高中數學建模論文範文

  近年來數學建模作為一項應用數學解決實際問題的活動,其教育上的價值在世界範圍內引起了越來越多的關注和重視。下面是小編為大家整理的高中數學建模論文,供大家參考。

  一:高中數學建模活動研究

  《新課程標準》對學生提出了新的教學要求,要求學生:

  ***1***學會提出問題和明確探究方向;

  ***2***體驗數學活動的過程;

  ***3***培養創新精神和應用能力。

  其中,創新意識與實踐能力是新課標中最突出的特點之一,數學學習不僅要在數學基礎知識,基本技能和思維能力,運算能力,空間想象能力等方面得到訓練和提高,而且在應用數學分析和解決實際問題的能力方面同樣需要得到訓練和提高,而培養學生的分析和解決實際問題的能力僅僅靠課堂教學是不夠的,必須要有實踐、培養學生的創新意識和實踐能力是數學教學的一個重要目的和一條基本原則,要使學生學會提出問題並明確探究方向,能夠運用已有的知識進行交流,並將實際問題抽象為數學問題,就必須建立數學模型,從而形成比較完整的數學知識結構。

  數學模型是數學知識與數學應用的橋樑,研究和學習數學模型,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的智力開發具有深遠的意義。

  數學建模活動是一種使學生在探究性活動中受到數學教育的學習方式,是應用已有的數學知識解決問題的教與學的雙邊活動,是學生圍繞某個數學問題,自主探究、學習的過程。新的高中數學課程標準要求把數學探究、數學建模的思想以不同的形式滲透在各模組和專題內容之中,突出強調建立科學探究的學習方式,讓學生通過探究活動來學習數學知識和方法,增進對數學的理解,體驗探究的樂趣。但是《新課標》雖然提到了“數學模型”這個概念,但在操作層面上的指導意見並不多。如何理解課標的上述理念?怎樣開展高中數學建模活動?

  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。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。數學建模以學生為主,教師利用一些事先設計好的問題,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,主動探索解決之法。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,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。

  一、在教學中傳授學生初步的數學建模知識

  中學數學建模的目的旨在培養學生的數學應用意識,掌握數學建模的方法,為將來的學習、工作打下堅實的基礎。在教學時將數學建模中最基本的過程教給學生:利用現行的數學教材,向學生介紹一些常用的、典型的數學模型。如函式模型、不等式模型、數列模型、幾何模型、三角模型、方程模型等。教師應研究在各個教學章節中可引入哪些數學基本模型問題,如儲蓄問題、信用貸款問題可結合在數列教學中。教師可以通過教材中一些不大複雜的應用問題,帶著學生一起來完成數學化的過程,給學生一些數學應用和數學建模的初步體驗。 二、培養學生的數學應用意識,增強數學建模意識

  在數學教學和對學生數學學習的指導中,介紹知識的來龍去脈時多與實際生活相聯絡。例如,日常生活中存在著“不同形式的等量關係和不等量關係”以及“變數間的函式對應關係”、“變相間的非確切的相關關係”、“事物發生的可預測性,可能性大小”等,這些正是數學中引入“方程”、“不等式”、“函式”“變數間的線性相關”、“概率”的實際背景。另外鍛鍊學生學會運用數學語言描述周圍世界出現的數學現象。數學是一種“世界通用語言”它能夠準確、清楚、間接地刻畫和描述日常生活中的許多現象。應讓學生養成運用數學語言進行交流的習慣。例如,當學生乘坐計程車時,他應能意識到付費與行駛時間或路程之間具有一定的函式關係。鼓勵學生運用數學建模解決實際問題。首先通過觀察分析、提煉出實際問題的數學模型,然後再把數學模型納入某知識系統去處理,當然這不但要求學生有一定的抽象能力,而且要有相當的觀察、分析、綜合、類比能力。

  三、在教學中注意聯絡相關學科加以運用

  在數學建模教學中應該重視選用數學與物理、化學、生物、美學等知識相結合的跨學科問題和大量與日常生活相聯絡***如投資買賣、銀行儲蓄、測量、乘車、運動等方面***的數學問題,從其它學科中選擇應用題,通過構建模型,培養學生應用數學工具解決該學科難題的能力。例如,高中生物學科以描述性的語言為主,有的學生往往以為學好生物學是與數學沒有關係的。他們尚未樹立理科意識,缺乏理科思維。比如:他們不會用數學上的排列與組合來分析減數分裂過程配子的基因組成;也不會用數學上的概率的相加、相乘原理來解決一些遺傳病機率的等等。這些需要教師在平時相應的課堂內容教學中引導學生進行數學建模。因此我們在教學中應注意與其它學科的呼應,這不但可以幫助學生加深對其它學科的理解,也是培養學生建模意識的一個不可忽視的途徑。又例如教了正弦函式後,可引導學生用模型函式寫出物理中振動圖象或交流圖象的數學表示式。

  最後,為了培養學生的建模意識,中學數學教師應首先需要提高自己的建模意識。中學數學教師除需要了解數學的和發展動態之外,還需要不斷地學習一些新的數學建模理論,並且努力鑽研如何把中學數學知識應用於現實生活。中學教師只有通過對數學建模的系統學習和研究,才能準確地的把握數學建模問題的深度和難度,更好地推動中學數學建模教學的發展。

  二:高中數學建模思想的滲透

  一、數學建模與數學建模意識

  數學建模是對實際問題本質屬性進行抽象而又簡潔刻劃的數學符號、數學式子、程式或圖形,它或能解釋某些客觀現象,或能預測未來的發展規律,或能為控制某一現象的發展提供某種意義下的最優策略或較好策略。而應用各種知識從實際問題中抽象、提煉出數學模型的過程,我們稱之為數學建模。它的靈魂是數學的運用,它就象陣陣微風,不斷地將數學的種子吹撒在時間和空間的每一個角落,從而讓數學之花處處綻放。

