講,這個過程應(yīng)得到高度重視. 而模型思想在初中階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中多以實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為方程或二次函數(shù)來加以解決,下面就結(jié)合初中數(shù)學(xué)“一元二次方程”和“二次函數(shù)”的教學(xué)談一下建模思想的培養(yǎng).

  一、讓學(xué)生經(jīng)歷探究數(shù)學(xué)模型的全過程

  新課程標(biāo)準(zhǔn)下的教材都是以“問題情境—建立模型—解釋、應(yīng)用與拓展”為基本敘述方式,因此,在教學(xué)中應(yīng)盡可能地運(yùn)用或改良教材中的問題.通過教師的適度啟發(fā),讓學(xué)生自己去研究、探索、經(jīng)歷數(shù)學(xué)建模的全過程,從而使學(xué)生體會到方程、不等式、函數(shù)等都是刻畫現(xiàn)實(shí)世界的有效數(shù)學(xué)模型,初步領(lǐng)會數(shù)學(xué)建模的思想和方法,提高數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力. 下面以“一元二次方程”中的一個“建草坪” 問題為例簡要說明.

  原題如下:某住宅小區(qū)內(nèi)有一棟建筑,占地為一邊長為35 m的正方形.現(xiàn)打算拆除建筑并在其正中間鋪上一面積為900 m2的正方形草坪,使四周留出的人行道的寬度相等,問人行道的寬度為多少米.

  解:如圖所示,設(shè)人行道的寬度為x m,則草坪的邊長為(35 - 2x)m.根據(jù)題意,可以列方程:(35 - 2x)2 = 900.解這個方程得:x1 = 2.5,x2 = 32.5.根據(jù)修建草坪面積的要求和人行道寬度的實(shí)際意義分析,x2 = 32.5不合題意,應(yīng)舍去. 所以人行道的寬度應(yīng)為2.5 m.

  在以上分析解決這個數(shù)學(xué)問題的過程中,首先要引導(dǎo)學(xué)生知道誰是模型、是誰的模型、屬于哪類模型. 該問題的實(shí)際數(shù)量關(guān)系“某棟建筑所占地是邊長35 m的正方形,四周留出一樣寬的人行道之后,中間的正方形草坪面積是900 m2”是問題的原型,而模擬該實(shí)際數(shù)量關(guān)系的一元二次方程(35 - 2x)2 = 900是該原型的模型.

  其次,要讓學(xué)生體會建立數(shù)學(xué)模型的基本過程. 對“建草坪”這個問題而言,建模的基本過程是:第一步進(jìn)行數(shù)學(xué)抽象,挑出問題中的數(shù)量要素,淘汰無關(guān)內(nèi)容;第二步找數(shù)量關(guān)系,本題是找出所得各數(shù)量要素之間的等量關(guān)系;第三步找數(shù)學(xué)模型,本題是結(jié)合正方形的面積找到合理的方程模型,用它來表述所得等量關(guān)系——這就建立了數(shù)學(xué)模型;第四步解模,解方程得結(jié)果,對照原型問題進(jìn)行檢驗(yàn),得出最終結(jié)果. 二、讓學(xué)生體驗(yàn)到數(shù)學(xué)建模的方法

  數(shù)學(xué)建模是為了解決實(shí)際問題,但對于初中生來說,進(jìn)行數(shù)學(xué)建模教學(xué)的主要目的并不是要他們?nèi)ソ鉀Q復(fù)雜的實(shí)際問題,而是要培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,初步掌握數(shù)學(xué)建模的方法,為將來的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ). 因此在教學(xué)時教師可以通過教材中一些不太復(fù)雜但有意義的應(yīng)用問題,帶著學(xué)生一起來體會數(shù)學(xué)化的過程,從中給學(xué)生體驗(yàn)一些數(shù)學(xué)建模的方法. 下面通過“二次函數(shù)”中一個“利潤最大值”問題加以說明.

  原題為:某商店經(jīng)營T 恤衫,已知成批進(jìn)時單價(jià)是2.5元. 根據(jù)市場調(diào)查,銷售量與銷售單價(jià)滿足如下關(guān)系:在一段時間內(nèi),單價(jià)是13.5元時,銷售量是500件,而單價(jià)每降低1元,就可以多售出200件. 請你幫助分析,銷售單價(jià)是多少時,可以獲利最多?

  在上述問題的實(shí)際教學(xué)過程中,數(shù)學(xué)建模的基本方法和過程如下:

  1. 將實(shí)際問題抽象出數(shù)學(xué)模型

  設(shè)銷售單價(jià)為x(2.5 < x ≤ 13.5)元,利潤為y元,則銷售量為[200(13.5 - x) + 500]件,考慮到利潤 = 銷售總額 - 進(jìn)貨總額,故有

  y = (x - 2.5)[200(13.5 - x) + 500]

  = -200x2 + 3700x - 8000. (2.5 < x ≤ 13.5)

  這樣原問題即轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)的數(shù)學(xué)模型.

  2. 此時問題變?yōu)榍蠖魏瘮?shù)的最大值問題

  將二次函數(shù)式配方后為y = -200(x - 9.25)2 + 9112.5 (2.5 < x ≤ 13.5).

  由二次函數(shù)知識得:當(dāng)x = 9.25 時,y最大 = 9112.5.故當(dāng)銷售單價(jià)為9.25元時,最大利潤為9112.5 元.

  在上述問題的解決過程中,要力求讓學(xué)生體會并總結(jié)出數(shù)學(xué)建模的一般方法,即:

  (1)讀懂題意. 面對由實(shí)際問題所呈現(xiàn)的材料,要讀懂其中所敘述的實(shí)際問題的意義,判斷該實(shí)際問題要解決什么,以及涉及哪些相關(guān)的知識領(lǐng)域.

  (2)理解轉(zhuǎn)換. 理解各種量之間的數(shù)量關(guān)系或位置關(guān)系,抓住關(guān)鍵,舍去非本質(zhì)因素,挖掘隱含條件,將實(shí)際問題轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)學(xué)問題.

  (3)函數(shù)建模. 通過數(shù)學(xué)符號化,即利用已知量的代入、未知量的設(shè)定、數(shù)量關(guān)系的溝通,建立與實(shí)際問題相對應(yīng)的二次函數(shù)模型.

  (4)實(shí)施解模. 用已有的數(shù)學(xué)知識和解題經(jīng)驗(yàn)對所建立的二次函數(shù)模型求解,并根據(jù)實(shí)際問題的約束條件設(shè)計(jì)合理的運(yùn)算途徑,得到初步的數(shù)學(xué)結(jié)果.

  (5)檢驗(yàn)結(jié)果. 對所求出的數(shù)學(xué)結(jié)果進(jìn)行解釋與檢驗(yàn),或取或舍或修正,使其符合實(shí)際問題的要求.

  總之,數(shù)學(xué)建??梢詭椭鷮W(xué)生準(zhǔn)確、清晰地認(rèn)識、理解數(shù)學(xué)的意義,并為解決現(xiàn)實(shí)問題提供了重要的思想方法. 在當(dāng)前的初中教學(xué)中,教師應(yīng)加強(qiáng)數(shù)學(xué)模型思想的滲透,在創(chuàng)設(shè)情境中感知數(shù)學(xué)建模思想,讓學(xué)生在參與探究中主動建構(gòu)數(shù)學(xué)模型,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識和能力。

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