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數學建模培訓計劃

發布時間:2021-01-24 01:15:47

❶ 數學建模、生產計劃問題

這是好多年前的題目了,直接網路就能找到了,記得當年省賽培訓的時候還做過這個題的

❷ 尋找數學建模高手

數學建模就是用數學語言描述實際現象的過程。這里的實際現象既包涵具體的自然現象比如自由落體現象,也包涵抽象的現象比如顧客對某種商品所取的價值傾向。這里的描述不但包括外在形態,內在機制的描述,也包括預測,試驗和解釋實際現象等內容。

我們也可以這樣直觀地理解這個概念:數學建模是一個讓純粹數學家(指只懂數學不懂數學在實際中的應用的數學家)變成物理學家,生物學家,經濟學家甚至心理學家等等的過程。

數學模型一般是實際事物的一種數學簡化。它常常是以某種意義上接近實際事物的抽象形式存在的,但它和真實的事物有著本質的區別。要描述一個實際現象可以有很多種方式,比如錄音,錄像,比喻,傳言等等。為了使描述更具科學性,邏輯性,客觀性和可重復性,人們採用一種普遍認為比較嚴格的語言來描述各種現象,這種語言就是數學。使用數學語言描述的事物就稱為數學模型。有時候我們需要做一些實驗,但這些實驗往往用抽象出來了的數學模型作為實際物體的代替而進行相應的實驗,實驗本身也是實際操作的一種理論替代。

數學是研究現實世界數量關系和空間形式的科學,在它產生和發展的歷史長河中,一直是和各種各樣的應用問題緊密相關的。數學的特點不僅在於概念的抽象性、邏輯的嚴密性,結論的明確性和體系的完整性,而且在於它應用的廣泛性,進入20世紀以來,隨著科學技術的迅速發展和計算機的日益普及,人們對各種問題的要求越來越精確,使得數學的應用越來越廣泛和深入,特別是在即將進入21世紀的知識經濟時代,數學科學的地位會發生巨大的變化,它正在從國或經濟和科技的後備走到了前沿。經濟發展的全球化、計算機的迅猛發展,數學理倫與方法的不斷擴充使得數學已經成為當代高科技的一個重要組成部分和思想庫,數學已經成為一種能夠普遍實施的技術。培養學生應用數學的意識和能力已經成為數學教學的一個重要方面。

應用數學去解決各類實際問題時,建立數學模型是十分關鍵的一步,同時也是十分困難的一步。建立教學模型的過程,是把錯綜復雜的實際問題簡化、抽象為合理的數學結構的過程。要通過調查、收集數據資料,觀察和研究實際對象的固有特徵和內在規律,抓住問題的主要矛盾,建立起反映實際問題的數量關系,然後利用數學的理論和方法去分折和解決問題。這就需要深厚扎實的數學基礎,敏銳的洞察力和想像力,對實際問題的濃厚興趣和廣博的知識面。數學建模是聯系數學與實際問題的橋梁,是數學在各個領械廣泛應用的媒介,是數學科學技術轉化的主要途徑,數學建模在科學技術發展中的重要作用越來越受到數學界和工程界的普遍重視,它已成為現代科技工作者必備的重要能力之。為了適應科學技術發展的需要和培養高質量、高層次科技人才,數學建模已經在大學教育中逐步開展,國內外越來越多的大學正在進行數學建模課程的教學和參加開放性的數學建模競賽,將數學建模教學和競賽作為高等院校的教學改革和培養高層次的科技人才的個重要方面,現在許多院校正在將數學建模與教學改革相結合,努力探索更有效的數學建模教學法和培養面向21世紀的人才的新思路,與我國高校的其它數學類課程相比,數學建模具有難度大、涉及面廣、形式靈活,對教師和學生要求高等特點,數學建模的教學本身是一個不斷探索、不斷創新、不斷完善和提高的過程。為了改變過去以教師為中心、以課堂講授為主、以知識傳授為主的傳統教學模式,數學建模課程指導思想是:以實驗室為基礎、以學生為中心、以問題為主線、以培養能力為目標來組織教學工作。通過教學使學生了解利用數學理論和方法去分折和解決問題的全過程,提高他們分折問題和解決問題的能力;提高他們學習數學的興趣和應用數學的意識與能力,使他們在以後的工作中能經常性地想到用數學去解決問題,提高他們盡量利用計算機軟體及當代高新科技成果的意識,能將數學、計算機有機地結合起來去解決實際問題。數學建模以學生為主,教師利用一些事先設計好問題啟發,引導學生主動查閱文獻資料和學習新知識,鼓勵學生 積極開展討論和辯論,培養學生主動探索,努力進取的學風,培養學生從事科研工作的初步能力,培養學生團結協作的精神、形成一個生動活潑的環境和氣氛,教學過程的重點是創造一個環境去誘導學生的學習慾望、培養他們的自學能力,增強他們的數學素質和創新能力,提高他們的數舉素質,強調的是獲取新知識的能力,是解決問題的過程,而不是知識與結果。接受參加數學建模競賽賽前培訓的同學大都需要學習諸如數理統計、最優化、圖論、微分方程、計算方法、神經網路、層次分析法、模糊數學,數學軟體包的使用等等「短課程」(或講座),用的學時不多,多數是啟發性的講一些基本的概念和方法,主要是靠同學們自己去學,充分調動同學們的積極性,充分發揮同學們的潛能。培訓中廣泛地採用的討論班方式,同學自己報告、討論、辯論,教師主要起質疑、答疑、輔導的作用,競賽中一定要使用計算機及相應的軟體,如Mathemathmatica,Matlab,Mapple,甚至排版軟體等。

