数学建模思想在初中数学教学中的应用论文_陈向华

数学建模思想在初中数学教学中的应用论文_陈向华

陈向华 山东省青岛市黄岛区第三中学 266500 

摘 要:在新课标的要求下,初中数学应该培养学生的数学应用意识和数学模型思想。初中数学教学中常用到建模的思想,有利于培养学生的解决实际问题的能力,提高课堂的效率和学生的学习质量。如何在教学中引导学生巧妙地将实际问题转化为数学模型,是数学教师在课堂教学中的必须渗透到的,这也是本文研究的重点,在初中数学教学中应用建模思想能够进一步提高教学效率和教学质量。

关键词:数学建模思想 初中数学 教学 应用

随着我国新课程的改革,教材需要结合社会实践和生活实际,更加注重理论与实践的结合,更加注重学生对于数学知识的应用。因此在新课标中指出,教学应该让学生从现实生活的背景中去理解基本的变化规律和数量关系,让学生从实际的数学问题中建立模型,进行求解和验证。

一、数学建模思想概述

为了对一种实际现象进行更加科学、逻辑和客观的描述,人们通常会采用更加严格的语言来描述,这种语言就是数学,而使用数学语言来描述事物就称之为数学模型。在现实生活中,需要一些实验来论证,而实验则是用抽象出来的数学模型来替代实际物体,其实验本身也是一种对实际操作的理论替代。数学建模属于应用数学,数学建模思想就是将实际问题经过分析和简化转为数学问题,然后通过正确合理的数学方法去解决,这也是一种数学的思考方法,运用数学的语言来解决一些实际问题,是一种十分有利的数学手段。

二、初中数学教学中应用数学建模思想的意义

在初中九年义务教育的数学课标中强调了在教学中应该增强学生应用知识的意识,培养学生运用代数知识和方法解决问题的能力。同时数学新课程的改革也对加强学科综合性和应用性内容进行了强调。随着我国对基础课程的不断改革,课堂上的教学方法以及模式都在逐渐地发生变化,掌握科学知识必然重要,但是创新精神和实践能力的培养也不能忽视,重点培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。在新课标的理念下,数学课堂教学已经向实际应用转变,但是很多数学教师们对此重视度还不够高,学生的创新精神和实践能力还未得到有效的提升。面对复杂的问题更不知道如何简单化处理,无法运用自己的知识有效地解决实际问题,而数学建模思想的出现成为了数学课堂的重要方法和手段,以教材为载体,对教学方法进行创新改革,逐渐地培养学生的数学应用意识和实际分析问题和解决问题的能力是应用数学建模思想的初衷。

三、应用数学建模思想应遵循的原则

初中数学建模的应用应该根据实际的教学情况以及学生的学习特点来进行,应该遵循以下原则:

1.实际问题数学化。这一原则也是数学建模的核心,这也是初中生学习应用类数学题目最为困难的地方,将实际问题数学化,进而用数学知识来解决问题。

2.尊重学生主体地位,提高学生数学能力。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在传统的初中数学教学中,教师占据着主体地位,学生只能跟随教师的思路学习,处于被动的地位,而在数学建模思想下,数学教学应该以学生为中心,尊重学生的主体地位,教师是为学生服务的,鼓励学生进行大胆的尝试,积极地参与到活动中来,发挥学生的主观能动性,从而提高学生的运算能力、推理能力以及空间想象能力等。

3.设计要有适应性。在数学建模思想下对数学问题进行设计应该遵循适应性原则,根据教学内容,利用数学建模思想去设计教学内容,在一些活动中还可以进行适当的拓展,但是不能拓展过深,应该根据学生的学习能力进行数学模型的设计,逐渐引导学生建立简单的数学模型。

4.在数学建模活动中渗透数学思想和方法。数学思想和方法是解决数学问题最为有效的手段,在实际生活中,有千变万化的实际问题,在进行建模的过程中应该渗透数学思想和方法,其中包括函数思想、等价转换思想、方程思想以及数形结合思想等等,方法有换元法、消元法、待定系数法、归纳法、配方法、反证法等等,这些思想和方法都能够帮助学生提高其实际解决问题的能力,为以后的数学建模活动奠定良好的基础。

