前言:中文期刊網精心挑選了數學建模的正確步驟范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。
數學建模的正確步驟范文1
1. 評定參賽隊的成績好壞、高低,獲獎級別,
數模答卷,是唯一依據。
2. 答卷是競賽活動的成績結晶的書面形式。
3. 寫好答卷的訓練,是科技寫作的一種基本訓練。
二、答卷的基本內容,需要重視的問題
1. 評閱原則:假設的合理性,
建模的創造性,
結果的合理性,
表述的清晰程度。
2. 答卷的文章結構
a. 摘要
b. 問題的敘述,問題的分析,背景的分析等,略
c. 模型的假設,符號說明(表)
d. 模型的建立(問題分析,公式推導,基本模型,最終或簡化模型 等)
3. 模型的求解
計算方法設計或選擇;算法設計或選擇, 算法思想依據,步驟及實現,計算框圖;所采用的軟件名稱;
引用或建立必要的命題和定理;
求解方案及流程
4.結果表示、分析與檢驗,誤差分析,模型檢驗……
5.模型評價,特點,優缺點,改進方法,推廣…….
6.
7.附錄
計算框圖
詳細圖表
8. 要重視的問題
摘要,包括:
a. 模型的數學歸類(在數學上屬于什么類型)
b. 建模的思想(思路)
c . 算法思想(求解思路)
d. 建模特點(模型優點,建模思想或方法,算法特點,結果檢驗,靈敏度分析,模型檢驗…….)
e. 主要結果(數值結果,結論)(回答題目所問的全部“問題”)
表述:準確、簡明、條理清晰、合乎語法、字體工整漂亮;打印最好,但要求符合文章格式。務必認真校對。
1.問題重述。略
2.模型假設
跟據全國組委會確定的評閱原則,基本假設的合理性很重要。
(1)根據題目中條件作出假設
(2)根據題目中要求作出假設
關鍵性假設不能缺;假設要切合題意
3.模型的建立
A. 基本模型:
a. 首先要有數學模型:數學公式、方案等
b.基本模型,要求 完整,正確,簡明
B. 簡化模型
a. 要明確說明:簡化思想,依據
b. 簡化后模型,盡可能完整給出
C. 模型要實用,有效,以解決問題有效為原則。
面臨的、要解決的是實際問題,不追求數學上:高(級)、深(刻)、難(度大)。
A. 能用初等方法解決的、就不用高級方法,
B. 能用簡單方法解決的,就不用復雜方法,
C. 能用被更多人看懂、理解的方法,就不用只能少數人看懂、理解的方法。
D. 鼓勵創新,但要切實,不要離題搞標新立異數模創新可出現在
建模中,模型本身,簡化的好方法、好策略等,
模型求解中
結果表示、分析、檢驗,模型檢驗
推廣部分
F. 在問題分析推導過程中,需要注意的問題:
u 分析:中肯、確切
u 術語:專業、內行;;
u 原理、依據:正確、明確,
u 表述:簡明,關鍵步驟要列出
u 忌:外行話,專業術語不明確,表述混亂,冗長。
4.模型求解
(1) 需要建立數學命題時:
命題敘述要符合命題的表述規范,盡可能論證嚴密。
(2) 需要說明計算方法或算法的原理、思想、依據、步驟。
若采用現有軟件,說明采用此軟件的理由,軟件名稱
(3) 計算過程,中間結果可要可不要的,不要列出。
(4) 設法算出合理的數值結果。
5.結果分析、檢驗;模型檢驗及模型修正;結果表示
(1) 最終數值結果的正確性或合理性是第一位的 ;
(2) 對數值結果或模擬結果進行必要的檢驗。
結果不正確、不合理、或誤差大時,分析原因, 對算法、計算方法、或模型進行修正、改進;
(3) 題目中要求回答的問題,數值結果,結論,須一一列出;
(4) 列數據問題:考慮是否需要列出多組數據,或額外數據對數據進行比較、分析,為各種方案的提出提供依據;
(5) 結果表示:要集中,一目了然,直觀,便于比較分析
數值結果表示:精心設計表格;可能的話,用圖形圖表形式