❸ 如何向取得數學建模競賽國家級獎勵一步一步地努力

看你寫了那麼多,確實很現實。我就講一下我的經歷,你看有用的可以借鑒一下。
和你一樣,大二時這個時候我對數學建模很著迷,還當了個數模協會的副會(主要是數學上好些才被選上的)。大一我是學物理的,大二轉到了軟體。一直都對理科很感興趣,但迫於就業等的原因轉到工科了。參加數模比賽也是我從大一就打算的,但真正接觸是在大二。
我覺得這個比賽最重要的不是個人,而是團隊。隊內每個人都應該有所長或者是有興趣也行。我的團隊就是很好的一個例子,我負責數學模型方面、一個負責寫作還有一個負責模擬。當然並不是每個人都獨立,而是平時主要准備什麼,因為不可能一個人所有工作都干,除了自己主要准備的對另兩個方面也應該有所涉及,這樣才能在某人那邊出問題時隨時補上。在比賽時要相互協作,共同完成題目。另外,盡量不要頻繁更換隊員,能一次找到合適的最好。
大二上學期第一次參加了一個校級的比賽,只拿了個參與獎。算是真正了解是什麼是數學建模,到底這個過程是什麼。在以前也只是看些資料書,並沒有真正體會過,沒有這種經歷。所以在參加大賽前還是先參加一兩次小型的比賽比較好,切身去了解下什麼是數學建模比賽。這也是你對比賽時間安排是否能准確把握的關鍵,沒有經歷就不能根據自身條件制定合理的時間安排。
之後下學期還有一次比賽,因為一些原因我沒參加,另兩個人和另一個人一起參加了。
之後就是全國的校內選拔賽,我和隊里一個成員參加的,另一個有事沒參加。最後入選了。
大二這一年其實說實在我們准備的也不多,就是通過幾次比賽來積累的。另外我們專業也有利些,編程寫文檔都是常事。
暑假參加的學校培訓,學校安排是3天一片論文,我們隊因為還在做項目,所以能給它的時間就很有限了。基本是一天半完成,其實這對三個人而言是比較大的考驗,需要查資料、定思路、寫文章,所以這也是我為什麼說團隊重要的原因了,每個人都需要盡力才行。這樣寫了又六七篇,3個人之間的配合還算默契,說收獲,覺得就是多見了些題型、模型等。
之後就是全國賽了,三天沒怎麼睡。三個人一直干著,最後寫了三十多頁交卷。不是很理想,沒有拿到一。
現在想想確實當時還是做得不足。

以上是我的經歷,要說安排,我就簡單給你安排下了,你自己看看何不合理。
首先,組隊。找到合適的隊員,要有能力的,最好是一個數學思維強、一個編程能力強、一個對寫作比較有經驗。這樣的隊形對以後的發展是很有幫助的,這也是前幾屆學長成功的經驗,我們隊就是這樣。
其次,就是熟悉比賽,參加幾次小的比賽,了解這個過程,磨合隊員間的配合,增進了解。我們隊是一個班的,所以相互之間比較了解。
最後,就平時准備而言。我們隊就是按照上面的分工來進行的。我一般就是看看數學模型上的書,另一個就是學學MATLAB什麼的,主要是進行模擬方面的准備,還有一個就是看看別人獲獎論文是怎麼寫的,思路是怎麼安排的,整個論文的流程是什麼,提前准備比賽用的論文模板,字體縮進標題什麼的都要弄清楚了,並練習寫摘要,因為初選只看摘要,過了初選拿個省獎應該沒什麼問題了。如果是國際比賽,過了初選就應該能拿二等了。其他兩個方面我不是主要的,但是自己也對另兩個方面有所了解的,因為畢竟論文是三個人寫的,至少應該知道怎麼寫能專業點,不要跟些抒情散文似的。就我這方面,也就是數學模型方面,我認為沒有必要什麼都看,這樣也看不過來,太多了。看些主要的常見的模型,主要是提高理解能力和快速學習能力,因為出的賽題內容肯定是新的,不可能找到原稿,所以到時的快速掌握新知識的能力是很重要的。就上次比賽醫院排隊那個之前我們就沒接觸過,用到的排隊理論也沒聽說過,但到第二天晚上我已經可以把這些新知識用到題目上了。所以這個能力是很重要的。至於學到什麼程度,這個應該沒有限制吧,想學的就多學點,其實能力有了,學什麼都一樣。不用把書本背下來,主要是思想,別人怎麼想的,為甚麼這么想。
好了就寫這么多了,寫多了也不知道你是否願意看下去。祝你能取得好成績。