四、如何在数学教学中应用数学建模思想

1.以教材为载体,应用数学建模思想。在现阶段的义务教育课程中,经常会遇到一些有关于创设知识情境的问题,这些问题需要通过结合数学思想和方法来进行教学的。在这一教学过程中渗透数学建模思想不仅能够让学生更加清楚地认识数学这门抽象的学科,同时还能够让学生感受到利用数学建模思想来解决实际问题的便利和精妙之处,让学生对数学产生更加浓厚的兴趣。

2.根据知识点,利用生活实例应用数学建模思想。著名数学教育家弗赖登塔尔说过:“数学是现实的,学生从生活中学习数学,再把学的数学用到现实生活中。”学生所学的知识内容与其生活经验和已有的潜意识知识是有着相关性的,调查显示,这种相关性越大,学生学习的兴趣也就越高。因此初中数学教学中应该重视数学与生活、生产之间的相关性,通过寻找这种相关性来激发学生的建模兴趣,如果初中数学教学能够挖掘数学教学活动中具有典型意义和激发学生学习兴趣的问题,通过创设问题情境等方式来展示数学的应用价值,那么学生的求知欲望会更加强烈。

3.通过创设问题情境来激发学生学习的兴趣。在初中数学教育中,课堂是主要的战场,如何在潜移默化中向学生传递数学建模的思想呢?首先可以根据课堂教学内容,以学生现有的知识背景和生活经验为基础,对题目进行改编,将课堂中枯燥的数学题目转变成生活中学生常常会遇到的应用问题,让学生带着这样的问题去分析和寻找答案,在这样的基础上,学生的情绪是高昂的,学习兴趣也空前高涨,为学生的学习奠定情感基础。

在数学课本中的很多问题都是来源于实际,来源于日常生活,是通过建立简单的数学模型来建立问题和解决问题的。初中数学教师应该利用生活中的事例灵活运用,提高学生的实际应用能力。生活中处处有着数学,如果用数学的眼光来看待生活,那么很多生活中的问题都能够转化为数学问题,教师应该明确知道这一点,这样才能在数学教学中更好地应用数学建模思想。

4.在数学活动中应用数学建模思想。数学活动的形式非常多,内容也可以非常新颖和具有价值,其中脑筋急转弯的游戏虽然简单,但是受到初中生的欢迎,例如一个很经典的脑筋急转弯:树上有十只鸟,开枪打死一只,树上还剩几只鸟?学生对于此类题目非常感兴趣,因此初中数学教师可以将其引入到数学活动中去,让学生分成小组进行讨论,最后对学生的结论进行总结。

虽然这种问题的讨论过程看似与数学建模没有联系,但是其中体现的正是数学建模中最为关键也是最为困难的一个环节,即如何将现实问题进行分析之后转化为学生最为熟悉的数学问题,从而建立一种数学模型。这种方式不仅能够培养学生的学习兴趣,同时还能够培养学生的洞察力和探究问题的能力。

5.注重数学教学与其他学科的联系。学生在做数学题的过程中会遇到各种各样的困难,初中数学教师在教学中应注重数学与其他学科之间的联系,这样能够帮助学生减少困难,在做题的过程中也更加自如,对于学习数学的信心也是越来越足,还能够培养学生用数学解决问题的能力。

初中生数学建模思想的培养是一个综合性的过程,也是和其他能力协同发展的一个过程,在初中数学教学中应用数学建模思想能够帮助学生加深对数学知识的掌握,优化学生的知识结构和知识层次,因此,初中教师在数学教学的课堂中应该逐渐地应用数学建模,培养学生的数学建模思想,帮助学生形成一个良好的思维习惯,提高学生用数学建模思想解决问题的能力。

参考文献

[1]李黎 浅谈数学建模思想在初中教学中的应用[J].中华少年,2016年02期。

[2]杨娟 初中数学建模思想方法的教学探讨[J].学子(理论版),2016年07期。

[3]张丽萍 浅谈初中数学教学中数学建模思想的渗透[J].情感读本,2016年08期。

论文作者:陈向华

论文发表刊物:《教育学文摘》2018年2月总第255期

论文发表时间:2018/1/29

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