求解方案,用圖示更好
(6) 必要時對問題解答,作定性或規律性的討論。最后結論要明確。
6.模型評價
優點突出,缺點不回避。改變原題要求,重新建??稍诖俗?。推廣或改進方向時,不要玩弄新數學術語。
7.參考文獻
8.附錄
詳細的結果,詳細的數據表格,可在此列出。但不要錯,錯的寧可不列。主要結果數據,應在正文中列出,不怕重復。 檢查答卷的主要三點,把三關:
n 模型的正確性、合理性、創新性
n 結果的正確性、合理性
n 文字表述清晰,分析精辟,摘要精彩
三、對分工執筆的同學的要求
四.關于寫答卷前的思考和工作規劃
答卷需要回答哪幾個問題――建模需要解決哪幾個問題
問題以怎樣的方式回答――結果以怎樣的形式表示
每個問題要列出哪些關鍵數據――建模要計算哪些關鍵數據
每個量,列出一組還是多組數――要計算一組還是多組數……
五.答卷要求的原理
u 準確――科學性
u 條理――邏輯性
u 簡潔――數學美
u 創新――研究、應用目標之一,人才培養需要
u 實用――建模。實際問題要求。
建模理念:
1. 應用意識:要解決實際問題,結果、結論要符合實際;模型、方法、結果要易于理解,便于實際應用;站在應用者的立場上想問題,處理問題。
數學建模的正確步驟范文2
一、小學數學建模教學的現狀分析
計算機技術的迅速發展,使數學逐漸成為高科技的重要組成部分。在這種情況下培養學生的數學建模能力就顯得越來越重要。近些年來,我國的小學教育逐漸把數學建模思想和數學教學結合起來,逐步提高學生的數學建模意識?,F在許多教師對教學的目標定位不準確,目光不夠長遠,在做教學設計時僅僅只是放在“知識和技能”的目標位置上。在進行數學教學設計時,從備課到講課到作業,只是在數學學科內部進行純粹的知識之間的演算過程,沒有注意培養學生對數學的應用意識。
二、培養小學生數學建模思想的措施
要想在小學教學中逐漸培養學生的數學建模思想,教師首先要確立教學的目的,正確引導學生的數學建模思想,多站在學生的角度去觀察生活,找到切合點進入教學。在這個過程中,教師要聯系生活實際,注重引發學生對數學的興趣,提高學生的數學建模能力,讓學生養成正確的價值觀。
1.強化教學的目標性,培養學生的建模意識
在小學階段,培養學生的建模意識并不是為了培養在數學建模方面有科學造詣的人才或是拔尖的優等生,只是為了提升小學生在數學建模方面的素養,讓他們能夠在生活中積極主動地運用數學建模思想,能夠提出有意義的問題,并能夠找到方法分析解決問題。如果教師教學的目標定位不準,沒有以生活原型作為支撐,沒有以現實背景作為鋪墊,學生在接受知識時就會體驗不到數學思想、數學規律以及數學方法在現實生活中的應用價值。
學習是為了將知識應用到平時的生活中,并解決生活的問題。然而許多教師在進行教學實踐時,都是很牽強地把學習聯系到實踐中來。這樣的實踐往往浮于表面,數學的應用價值體現得也十分淺顯。教學不能夠避重就輕,價值的取向要清晰。數學教學中的計算方法多樣化并不能作為教學的重點,對數學的練習不能只限于進行單純機械的重復技能訓練。教師應該好好分析計算的特點,并對數學進行提煉優化、升華,把數學建模練習融合到到生活實踐中。
2.讓學生體驗建模的應用,形成建模思想
教師要多讓學生去體驗建模在生活中的應用,把抽象的數學知識具體化、概括化。讓學生運用已掌握的數學理論知識多參加課外活動,并將其應用到綜合實踐的活動課程中來。如教材要求學生畫出指定的高或指定面積的幾何圖形,或是用小木棒制作長方體、正方體等,學生就需要經過仔細的計算、比較、研究、測量;或是對日常生活中常見的家具、家電、包裝材料等進行觀察,并計算周長、面積、容積體積等,發現數學的規律。例如,怎樣的形狀容積比較大,或是怎樣能夠節省材料等等,讓學生們發現數學存在于生活中的價值。