❹ 數學建模論文

一、數學技能的含義及作用
技能是順利完成某種任務的一種動作或心智活動方式。它是一種接近自動化的、復雜而較為完善的動作系統,是通過有目的、有計劃的練習而形成的。數學技能是順利完成某種數學任務的動作或心智活動方式。它通常表現為完成某一數學任務時所必需的一系列動作的協調和活動方式的自動化。這種協調的動作和自動化的活動方式是在已有數學知識經驗基礎上經過反復練習而形成的。如學習有關乘數是兩位數的乘法計算技能,就是在掌握其運演算法則的基礎上通過多次的實際計算而形成的。數學技能與數學知識和數學能力既有密切的聯系,又有本質上的區別。它們的區別主要表現為:技能是對動作和動作方式的概括,它反映的是動作本身和活動方式的熟練程度;知識是對經驗的概括,它反映的是人們對事物和事物之間相互聯系的規律性的認識;能力是對保證活動順利完成的某些穩定的心理特徵的概括,它所體現的是學習者在數學學習活動中反映出來的個體特徵。三者之間的聯系,可以比較清楚地從數學技能的作用中反映出來。
數學技能在數學學習中的作用可概括為以下幾個方面:
第一,數學技能的形成有助於數學知識的理解和掌握;
第二,數學技能的形成可以進一步鞏固數學知識;
第三,數學技能的形成有助於數學問題的解決;
第四,數學技能的形成可以促進數學能力的發展;
第五,數學技能的形成有助於激發學生的學習興趣;
第六,調動他們的學習積極性。

二、數學技能的分類
小學生的數學技能,按照其本身的性質和特點,可以分為操作技能(又叫做動作技能)和心智技能(也叫做智力技能)兩種類型。
l.數學操作技能。操作技能是指實現數學任務活動方式的動作主要是通過外部機體運動或操作去完成的技能。它是一種由各個局部動作按照一定的程序連貫而成的外部操作活動方式。如學生在利用測量工具測量角的度數、測量物體的長度,用作圖工具畫幾何圖形等活動中所形成的技能就是這種外部操作技能。操作技能具有有別於心智技能的一些比較明顯的特點:一是外顯性,即操作技能是一種外顯的活動方式;二是客觀性,是指操作技能活動的對象是物質性的客體或肌肉;王是非簡約性,就動作的結構而言,操作技能的每個動作都必須實施,不能省略和合並,是一種展開性的活動程序。如用圓規畫圓,確定半徑、確定圓心、圓規一腳繞圓心旋轉一周等步驟,既不能省略也不能合並,必須詳盡地展開才能完成的任務。
2.數學心智技能。數學心智技能是指順利完成數學任務的心智活動方式。它是一種藉助於內部言語進行的認知活動,包括感知、記憶、思維和想像等心理成分,並且以思維為其主要活動成分。如小學生在口算、筆算、解方程和解答應用題等活動中形成的技能更多地是一些數學心智技能。數學心智技能同樣是經過後天的學習和訓練而形成的,它不同於人的本能。另外,數學心智技能是一種合乎法則的心智活動方式,「所謂合乎法則的活動方式是指活動的動作構成要素及其次序應體現活動本身的客觀法則的要求,而不是任意的」。這些特性,反映了數學心智技能和數學操作技能的共性。數學心智技能作為一種以思維為主要活動成分的認知活動方式,它也有著區別於數學操作技能的個性特徵,這些特徵主要反映在以下三個方面。
第一,動作對象的觀念性。數學心智技能的直接對象不是具有物質形式的客體本身,而是這種客體在人們頭腦里的主觀映象。如20以內退位減法的口算,其心智活動的直接對象是「想加法算減法」或其他計算方法的觀念,而非某種物質化的客體。
第二,動作實施過程的內隱性。數學心智技能的動作是藉助內部言語完成的,其動作的執行是在頭腦內部進行的,主體的變化具有很強的內隱性,很難從外部直接觀測到。如口算,我們能夠直接了解到的是通過學生的外部語言所反映出來的計算結果,學生計算時的內部心智活動動作是無法看到的。
第三,動作結構的簡縮性。數學心智技能的動作不像操作活動那樣必須把每一個動作都完整地做出來,也不像外部言語那樣對每一個動作都完整地說出來,它的活動過程是一種高度壓縮和簡化的自動化過程。因此,數學心智技能中的動作成分是可以合並、省略和簡化的。如20以內進位加法的口算,學生熟練以後計算時根本沒有去意識「看大數」、「想湊數」、「分小數」、「湊十」等動作,整個計算過程被壓縮成一種脫口而出的簡略性過程。

