数学的建模思想

发表时间:2020/5/25   来源:《教育学文摘》2020年2月4期   作者:王蕊
[导读] 本文笔者结合自身数学教学经验,论述在授课时如何潜移默化地渗透数学的建模思想,
        【摘要】本文笔者结合自身数学教学经验,论述在授课时如何潜移默化地渗透数学的建模思想,提高中学生数学学科能力,高效的完成教学目标。
        【关键词】高中数学;建模思想;研究讲解
        【正文】有效的描述自然现象和社会生活是数学建模的重要功能之一,同时,对建模思想的总结也是对社会生活中各事物所拥有的共同规律的探索,从而探究出生活中的实际问题大多都有着多次循环的解决办法。那么,如何引导学生掌握数学建模思想并逐步利用建模思想解决应用题呢?本文将对在高中数学建模教学实践中使用的有效策略进行讲解。
一、简析数学的建模思想
        建模是描述一个实际现象具有逻辑性、客观性、科学性的应用于日常生活中解决问题的方法,运用数字语言描述的事物就称为数字模型。数学建模过程主要由模型准备、模型假设、模型建立、模型求解、模型分析、模型检验和模型应用七部分构成。数字建模属于一门应用教学,在明确其实际意义之下,用数字语言描述题目;根据实际对象的特征,在假设的基础上,利用数字关系划分变量之间的数字关系,建立相应的数学结构公式,解出答案进行实际分析。将现实生活中出现的问题转化为一个数学问题,然后利用数学解题方法,通过强有力的科学化、准确化的计算将此问题解答出来是数学建模思想教学的重要目标。
        二、高中数学教学中建模思想的渗透
        2.1结合课堂教材,引入建模思想
        教师想要让学生掌握基本的数学建模,并有意识地在课堂上引入建模思想必须结合课本教材,将课本内容有效利用。对于高中“数列”这一章节,在近几年的高考试题中,应用问题出现的频率屡在提高,数学建模思想若能够在日常教学课堂中得到有效渗透,学生在解决试卷中出现的应用类题型的解答率会得到很大的提升。例举“在教室的地板上,有n(n≥3)条直线,其中有且只有两条直线互相平行,任意三条直线不过同一点,若用f(n)表示这n条直线交点的个数,则f(4)=?”那我们来解析一下,同一平面内两条直线不平行则一定相交,故每增加一条直线一定与前面已有的每条直线都相交,所以f(k)=f(k-1)+(k-1),就可得出f(4)=2+3=5。实际问题是复杂多变的,但是探其本质终归还是归于一个道理。高中数学教学的目标之一是备战高考,但终极目的还是使学生自身能力得到有效提高,数学建模思想也是如此。


        2.2设计恰当的课外建模活动
        在高中数学学习阶段中,数学建模活动是学生在学习过程中必不可少的,教师要为学生安排与教学内容相关的建模活动,让学生在互相合作中利用数学建模的方式解决问题,提高与人交流合作的能力,提高思维敏锐度。首先,恰当设计课外数学建模当中所设计到的问题,在建模过程中以小组为单位,学生以多个小组的形式进行组内讨论,组外交流。在学生探索问题的过程中,教师要明确学生合作完成任务的学习精神。其次,在问题讨论环节中,设计的问题不能太复杂,要使用通俗易懂的语言文字,不可太专业化,在来不及请教老师的情况下,会导致问题研究的跑偏性,耽误时间。在问题的选取上,应努力选择与学生的生活实际相关的问题,并且要以学生已知的、所学的知识内容为出发点,全面的考虑学生在问题的梳理上是否具有较大难度,可否完成;但也要适当提高问题的难度,在设问上上升一个层次,让学生有充足的时间去查找有关的课外资料,进而在进行创造性思考,小组交流,提出新思想,提交小型论文,开发学生的脑力,锻炼学生文字工笔。
        2.3深入实际生活,发现数学问题,提高学生数学能力
        目前,很多学生还没有意识到生活中处处存在着数学,并可以利用数学解决解决生活中的难题。因此,教师应积极组织建模思想教学工作,在渗透建模思想培养学生的应用能力方面,教师可以教授给学生不同的数学建模方法。例如,统计画图法,在本人讲解高中数学“统计”这一章节时,就让学生深入生活做调查“关于数学建模思想的认可”相关实践,将在校园中分别随机采访30名教师和70名学生,统计他们对数学建模教学的认可度,其中,有30名教师和60名学生认可建模教学,其余为不认可,对此结果,有几位学生绘制出统计图,直观清晰的让师生看出教师与学生对数学建模教学的认可情况。这不仅可以激发学生课堂兴趣达到建模思想渗透的教学目的,话可以使学生脑力动手能力得到大力开发。数学建模活动与生活中具体实例相结合的应用,教师在教学过程中创设问题情境的丰富多彩性不仅使每一个数学知识、定理都得到了极大的应用,而且通透的向学生传达了学习数学其实就是在学习建模的过程这一观念。
        【结束语】综上所述,数学建模思想在高中数学教学中的应用是符合教育发展理念,适合现代化社会发展方向的。在教学中把数学建模活动与实践活动有机结合在一起,注重教学建模思想的渗透,使学生自觉的将思想应用到分析、解决数学问题上,发挥主观能动性,培养自身创新能力。
        【参考文献】
        [1]唐爱文.论如何培养数学核心素养:“素”在设计,“养”在课堂——以“正弦函数图像及简单性质运用建模思想教学设计”为例[J].中学数学,2020(05):3-5.
        [2]张春莉,吴建成,杨雪.信息化背景下数学建模教学策略研究[J].中小学数字化教学,2020(02):5-7.
        [3]王伟.数学建模在高中数学课堂的教学策略研究[J].课程教育研究,2019(32):62-63.
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