3.科學合理地對學生進行評價
現在許多教師不僅授課方式比較傳統,對學生的學習進行評價時也習慣走老路。教師對學生的考查,許多僅僅是限于對數學基本問題的計算考查,沒有以培養學生的數學建模意識、建模能力為目的的問題考核。而且評價只是以試卷的分數作為最終的評價形式,沒有注意到學生平時的數學建模意識的表現。評價需要改進,需要創新,這樣才能發揮其積極作用,提高學生的建模能力。
數學建模的正確步驟范文3
關鍵詞:高職;數學建模;超越唯競賽
中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2016)13-014-01
數學建模指對各類實際問題進行組建數學模型并使用計算機數值求解的過程。數學建模一般有下列步驟。(1)調查研究(2)抽象簡化(3)建立模型(4)用數值計算方法求解模型(5)模型分析(6)模型檢驗,檢驗所建立的模型是否真實反映客觀實際(7)模型修改(8)模型應用。高職數學建模教學存在諸多困難,針對這些困難,我們提出,在動員、日常教學融合建模、超越建模唯競賽等方面均應有與??铺厣臄祵W建模教育教學模式。
一、高職數學建模教學的困難
1、學生問題。而且學生基本數學知識和基本能力有較大欠缺的學生較多;
2、課程開設。通常高職高專從課程設置上,很少開設《數學建?!氛n程,原因包括師資準備不足,愿意學習的學生少,數學課時數少
3、數學建模的論文質量偏低。由于沒有專門課程,大部分學生沒有學習過Spss、Matlab、Lingo等軟件,甚至多數學生數學公式都不會錄人,絕大部分學生基本沒聽說過數學建模。在競賽訓練時生搬硬套參考書格式、程序不能運行、數據矛盾、問題解決答非所問等現象普遍,能完成論文任務就算不錯,整體論文質量偏低。
4、結果導向,忽視過程。數學建模是一項系統工程,從參賽學生和指導教師的選拔、訓練(培訓),競賽的組織開展,賽后的經驗總結交流都應該是系統的、規范的,而現狀是:參賽學生一部分是從學習成績好的學生中挑選的(當然數學建模的能力未必就好),組隊后參賽學生不積極參,競賽結束后,隊伍解散,不總結、不分析、無交流,更談不上持續參賽。還存在參賽學生年級底、基礎差,學科單一(通常是理工類學生)、資料缺乏,競賽環境差(不能上知網等查閱資料)等現象。
二、對策
1、師生要充分認識數學建模的重要性。數學建模重要是因為它是聯系數學與外部世界的橋梁,是數學通向實際應用的必經之路,是促進應用數學發展的動力,能啟迪學生的數學心智,促進創新型優秀人才的培養,是對素質教育的重要貢獻。各種數學模型及對其相應的研究就是我們現在的數學科學,數學建模是是從現實世界走向數學、從數學走向應用的必經之路。師生對數學建模有共同的正確認識,是開展下一步工作的基礎
2、注重競賽結果和參賽,但是不唯競賽。數學建模競賽需要三個同學在三天之內做出成果。為使數學建模競賽能真正發揮積極的作用,不能僅僅滿足于參加三天的競賽,而要全程提高。一個數學建模的課題要真正得到徹底解決,三天時間通常是不可能的。為深入數學建模的核心思想,應當少些功利主義多進行賽后研究,做出更深入成果。為使數學建模的作用惠及更多的大學生,應該使數學建模在數學教學中發揮更加重要的引領作用,對整個數學課程體系及內容的改革發揮更大的影響。然而,這些課程在不少學校只是為準備參加建模競賽的學生開設的,并沒有面向廣大的學生;另外一些學校,雖然在較大的范圍中開設,但本質上還是為參賽為主要目標。數學建模的訓練和數學建模能力的培養應該靠深入的實踐和體驗和感悟來實現。通過精心選擇和設計一個有意義的模型,由簡單到復雜,展現數學建模的逐步深入和發展的過程,學生才能真正學到數學建模的方法,領悟到數學建模的方法,感受到數學建模的魅力。必須說,最終參加數學建模競賽的只是少數同學,而絕大多學習數學建模的課程,是為了提高在這方面的素養和能力。課程的開設,要針對絕大多數同學的情況與需要,而不是相反。將建模課程作為競賽的培訓課程來開設,這是本末倒置的行為。只有為課程的目標準確定位,才能真正找到奮斗目標和改革方向。