三、數學技能的形成過程
1.數學操作技能的形成過程。
數學操作技能作為一種外顯的操作活動方式,它的形成大致要經過以下四個基本階段。
(1)動作的定向階段。這是操作技能形成的起始階段,主要是學習者在頭腦里建立起完成某項數學任務的操作活動的定向映象。包括明確學習目標,激起學習動機,了解與數學技能有關的知識,知道技能的操作程序和動作要領以及活動的最後結果等內容。概括起來講,這一階段主要是了解「做什麼」和「怎樣做」兩方面的內容。如畫角,這一階段主要是了解需畫一個多少度的角(即知道做什麼)和畫角的步驟(即怎麼做),以此給畫角的操作活動作出具體的定向。動作定向的作用是在頭腦里初步建立起操作的自我調節機制;通過對「做什麼」和「怎麼做」的了解而明確實施數學活動的程序與步驟,從而保證在操作中更好地掌握其動作的活動方式。
(2)動作的分解階段。這是操作技能進入實際學習的最初階段,其作法是把某項數學技能的全套動作分解成若干個單項動作,在老師的示範下學生依次模仿練習,從而掌握局部動作的活動方式。如用圓規按照給定的半徑畫圓,在這一階段就可把整個操作程序分解成三個局部動作:①把圓規的兩腳張開,按照給定的半徑定好兩腳間的距離;②把有針尖的一腳固定在一點上,確定出圓心;③將有鉛筆尖的一腳繞圓心旋轉一周,畫出圓。通過對這三個具有連續性的局部動作的依次練習,即可掌握畫圓的要領。學生在這一階段學習的方式主要是模仿,一方面根據老師的示範進行模仿;另一方面也可以根據有關操作規則的文字描述進行模仿,如根據幾何作圖規則對各個動作活動方式的表述進行模仿。模仿不一定都是被動的和機械的,「模仿可以是有意的和無意的;可以是再造性的,也可以是創造性的。」②模仿是數學操作技能形成的一個不可缺少的條件。
(3)動作的整合階段。在這一階段,把前面所掌握的各個局部動作按照一定的順序連接起來,使其形成一個連貫而協調的操作程序,並固定下來。如畫圓,在這一階段就可將三個步驟綜合起來形成一體化的操作系統。這時由於局部動作之間尚處在銜接階段,所以動作還難以維持穩定性和精確性,動作系統中的某些環節在銜接時甚至還會出現停頓現象。不過,總的來講這一階段動作之間的相互干擾逐步得到排除,操作過程中的多餘動作也明顯減少,已形成完整而有序的動作系統。
(4)動作的熟練階段。這是操作技能形成的最後階段,在這一階段通過練習而形成的數學活動方式能適應各種變化情況,其操作表現出高度完善化的特點。動作之間相互干擾和不協調的現象完全消除,動作具有高度的正確性和穩定性,並且不管在什麼條件下全套動作都能流暢地完成。如這時的畫圓,不需要意志控制就能順利地完成全套動作,並且能充分保證其正確性。上述分析表明,數學操作技能的形成要經過「定向→分解→整合→熟練」的發展過程。在這一過程中每一個發展階段都有自己的任務:定向階段的主要任務是掌握操作的結構系統和每一個步驟操作的要領;分解階段的主要任務是對活動的操作系列進行分解,並逐一模仿練習;整合階段的主要任務是在動作之間建立聯系,使活動協調一體化;熟練階段的任務則主要是使整個操作過程高度完善化和自動化。
2.數學心智技能的形成過程。
關於數學心智技能形成過程的研究,人們比較普遍地採用了原蘇聯心理學家加里培林的研究成果。加里培林認為,心智活動是一個從外部的物質活動到內部心智活動的轉化過程,既內化的過程。據此,在這里我們把小學生數學心智技能的形成過程概括為以下四個階段。
(1)活動的認知階段。這是數學心智活動的認知准備階段,主要是讓學生了解並記住與活動任務有關的知識,明確活動的過程和結果,在頭腦里形成活動本身及其結果的表象。如學習除數是小數的除法計算技能,在這一步就是讓學生回憶並記住除法商不變性質和除數是整數的小數除法法則等知識,在此基礎上明確計算的程序和每一步計算的具體方法,以此在頭腦里形成除數是小數除法計算過程的表象。認知階段實際上也是一種心智活動的定向階段,通過這一階段,學習者可以建立起進行數學心智活動的初步自我調節機制,為後面順利進行認知活動提供內部控制條件。這一階段的主要任務是在頭腦里確定心智技能的活動程序,並讓這種程序的動作結構在頭腦里得到清晰的反映。
(2)示範模仿階段。這是數學心智活動方式進入具體執行過程的開始,這一階段學生把在頭腦里已初步建立起來的活動程序計劃以外顯的操作方式付諸執行。不過,這種執行通常是在老師指導示範下進行的,老師的示範通常是採用語言指導和操作提示相結合的方式進行的,即在言語指導的同時呈現活動過程中的某些步驟。如計算乘數是兩位數的乘法時,一方面根據運演算法則指導運算步驟;另一方面在表述運算規定的同時重點示範用乘數十位上的數去乘被乘數所得的部分積的對位,以此讓學生在老師的幫助、指導下順利地掌握兩位數乘多位數計算的活動方式。在這一階段,學生活動的執行水平還比較低,通常停留在物質活動和物質化活動的水平上。「所謂物質活動是指動作的客體是實際事物,所謂物質化活動是指活動不是藉助於實際事物本身,而是以它的代替物如模擬的教具、學具,乃至圖畫、圖解、言語等進行的」。③如解答復合應用題,在這一步學生通常就是藉助線段圖進行分析題中數量關系的智力活動的。
(3)有意識的言語階段。這一階段的智力活動離開了活動的物質和物質化的客體而逐步轉向頭腦內部,學生通過自己的言語指導而進行智力活動,通常表現為一邊操作一邊口中念念有詞。如兩位數加兩位數的筆算,在這一步學生往往是一邊計算,口中一邊念:相同數位對位,從個位加起,個位滿十向十位進1。很明顯,這時的計算過程是伴隨著對法則運算規定的復述進行的。在這一階段,學生出聲的外部言語活動還會逐步向不出聲的外部言語活動過渡,如兩位數加兩位數的筆算,在本階段的後期學生往往是通過默想法則規定的運算步驟進行計算的。這一活動水平的出現,標志著學生的活動已開始向智力活動水平轉化。
(4)無意識的內部言語階段。這是數學心智技能形成的最後的一個階段,在這一階段學生的智力活動過程有了高度的壓縮和簡化,整個活動過程達到了完全自動化的水平,無需去注意活動的操作規則就能比較流暢地完成其操作程序。如用簡便方法計算45+99×99+54,在這一階段學生無需去回憶加法交換律和結合律、乘法分配律等運算定律,就能直接先合並45和54兩個加數,然後利用乘法分配律進行計算,即原式=(45+54)+99×99=99×(1+99)=99×100=9900,整個計算過程完全是一種流暢的自動化演算過程。在這一階段,學生的活動完全是根據自己的內部言語進行思考的,並且總是用非常簡縮的形式進行思考的,活動的中間過程往往簡約得連自己也察覺不到了,整個活動過程基本上是一種自動化的過程。