  高中數學課程新標準要求把數學文化內容與各模組的內容有機結合,數學建模是其中十分重要的一部分。作為基礎教育階段――高中,我們更應該重視學生的數學應用意識的早期培養,我們應該通過各種各樣的形式來增強學生的應用意識,提高他們將數學理論知識結合實際生活的能力,進而激發他們學習數學的興趣和熱情。

  二、高中數學教師必須提高自己的建模意識、積累自己的建模知識。

  我們在教學內容和要求上的變化,更意味著教育思想和教學觀念的更新。數學建模源於生活,用於生活。高中數學教師除需要了解數學科學的發展歷史和發展動態之外,還需要不斷地學習一些新的數學建模理論,並且努力鑽研如何把高中數學知識應用於現實生活。作為高中數學教師,在日常生活上必須做數學的有心人,不斷積累與數學相關的實際問題。

  三、在數學建模活動中要充分重視學生的主體性

  提高學生的主體意識是新課程改革的基本要求。在課堂教學中真正落實學生的主體地位,讓學生真正成為數學課堂的主人,促進學生自主地發展,是現代數學課堂的重要標誌,是高中數學素質教育的核心思想,也是全面實施素質教育的關鍵。高中數學建模活動旨在培養學生的探究能力和獨立解決問題的能力,學生是建模的主體,學生在進行建模活動過程中表現出的主體性表現為自主完成建模任務和在建模活動中的互相協作性。中學生具有好奇、好問、好動、好勝、好玩的心理特點,思維開始從經驗型走向理論型,出現了思維的獨立性和批判性,表現為喜歡獨立思考、尋根究底和質疑爭辯。因此,教師在課堂上應該讓學生充分進行自主體驗,在數學建模的實踐中運用這些數學知識,感受和體驗數學的應用價值。

  教師可作適當的點撥指導,但要重視學生的參與過程和主體意識,不能越俎代庖,目的是提高學生進行探究性學習的能力、提高學生學習數學的興趣。

  四、處理好數學建模的過程與結果的關係

  我國的中學數學新課程改革已進入全面實施階段。新的高中數學課程標準強調要拓寬學生的數學知識面,改善學生的學習方式,關注學生的學習情感和情緒體驗,培養學生進行探究性學習的習慣和能力。數學建模活動是一種使學生在探究性活動中受到數學教育的學習方式,是運用已有的數學知識解決問題的教與學的雙邊活動,是學生圍繞某個數學問題自主探究、學習的過程。新的高中數學課程標準要求把數學探究、數學建模的思想以不同的形式滲透在各模組和專題內容之中,突出強調建立科學探究的學習方式,讓學生通過探究活動來學習數學知識和方法,增進對數學的理解,體驗探究的樂趣。 五、數學建模教學與素質教育

  數學建模問題貼近實際生活,往往一個問題有很多種思路,有較強的趣味性、靈活性,能激發學生的學習興趣,可以觸發不同水平的學生在不同層次上的創造性,使他們有各自的收穫和成功的體驗。由於給了學生一個縱情創造的空間,就為學生提供了展示其創造才華的機會,從而促進學生素質能力的培養和提高,對中學素質教育起到積極推動作用。

  1.構建建模意識,培養學生的轉換能力

  恩格斯曾說過:“由一種形式轉化為另一種形式不是無聊的遊戲而是數學的槓桿,如果沒有它,就不能走很遠。”由於數學建模就是把實際問題轉換成數學問題,因此如果我們在數學教學中注重轉化,用好這根有力的槓桿,對培養學生思維品質的靈活性、創造性及開發智力、培養能力、提高解題速度是十分有益的。學生對問題的研究過程,無疑會激發其學習數學的主動性,且能開拓學生的創造性思維能力,養成善於發現問題、獨立思考的習慣。教材的每一章都由一個有關的實際問題引入,可直接告訴學生,學了本章的教學內容及方法後,這個實際問題就能用數學模型得到解決,這樣,學生就會產生創新意識。

  2.注重直覺思維,培養學生的想象能力

  眾所周知,數學史上不少的數學發現都來源於直覺思維,如笛卡爾座標系、歌德巴赫猜想等,應該說它們不是任何邏輯思維的產物,而是數學家通過觀察、比較、領悟、突發靈感發現的。通過數學建模教學,使學生有獨到的見解和與眾不同的思考方法,如善於發現問題,溝通各類知識之間的內在聯絡等是培養學生創新思維的核心。七年級的教材裡,以遊戲的方式編排了簡單而有趣的概率知識,如轉盤遊戲,扔硬幣來驗證出現正面或反面的概率等等。通過有趣的遊戲,激起了學生學習的興趣,並瞭解到概率統計知識在社會中應用的廣泛性和重要性。

  3.灌輸“構造”思想,培養學生的創新能力

  “一個好的數學家與一個蹩腳的數學家之間的差別,就在於前者有許多具體的例子,而後者則只有抽象的理論。”我們前面講到,“建模”就是構造模型,但模型的構造並不是一件容易的事,又需要有足夠強的構造能力,而學生構造能力的提高則是學生創造性思維和創造能力的基礎:創造性地使用已知條件,創造性地應用數學知識。

  當然,數學建模在現在的高中數學教育中的地位和作用更加重要。但究竟如何在高中搞好數學建模活動,更好地發揮數學建模的作用,仍將是一個漫長而曲折的過程,是我們廣大高中學教師和教育工作者所思考和探索的問題。