3、在數學教學中滲透數學建模思想。教學以傳授理論知識為主,雖然也講培養能力,但主要是解題能力,很少體現自學能力,分析解決實際問題的能力。傳統的數學教育普遍存在著脫離實際,重理論,輕應用的傾向。這樣的教學內容使學生感到的是數學的枯燥,遠離生活實際,同時也使學生的創造性得不到充分發揮,不利于能力的培養。盡管目前大部分高校都開設了“數學建?!边x修課,但僅此一舉,對培養學生能力所起的作用是微弱的。由于“數學建?!彼膬热莘浅V泛,對不同問題分析的方法又各不相同,真正掌握難度很大。另一方面,數學建模教育實質上是一種能力和素質的教育,需要較長的過程,單靠開設一門選修課還遠遠不夠。另外,“數學建模”作為一門選修課,學習的人數畢竟是有限的,因此解決這一問題的有效辦法是在數學教學中滲透數學建模思想,介紹數學建模的基本方法。正確的做法是數學建模教學的教師不要在數學建模的范圍內貪多,要設法將數學建模的精神與方法融入到數學課程中去。但絕不是將課程內容生硬的處處用相應的數學建模來引入或驅動,而只要在關鍵概念、方法和結論的地方,適時、適當地用數學建模的思想和方法引領、啟發、解釋。做到自然的有機融入,需深入理解和巧妙安排。應當注意:(1)模型的選題要生活化。選擇密切聯系學生,易接受、且有趣味、實用的數學建模內容。(2)教學中的實例宜少而精,忌放棄高等數學理論知識的系統學習。 (3)從現實出發,引導學生觀察、分析、概括、抽象出數學模型。
參考文獻:
數學建模的正確步驟范文4
【關鍵詞】 面向對象 仿真建模 模型
計算機仿真技術是以計算機為工具,以相似原理、信息技術以及各種相關應用領域的基本原理與技術為基礎,根據系統試驗的目的,建立系統模型,并在不同的條件下,對模型進行動態運行的一門綜合性技術。而計算機仿真是使用計算機仿真技術,建立相應物理系統的數學模型,并在計算機上解算數學模型的過程。
計算機仿真的核心是系統模型,系統模型的粒度、運行效率直接決定了仿真的效果,只有建立正確的系統模型,才能得到正確的仿真結果,仿真才有意義和價值。在計算機仿真領域,系統模型稱為仿真模型,建立仿真模型的過程稱為仿真建模,仿真建模的根本目的是建立能夠在計算機上解算系統數學模型的系統模型軟件。
系統仿真模型軟件作為一類軟件,在設計、開發、運行和維護等方面符合軟件的一般規律。仿真建模作為系統模型數學模型、模型軟件建立過程,同樣需要方法學指導。
1 面向對象方法
面向對象(Object-oriented,簡稱OO)思想是一種思維方式,強調思考過程中從現實世界中客觀存在的事物(即對象)出發并盡可能地運用人類的自然思維方式。面向對象思想產生于編程語言,目前已經擴展應用于計算機硬件、數據庫、軟件工程、用戶接口、計算機體系結構等多個領域,但在軟件工程領域應用最為深入。
基于面向對象思想分析與解決問題的方法是面向對象方法。在軟件工程領域,面向對象方法是指以面向對象思想為指導的軟件設計與開發方法,強調運用人類在日常邏輯思維中經常采用的思考方法與原則,以對象為中心,以類和繼承為基本構造機制來抽象現實世界,以對象、類、屬性、方法、封裝、繼承、消息、聚合等概念對軟件進行設計和開發。
2 面向對象仿真建模
仿真建模的根本目的是建立能夠在計算機上解算系統數學模型的系統模型軟件,為了達到這一目的,必須經歷兩次建模過程:一是數學模型設計,使用數學語言對系統進行抽象和描述,即數學建模,成果是包含數學公式、數據等元素的文檔、圖表等;二是模型軟件建立,將數學模型轉換為計算機軟件,使數學模型能夠在計算機上進行解算,成果是模型軟件,這一過程是狹義上的仿真建模,可分為設計與開發兩個步驟。