四、數學技能的學習方法
1.數學操作技能的學習方法。學習數學操作技能的基本方法是模仿練習法和程序練習法。前者是指學生在學習中根據老師的示範動作或教材中的示意圖進行模仿練習,以掌握操作的基本要領,在頭腦里形成操作過程的動作表象的一種學習方法。用工具度量角的大小、測量物體的長短、幾何圖形的作圖、幾何圖形面積和體積計算公式推導過程中的圖形轉化等技能一般都可以通過模仿練習法去掌握。如推導平行四邊形面積計算公式時,把平行四邊形轉化成長方形的操作技能就可模仿(人教版)教材插圖(如圖所示)的操作過程去練習和掌握。小學生的學習更多的是模仿老師的示範動作,所以老師的示範對小學生數學動作技能的形成尤為重要。教師要充分運用示範與講解相結合、整體示範與分步示範相結合等措施,讓學生准確無誤地掌握操作要領,形成正確的動作表象。所謂程序練習法,就是運用程序教學的原理將所要學習的數學動作技能按活動程序分解成若干局部的動作先逐一練習,最後將這些局部的動作綜合成整體形成程序化的活動過程。如用量角器量角的度數、用三角板畫垂線和平行線、畫長方形等技能的學習都可以採用這種方法。用這種方法學習數學動作技能,分解動作時注意突出重點,重點解決那些難以掌握的局部動作,這樣可以有效地提高學習效率。
2.數學心智技能的學習方法。學生的心智技能主要是通過範例學習法和嘗試學習法去獲得的。範例學習法是指學習時按照課本提供的範例,將數學技能的思維操作程序一步一步地展現出來,然後根據這種程序逐步掌握技能的心智活動方式。整數、小數、分數的四則計算,課本幾乎都提供了計算的範例,學習時只需要根據範例有序地進行計算即可掌握計算方法。如被除數和除數末尾都有0的除法的簡便演算法,課本安排了如下範例,學習時只需要明確範例所反映的計算程序和方法,並按照這種程序和方法進行計算即可掌握被除數和除數末尾都有0的除法簡便計算的技能。嘗試學習法是指在學習中主要由學生自己去嘗試探索問題解決的方法和途徑,並在不斷修正錯誤的過程中找出解決問題的操作程序,進而獲得數學技能。這是一種探究式的發現學習法,總結運算規律和性質並運用它們進行簡便計算、解答復合應用題、求某些比較復雜的組合圖形的面積或體積等技能都可以運用這種學習方法去掌握。這種方法較多地運用於題目本身具有較強探究性的變式問題解決的學習,如用簡便方法計算1001÷12.5,由於學生在前面已經掌握除法商不變性質,練習時就可通過將除數和被除數部乘以8使除數變成100的途徑去實現計算的簡便。嘗試學習法雖然有利於培養學生的探索精神和解決問題的能力,但耗時太多,學習時最好是將它和範例學習法結合起來,兩種學習方法互為補充,這樣數學技能的學習就會更加富有成效