數學模型設計與模型軟件建立這兩次建模過程是緊密相關的,采用面向對象方法設計的數學模型,其模型軟件必須同樣采用面向對象方法建立,即在模型軟件設計、模型軟件開發均采用面向對象方法。這樣一是能夠最大化發揮面向對象方法的優勢,包括直觀、數據抽象、信息隱蔽、模塊性、可重用性、可維護性、靈活性等;二是能夠保證數學模型能夠轉換為模型軟件,保證數學模型與模型軟件的一致。
3 面向對象數學模型設計
數學模型設計使用數學語言對被仿真系統進行抽象和描述,被仿真系統由一系列組成部分構成,按照面向對象方法,可將被仿真系統的各組成部分定義為對象,這些對象可以擁有、傳遞和處理消息,并能相互作用。更進一步,可將被仿真系統各組成部分作為系統進一步分解為更加詳細的對象。將被仿真系統分解并定義為一系列對象是面向對象數學模型設計的第一步。
面向對象思想認為任何現實世界客觀存在的事物都可以通過狀態和對狀態的改變來進行描述,對象也是客觀存在的事物,同樣如此。在面向對象方法中,對象的狀態使用屬性來描述,而對象狀態的改變使用方法描述,對象之間通過消息相互作用。對象擁有的消息是屬性的一部分,對象傳遞和處理消息的過程是對狀態的改變,是方法的一部分。面向對象數學模型設計的第二步是定義對象屬性和方法。
對象屬性分為靜態屬性和動態屬性:靜態屬性描述了對象的靜態特征,不會發生改變;動態屬性描述了對象的動態特征,可被對象方法改變。對象方法描述了改變屬性的方式和過程。
從數學的角度看,被仿真系統可使用數學方程來描述。那么,可以認為對象方法描述了數學方程本身,而對象屬性則描述了數學方程中的變量。
4 面向對象模型軟件建立
模型軟件是對被仿真系統數學模型的軟件實現,按照軟件工程學,模型軟件建立可粗略劃分為設計和開發兩個階段。
4.1 面向對象模型軟件設計
數學模型設計階段已經明確了被仿真系統的對象組成,以及對象的屬性和方法。模型軟件設計階段是連接數學模型與模型軟件之間的橋梁,主要任務包括:按照面向對象方法,從軟件設計角度對數學模型進行分析,將對象抽象為類,設計類之間的繼承、聚合關系;根據仿真目的,從數學模型的對象屬性中挑選部分屬性作為類的屬性,挑選部分方法作為類的方法,增加部分軟件運行需要的屬性和方法;設計類的實現方式,如編程語言、屬性命名、方法的算法等;理清對象之間的關系,設計對象之間消息傳遞過程。
4.2 面向對象模型軟件開發
模型軟件開發是仿真建模的最后一個步驟,是采用面向對象方法,根據模型軟件設計,將類、對象、對象屬性、對象方法、消息通信等實現為軟件組件的過程。
軟件組件有很多種不同名稱,又稱為應用程序、程序、函數、模塊、動態鏈接庫、子程序或者類。這些名稱基于不同的軟件語言和協議,都表示一組計算機代碼,都可以響應命令和接收數據。具體采用哪個形式,需要根據采用的編程語言、運行環境、重用性要求、模型調用要求等確定。建議采用面向對象編程語言實現模型軟件,如C++、JAVA、C#等,并在開發過程中綜合考慮運行效率、時間一致性、重用性的要求。
5 結束語
本文對面向對象方法在仿真建模中的應用進行了初步研究,是計算機仿真技術與軟件工程方法相結合的一次有益探索。實際上,計算機仿真需要以仿真模型為核心,根據仿真目的構建仿真系統,在這過程中,面向對象方法必然能夠發揮積極作用,這是下一步的重點研究方向。
參考文獻
[1]周彥.戴劍偉等.HLA仿真程序設計[M].北京:電子工業出版社,2002.
[2]徐庚保.曾蓮芝等.數字仿真的發展[J].計算機仿真,2008,03.
[3]王常武.刁聯旺等.作戰仿真中的實體運動模型[J].計算機工程,2002,30(2):45-46.