❺ 數學建模從大幾開始學好呢

從大一進學校就開始學比較好,剛剛經歷高中的全面學習是知識面記得比較好的時期

❻ 新課標下如何培養學生的數學建模思想

新課標下如何培養學生的數學建模思想數學模型是指針對或參照某種事物的特徵或數量相依關系,採用形式化的數學語言,概括地或近似地表示出來的一種數學結構。初中數學中常見的建模方法有:對現實生活中普遍存在的等量關系(不等關系),建立方程模型(不等式模型);對現實生活中普遍存在的變數關系,建立函數模型;涉及圖形的,建立幾何模型;涉及對數據的收集、整理、分析,建立統計模型……這些模型是常見的,並且對它們的研究具有典型的意義,這也就註定了這些內容的重要性。在中學階段,數學建模的教學符合數學新課程改革理念。通過建模教學,可以加深學生對數學知識和方法的理解和掌握,調整學生的知識結構,深化知識層次。學生通過觀察、收集、比較、分析、綜合、歸納、轉化、構建、解答等一系列認識活動來完成建模過程,認識和掌握數學與相關學科及現實生活的聯系,感受到數學的廣泛應用。同時,培養學生應用數學的意識和自主、合作、探索、創新的精神,使學生能成為學習的主體。因此在數學課堂教學中,教師應逐步培養學生數學建模的思想、方法,形成學生良好的思維習慣和用數學的能力。下面談談建模思想在初中數學教學中幾種常見的應用類型。
一、 方程思想
新課標要求能夠根據具體問題中的數量關系列出方程,體會方程是刻畫現實世界中的一個有效的數學模型。這即是方程的思想在初中數學中的應用,它要求我們能夠從問題的數量關系入手,運用數學語言將問題中的條件轉化為方程(組),然後通過解方程(組)使問題獲解。例:學校準備在圖書館後面的場地邊上建一個面積為50平方米的長方形自行車棚,一邊利用圖書館的後牆,並利用已有的總長為25米的鐵圍欄,請你設計,如何搭建比較合理?此題是華東師大出版的數學(九年級上)課本P38習題第9題。它考查了同學們在現實生活的背景中理解基本數量關系的能力。
顯然,方程的思想就是把未知量用字母表示和已知量一起參與建立等式,構造方程的方法來解決問題,體現了未知和已知的統一。所以,在建立方程模型時,應著重培養學生如何學會尋找問題中的已知量、未知量的關系建立方程。隨著課改的深入,數學命題更重視以社會熱點,焦點和日常生活中熟悉的事實為背景,構建一個有鮮活背景,與社會,生活相關的數學應用題。因此,在課堂教學中,教師應引導學生關注生活,生產中的數學問題,盡可能給學生提供合適的問題,鼓勵學生積極參與解決問題的活動,自己去探索,研究,從而強化應用數學的意識,並且具備把實際問題轉化為數學問題的能力,使學生領會數學建模的思想和基本過程,提高解決問題的能力和信心。
二、不等式(組)的思想
同樣的,數學建模思想用於不等式(組),新課標提出了類似的要求。不等式(組)的思想即從問題的數量關系出發,運用條件將問題中的數量關系轉化為不等式(組)來解決。
例:某校初一、初二兩年段學生參加社會實踐活動,原計劃租用48座客車若干輛,但還有24人無座位。
1) 設原計劃租用48座客車x輛,試用x的代數式表示這兩個年段學生的總人數。
2) 現決定租用60座客車,則可比原計劃租48座客車少2輛,且所租60座客車中有一輛沒有坐滿,但這輛車已坐的座位超過36位,請你求出該校這兩個年段學生總人數。此題便可通過構建不等關系得以解答。
三、 函數思想
新課標提出,能用適當的函數表示法刻畫某些實際問題中變數之間的關系變化,結合對函數關系的分析,嘗試對變數的變化規律進行初步預測,能用一次函數,二次函數等來解決簡單的實際問題。在學習了正、反比例函數、一次函數和二次函數後,學生的頭腦中已經有了這些函數的模型。因此,一些實際問題就可以通過建立函數模型來解決
例:某中學要印刷本校高中錄取通知書,有兩個印刷廠前來聯系製作業務。甲廠優惠條件是每份定價1.5元,八折收費,另收900元製版費;乙廠的收費條件是每份定價1.5元的價格不變,而製版費900元則六折優惠,且甲、乙都規定,一次印刷數量至少是500份,如何根據印數數量選擇比較合算的方案?若印刷數量為2000份,應選擇哪個?費用是多少?
方案設計題是基礎知識與基本技能結合比較緊密的一類應用題。此題不僅充分運用了函數的思想,又用到分類討論思想。其形式上表述生產、銷售、規劃等問題十分貼近生活,是近年來中考熱點問題。
四、 統計思想
在當前的經濟生活中,統計知識的應用越來越廣泛。而數學建模思想的應用在統計學方面的研究得到很好的體現。如新課標明確提出:體會用樣本估計總體的思想。例:在某樹林中100平方米的面積上統計有8棵紅楓樹,整個樹林面積為10000平方米,你能估計整個樹林共有多少棵楓樹嗎?
由以上幾種常見數學模型的建立,可以發現數學模型的建立過程大致有以下三個步驟:①實際問題→數學模型;②數學模型→數學的解;③數學的解→實際問題的解.因此,在實際課堂教學中,教師應以學生為主體,充分引導學生注意觀察生活中的各種現象,充分利用教

❼ 數學建模

數學建模復
數學建模就是通制過計算得到的結果來解釋實際問題,並接受實際的檢驗,來建立數學模型的全過程。當需要從定量的角度分析和研究一個實際問題時,人們就要在深入調查研究、了解對象信息、作出簡化假設、分析內在規律等工作的基礎上,用數學的符號和語言作表述來建立數學模型。