作者簡介
李宏海(1981-),男,大學本科學歷。河北省撫寧縣人。工程師。主要研究方向為計算機仿真。
數學建模的正確步驟范文5
關鍵詞: 高中數學; 數學建模; 建模教學
中圖分類號: G623.5 文獻標識碼: A 文章編號: 1009-8631(2011)02-0149-01
一、高中數學建模的教學現狀
美國、德國、日本等發達國家都普遍重視數學建模教學,把數學建模活動從大學生向中學生轉移已成為國際數學教育發展的一種趨勢。2003年,國家教育部頒布了《普通高中數學課程標準(實驗)》,該《標準》把“數學探究、數學建模、數學文化”作為三大教學板塊單獨列出,規定高中階段至少各應安排一次較為完整的數學探究、數學建?;顒樱⑻岢隽司唧w的教學要求,從而實現了數學模型與數學建模由隱性課程向顯性課程的跨越。
數學建模既是數學教學的一項重要內容和一種重要的數學學習方式,同時也是培養學生應用數學意識和數學素養的一種形式。在高中數學教學中,積極有效地、科學地開展數學建模活動,對高中學生掌握數學知識,形成應用數學的意識,提高應用數學能力有很好的作用。然而傳統的數學課程標準還缺乏對數學建模的課時和內容進行科學的安排,也缺乏有效的教材和規定,這讓許多一線教師在具體教學的實施過程中缺乏有效的標準和依據,從而影響規范化的教學過程。因此如何進行建模教學就成為了高中數學教學研究引以關注的熱點問題之一。
二、數學建模的基本含義和步驟
數學建模是從實際情境中抽象出數學問題,求解數學模型,再回到現實中進行檢驗,必要時修改模型使之更切合實際的過程。數學建模是運用數學思想、方法和知識解決實際問題的過程,強調與社會、自然和實際生活的聯系,推動學生關心現實、了解社會、解讀自然、體驗人生。數學建模能培養學生進行應用數學的分析、推理、證明和計算的能力;用數學語言表達實際問題及用普通人能理解的語言表達數學結果的能力;應用計算機及相應數學軟件的能力;獨立查找文獻及自學的能力,組織、協調、管理的能力;創造、想象、聯想和洞察的能力。
1.模型準備:考慮問題的實際背景,明確建模的目的,掌握必要的數據資料,分析問題所涉及的量的關系,弄清其對象的本質特征。
2.模型假設:根據實際問題的特征和建模的目的,對問題進行必要的簡化,并用精確的語言進行假設,選擇有關鍵作用的變量和主要因素。
3.模型建立:根據模型假設,著手建立數學模型,利用適當的數學工具,建立各個量間的定量或定性關系,初步形成數學模型,盡量采用簡單的數學工具。
4.模型求解:運用數學知識和方法求解數學模型,得到數學結論。
5.模型分析:對模型求解的結果進行數學上的分析,有時需要根據問題的性質分析各變量之間的依賴關系或性態,有時需要根據所得結果給出數學式的預測和最優決策、控制等。
6.模型檢驗:把求得的數學結論回歸到實際問題中去檢驗,判斷其真偽,是否可靠,必要時給予修正。一個符合現實的、真正適用的數學模型其實是需要不斷檢驗和改進的,直至相對完善。
7.模型應用:如果檢驗結果與實際不符或部分不符,而且求解過程沒有錯誤,那么問題一般出現模型假設上,此時應該修改或補充假沒。如果檢驗結果與實際相符,并滿足問題所要求的精度,則認為模型可用,便可進行模型應用。
三、關于高中數學建模教學的幾點建議
數學建模作為新課程標準規定的一種數學教學和學習方式,它的有效實施和應用,有賴于學校、數學教師和其他有識之士的共同努力。筆者結合自己在高中數學建模教學中的實踐,從建模教學的形式、內容、層次和學生的合作能力培養四個方面提出如下建議:
1.數學建模的教學形式要多樣化。目前比較常見的形式主要有三種:一是結合正常的課堂教學,在部分環節上切入數學模型的內容。例如在高中數學教學中講解關于橢圓的內容時,教師就可以在這個部分切入數學建模的內容,在太陽系中有的行星圍繞太陽的運行軌道就是一個橢圓,并且太陽恰好在其中的一個焦點的位置上,引導學生查閱相關資料,并建立行星軌道的橢圓方程。二是開展以數學建模為主題的單獨的教學環節,可以引導學生從生活中發現問題,并通過建立數學模型,解決問題。三是在有條件的情況下開設數學建模的選修課。這三種形式在實際數學教學中都可結合實際有效使用。
2.數學建模的教學要選擇合適的建模問題。進行建模教學活動的內容和方法要符合學生的年齡特征、智力發展水平和心理特征,適合學生的認知水平,既要讓學生理解內容、接受方法,又要使學生通過參加活動后,認知水平達到一定程度的新的飛躍。不切實際的問題,不適合學生的認知水平的建?;顒?,不但達不到目的,而且也會導致學生的興趣和愛好受到很大挫傷。
3.數學建模的教學要有層次性。數學建模對教師,對學生都有一個逐步的學習和適應的過程,教師在設計數學建?;顒訒r,特別要考慮學生的實際能力和水平,起點要低,形式要有利于更多的學生參與,因而要分階段循序漸進地培養學生的建模能力。建模訓練一般可分為三個階段:第一階段簡單建模,結合正常教學的內容,提高學生學習數學的興趣和增強應用意識。第二階段典型案例建模,鞏固并適當增加數學知識,嘗試讓學生獨立解決一些應用數學問題。第三階段綜合建模,在這一階段,讓學生或每個小組的成員承擔一項具體任務,他們進行自己的建模設計,最后進行討論,教師只做簡單的指導,這樣可以充分檢測出學生運用已有知識分析和解決問題的能力。這三個階段循序漸進,不斷提高學生的數學建模的能力,從而提高學生的數學應用能力。
4.數學建模的教學要注重學生合作能力的培養。數學建模的內容通常信息量大,難度相對也比較大,解決問題的方法也不唯一,而且活動中要涉及到對觀點或方法的評價,靠單個人的努力難以很好的解決問題。分組學習與合作學習是一種很重要的數學建模學習方式。這種方式可以體現資源共享的優越性,可以加強學生之間的溝通、合作,從而加強團隊的合作意識,體現團隊精神。通過合作學習的方式,學生共同收集資料,分析問題,對模型進行檢驗,可以彌補個人能力的不足。合作學習要求教師要努力創造學生進行合作的情境及自由的心理氣氛,鼓勵學生在建模活動中勇于發表自己的意見,引導他們學會主動驗證自己想法的正確性,提倡合作,但同時也要求他們進行獨立思考,在民主的合作學習中提高集體思維的效益,讓每個學生都能在建模活動中得到進步和發展。
“授人以魚不如授人以漁”,對數學建模能力的把握將給予學生終生的財富,而非某個特殊的案例和習題。這就要求教師在課程設計的過程中必須提煉出一些具有廣泛應用基礎的一般性模型和理性分析思路。只有在這樣的數學訓練中,學生才能有效掌握數學思想、方法,深入領會數學的精神,充分認識數學的價值。研究和學習建立數學模型,能幫助學生探索數學的應用,產生對數學學習的興趣,培養學生的創新意識和實踐能力,加強數學建模教學與學習對學生應用能力的開發、國家人才的培養意義深遠。
參考文獻:
[1] 陳永兵.高中數學有效教學的新思路[J].考試周刊,2010(20):83.
[2] 褚小婧.高中新課程數學建模教學的設計[D].杭州:浙江師范大學,2009.
數學建模的正確步驟范文6
關鍵詞 數學建?!÷殬I學校素質教育
隨著改革開放的不斷深入,市場經濟已有較大的發展空間,國家需要培養一大批能適應社會,服務社會的應用型人才;他們能提出問題、分析問題、并能解決問題。這些問題包括社會問題、生產經營問題和日常生活問題等,這就給數學教學提供了一個有利的平臺。目前,職業學校又面臨一個這樣的學習弱勢群體一數學功底差,他們認為在職業學校只學一技之長,學數學是無用的。試想有這樣想法的職業學校學生對數學的學習又怎能談得上積極與主動呢?多數學生對數學學習不感興趣,面對所學專業實際問題往往不知從何著手,不知把錯綜復雜的實際問題簡化、抽象為合理的數學結構,并運用自己掌握的數學知識去分析求解,從而解決實際問題。所以在職業學校數學教學過程中應該培養學生的數學建模能力。
1 數學建模的定義、方法、過程步驟
1.1什么是數學建模?當人們面臨對一個實際問題時,不是直接就現實材料本身尋找解決問題的辦法,而是經過一番必要而且合理的假設和簡化,恰當地運用數學語言、方法去近似地刻劃實際問題得到一個數學結構(數學模型),通過數學上的結構揭示其實際問題中的含義,合理地返回到實際中去,這個過程就稱為數學建模。
數學建模就是建立數學模型。數學建模是一種數學的思考方法,是運用數學的語言和方法,通過抽象、簡化能近似解決實際問題的一種強有力的數學手段。
1.2數學建模的方法