❽ 如何培養數學建模能力

新課標下如何培養學生的數學建模思想
數學模型是指針對或參照某種事物的特徵或數量相依關系,採用形式化的數學語言,概括地或近似地表示出來的一種數學結構。初中數學中常見的建模方法有:對現實生活中普遍存在的等量關系(不等關系),建立方程模型(不等式模型);對現實生活中普遍存在的變數關系,建立函數模型;涉及圖形的,建立幾何模型;涉及對數據的收集、整理、分析,建立統計模型……這些模型是常見的,並且對它們的研究具有典型的意義,這也就註定了這些內容的重要性。在中學階段,數學建模的教學符合數學新課程改革理念。通過建模教學,可以加深學生對數學知識和方法的理解和掌握,調整學生的知識結構,深化知識層次。學生通過觀察、收集、比較、分析、綜合、歸納、轉化、構建、解答等一系列認識活動來完成建模過程,認識和掌握數學與相關學科及現實生活的聯系,感受到數學的廣泛應用。同時,培養學生應用數學的意識和自主、合作、探索、創新的精神,使學生能成為學習的主體。因此在數學課堂教學中,教師應逐步培養學生數學建模的思想、方法,形成學生良好的思維習慣和用數學的能力。下面談談建模思想在初中數學教學中幾種常見的應用類型。
一、 方程思想
新課標要求能夠根據具體問題中的數量關系列出方程,體會方程是刻畫現實世界中的一個有效的數學模型。這即是方程的思想在初中數學中的應用,它要求我們能夠從問題的數量關系入手,運用數學語言將問題中的條件轉化為方程(組),然後通過解方程(組)使問題獲解。例:學校準備在圖書館後面的場地邊上建一個面積為50平方米的長方形自行車棚,一邊利用圖書館的後牆,並利用已有的總長為25米的鐵圍欄,請你設計,如何搭建比較合理?此題是華東師大出版的數學(九年級上)課本P38習題第9題。它考查了同學們在現實生活的背景中理解基本數量關系的能力。
顯然,方程的思想就是把未知量用字母表示和已知量一起參與建立等式,構造方程的方法來解決問題,體現了未知和已知的統一。所以,在建立方程模型時,應著重培養學生如何學會尋找問題中的已知量、未知量的關系建立方程。隨著課改的深入,數學命題更重視以社會熱點,焦點和日常生活中熟悉的事實為背景,構建一個有鮮活背景,與社會,生活相關的數學應用題。因此,在課堂教學中,教師應引導學生關注生活,生產中的數學問題,盡可能給學生提供合適的問題,鼓勵學生積極參與解決問題的活動,自己去探索,研究,從而強化應用數學的意識,並且具備把實際問題轉化為數學問題的能力,使學生領會數學建模的思想和基本過程,提高解決問題的能力和信心。
二、不等式(組)的思想
同樣的,數學建模思想用於不等式(組),新課標提出了類似的要求。不等式(組)的思想即從問題的數量關系出發,運用條件將問題中的數量關系轉化為不等式(組)來解決。
例:某校初一、初二兩年段學生參加社會實踐活動,原計劃租用48座客車若干輛,但還有24人無座位。
1) 設原計劃租用48座客車x輛,試用x的代數式表示這兩個年段學生的總人數。
2) 現決定租用60座客車,則可比原計劃租48座客車少2輛,且所租60座客車中有一輛沒有坐滿,但這輛車已坐的座位超過36位,請你求出該校這兩個年段學生總人數。此題便可通過構建不等關系得以解答。
三、 函數思想
新課標提出,能用適當的函數表示法刻畫某些實際問題中變數之間的關系變化,結合對函數關系的分析,嘗試對變數的變化規律進行初步預測,能用一次函數,二次函數等來解決簡單的實際問題。在學習了正、反比例函數、一次函數和二次函數後,學生的頭腦中已經有了這些函數的模型。因此,一些實際問題就可以通過建立函數模型來解決
例:某中學要印刷本校高中錄取通知書,有兩個印刷廠前來聯系製作業務。甲廠優惠條件是每份定價1.5元,八折收費,另收900元製版費;乙廠的收費條件是每份定價1.5元的價格不變,而製版費900元則六折優惠,且甲、乙都規定,一次印刷數量至少是500份,如何根據印數數量選擇比較合算的方案?若印刷數量為2000份,應選擇哪個?費用是多少?
方案設計題是基礎知識與基本技能結合比較緊密的一類應用題。此題不僅充分運用了函數的思想,又用到分類討論思想。其形式上表述生產、銷售、規劃等問題十分貼近生活,是近年來中考熱點問題。
四、 統計思想
在當前的經濟生活中,統計知識的應用越來越廣泛。而數學建模思想的應用在統計學方面的研究得到很好的體現。如新課標明確提出:體會用樣本估計總體的思想。例:在某樹林中100平方米的面積上統計有8棵紅楓樹,整個樹林面積為10000平方米,你能估計整個樹林共有多少棵楓樹嗎?
由以上幾種常見數學模型的建立,可以發現數學模型的建立過程大致有以下三個步驟:①實際問題→數學模型;②數學模型→數學的解;③數學的解→實際問題的解.因此,在實際課堂教學中,教師應以學生為主體,充分引導學生注意觀察生活中的各種現象,充分利用教材的優勢,創造性使用教材,努力創設合適的問題情境,讓學生投入到解決問題的實踐活動中,自己去探索,經歷數學建模的全過程,初步領會數學模型的思想和方法,增強數學應用意識,提高學生的創新能力,養成良好的思維品質,使學生學到有用的數學,學到不同的數學。