數學建模的方法很多,但從理論上講,主要有以下兩種方法:(1)機理建模方法(2)系統辯識建模方法。直接利用觀察數據,根據一定的優良準則在模型中找出與數據擬合的最好模擬,這種方法在建立過程控制模型中是常用的。
1.3數學建模的過程步驟
1.3.1分析問題:了解問題的實際背景,掌握第一手資料。
1.3.2假設化簡:根據問題的特征和目的,對問題進行化簡,并用精確的數學語言來描述。
1.3.3建立模型:在假設的基礎上利用適當的數學工具、數學知識、來刻劃變量之間的數量關系,建立其相應的數學結構。
1.3.4求解并檢驗模型:對模型的求解,并將求解結果與實際情況比較,以此來驗證模型的準確性。
1.3.5模型分析:如果模型與實際比較吻合,則要對計算的結果給出其實際含義,并進行解釋。
事實上,從方法論角度看,數學建模是一種數學思考方法,是解決實際問題的一種強有力的數學工具。從具體教學角度看,數學建模是一種數學活動。
2 職業學校素質教育的含義
實施素質教育就是以提高國民素質為根本宗旨,以培養學生的創新精神和實踐能力為重點,造就有理想、有道德、有文化、有紀律的德、智、體全面發展的人才。2000年發表的《中國教育綠皮書》將素質教育歸為五個方面:面向全體學生;促進學生全面發展;重視學生創新精神與實踐能力;發展學生主動精神,注重個性發展;著眼于學生終身可持續發展。因此,職業學校素質教育是一種教育理念實踐,其核心是發揚學生的主動精神和注重學生的個性發展,培養學生的創新精神和實踐能力。
3 數學建模在職業學校素質教育中所起的作用
隨著數學教育界中“數學應用意識”教育的不斷深入,提高數學應用性的教育迫在眉睫。數學應用性包括兩個層次:一是數學的精神、思想和方法;二是數學建模。通過數學建模,使學生可以從熟悉的環境中引入數學問題,增加與生活、生產的聯系,培養學生的數學應用意識,鞏固學生的數學方法,培養學生的創新意識以及分析和解決實際問題的能力,這正是素質教育和數學教育相結合的目的。
根據數學建模的特點,在數學教學中滲透建模思想,開展建?;顒樱瑢β殬I學校的素質教育具有重要的意義。
3.1數學建模能夠促進理論與實踐相結合,有利于培養學生應用數學的意識和解決問題的能力
數學建模的過程,是實踐一理論一實踐的過程,是理論與實踐的有機結合。強化數學建模的教學,不僅能使學生更好地掌握數學基礎知識,學會數學的思想、方法、語言,也是為了學生樹立正確的數學觀,增強應用數學的意識,全面認識數學與科學、技術、社會的關系,提高分析問題和解決問題的能力。
3.2數學建模有利于培養學生的創新精神和創造能力
數學建模問題具有一定的開放性,沒有一定的規矩可循,沒有事先設定的標準答案或答案不是惟一的,具有較大的靈活性。因此需要突破傳統的思維模式,面對復雜問題發揮學生的創新精神和創造力、想象力、洞察力以及解決問題的邏輯推理和量化分析能力,善于從實際問題提供的原形中抓住其數學本質,建立新穎的數學模型。
3.3數學建模有利于培養學生的雙向翻譯能力
數學建模它要求學生運用學過的數學知識,把實際問題翻譯成數學模型,又將數學模型的結果用淺顯易懂的語言翻譯出來,以此來培養學生的雙向翻譯能力。
3.4數學建模有利于培養學生獲取文獻資料信息的能力
在信息社會中,大量信息和知識以前所未有的速度傳播和擴散,這就要求學生有良好的獲取文獻資料信息的能力,以便適應現代社會技術創新和知識更新的需要。數學建模問題有強烈的實際背景,涉及到不同的學科領域,問題錯綜復雜。這就促使學生圍繞實際問題廣泛查閱資料,獲取自己有用的材料,從而提高了學生自覺使用資料的能力。
3.5數學建模有利于培養學生利用計算機及相應軟件的能力
數學建模需要對復雜的實際問題和煩瑣的數據進行處理。目前計算機和相應的各種軟件包,不僅能夠節省時間,得到直觀形象的結果,有利于深入討論,而且能夠促使學生養成自覺應用最新科技成果的良好習慣。許多良好的計算機軟件為求解模型或仿真模型提供了便利的平臺。數學建模對培養學生使用計算機的能力是極其重要的。
3.6數學建模有利于鍛煉學生的毅力、意志,還有利于培養學生的合作能力
數學建?;顒幽茉鰪妼W生克服困難的信心、決心和勇氣,同時還能培養學生的團結合作精神和交流、表達的能力;提高組織協調能力,培養其人文素質,豐富學生的知識結構。