❾ 如何在教學中培養小學生的數學建模思想

數學建模就是用數學語言描述實際現象的過程。這里的實際現象既包涵具體的自然現象比如自由落體現象,也包涵抽象的現象比如顧客對某種商品所取的價值傾向。這里的描述不但包括外在形態,內在機制的描述,也包括預測,試驗和解釋實際現象等內容。
我們也可以這樣直觀地理解這個概念:數學建模是一個讓純粹數學家(指只懂數學不懂數學在實際中的應用的數學家)變成物理學家,生物學家,經濟學家甚至心理學家等等的過程。
數學模型一般是實際事物的一種數學簡化。它常常是以某種意義上接近實際事物的抽象形式存在的,但它和真實的事物有著本質的區別。要描述一個實際現象可以有很多種方式,比如錄音,錄像,比喻,傳言等等。為了使描述更具科學性,邏輯性,客觀性和可重復性,人們採用一種普遍認為比較嚴格的語言來描述各種現象,這種語言就是數學。使用數學語言描述的事物就稱為數學模型。有時候我們需要做一些實驗,但這些實驗往往用抽象出來了的數學模型作為實際物體的代替而進行相應的實驗,實驗本身也是實際操作的一種理論替代。
數學是研究現實世界數量關系和空間形式的科學,在它產生和發展的歷史長河中,一直是和各種各樣的應用問題緊密相關的。數學的特點不僅在於概念的抽象性、邏輯的嚴密性,結論的明確性和體系的完整性,而且在於它應用的廣泛性,進入20世紀以來,隨著科學技術的迅速發展和計算機的日益普及,人們對各種問題的要求越來越精確,使得數學的應用越來越廣泛和深入,特別是在即將進入21世紀的知識經濟時代,數學科學的地位會發生巨大的變化,它正在從國或經濟和科技的後備走到了前沿。經濟發展的全球化、計算機的迅猛發展,數學理倫與方法的不斷擴充使得數學已經成為當代高科技的一個重要組成部分和思想庫,數學已經成為一種能夠普遍實施的技術。培養學生應用數學的意識和能力已經成為數學教學的一個重要方面。
應用數學去解決各類實際問題時,建立數學模型是十分關鍵的一步,同時也是十分困難的一步。建立教學模型的過程,是把錯綜復雜的實際問題簡化、抽象為合理的數學結構的過程。要通過調查、收集數據資料,觀察和研究實際對象的固有特徵和內在規律,抓住問題的主要矛盾,建立起反映實際問題的數量關系,然後利用數學的理論和方法去分折和解決問題。這就需要深厚扎實的數學基礎,敏銳的洞察力和想像力,對實際問題的濃厚興趣和廣博的知識面。數學建模是聯系數學與實際問題的橋梁,是數學在各個領械廣泛應用的媒介,是數學科學技術轉化的主要途徑,數學建模在科學技術發展中的重要作用越來越受到數學界和工程界的普遍重視,它已成為現代科技工作者必備的重要能力之。為了適應科學技術發展的需要和培養高質量、高層次科技人才,數學建模已經在大學教育中逐步開展,國內外越來越多的大學正在進行數學建模課程的教學和參加開放性的數學建模競賽,將數學建模教學和競賽作為高等院校的教學改革和培養高層次的科技人才的個重要方面,現在許多院校正在將數學建模與教學改革相結合,努力探索更有效的數學建模教學法和培養面向21世紀的人才的新思路,與我國高校的其它數學類課程相比,數學建模具有難度大、涉及面廣、形式靈活,對教師和學生要求高等特點,數學建模的教學本身是一個不斷探索、不斷創新、不斷完善和提高的過程。為了改變過去以教師為中心、以課堂講授為主、以知識傳授為主的傳統教學模式,數學建模課程指導思想是:以實驗室為基礎、以學生為中心、以問題為主線、以培養能力為目標來組織教學工作。通過教學使學生了解利用數學理論和方法去分折和解決問題的全過程,提高他們分折問題和解決問題的能力;提高他們學習數學的興趣和應用數學的意識與能力,使他們在以後的工作中能經常性地想到用數學去解決問題,提高他們盡量利用計算機軟體及當代高新科技成果的意識,能將數學、計算機有機地結合起來去解決實際問題。數學建模以學生為主,教師利用一些事先設計好問題啟發,引導學生主動查閱文獻資料和學習新知識,鼓勵學生 積極開展討論和辯論,培養學生主動探索,努力進取的學風,培養學生從事科研工作的初步能力,培養學生團結協作的精神、形成一個生動活潑的環境和氣氛,教學過程的重點是創造一個環境去誘導學生的學習慾望、培養他們的自學能力,增強他們的數學素質和創新能力,提高他們的數舉素質,強調的是獲取新知識的能力,是解決問題的過程,而不是知識與結果。接受參加數學建模競賽賽前培訓的同學大都需要學習諸如數理統計、最優化、圖論、微分方程、計算方法、神經網路、層次分析法、模糊數學,數學軟體包的使用等等「短課程」(或講座),用的學時不多,多數是啟發性的講一些基本的概念和方法,主要是靠同學們自己去學,充分調動同學們的積極性,充分發揮同學們的潛能。

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