——建模教学过程初探
张秋雨 丽水市职业高级中学 浙江 丽水 323000
一、数学建模教学——模型准备
通过实际背景和建模目的,明确研究对象,了解相关的数据资料和基本事实,提出清晰的基本目标,尽量弄清楚要建模的问题属于哪一类学科的问题、可能需要用到哪些专业知识,然后学习或复习相关知识。我们作为培养专业技能型人才的职高院校,与时俱进,积极参与教学改革之路,培养应用与创新型人才这个主题是我们面临的一项主要任务。在教学改革的大好形势下,数学建模作为浙江省中职“选择性”课程改革水平综合评价的一部分,受到了浙江省各级教育部门的关心和重视,也得到了教育界同行的普遍认可。
数学建模是一种思维方法,是一个动态分析过程,数学建模主要是想解决生活中的某个实际问题,看看它是否与数学有直接的关系,运用我们所学习过的数学知识加以解决。数学建模内容贴近生活,解决生活中的实际问题,让数学的工具性更明显。数学建模教学为中职学生的应用与创新性学习搭建了很好的平台。数学建模的教学注重培养中职学生自主学习能力、敏锐的观察能力、逻辑思维能力、解决问题的能力,这就要求学生基础知识扎实,动手能力强,合作学习能力好;在数学建模教学中,特别重视发挥学生的自主性、合作性、创新性、逻辑性,尤其是提倡合作学习、语言表达、逻辑思维、解决问题等。应用与创新知识、方法、结果在数学建模的过程中体现得淋淋尽致。
二、数学建模教学——模型假设
有了模型准备的基础,要把实际问题变为数学问题还要对其进行必要合理的简化和假设,明确了建模目的又掌握了相关资料,再去除一些次要因素,以主要矛盾为主来对该问题进行假设。不同的假设会得到不同的模型。如果假设过于简单会导致模型的失败或者部分失败,所以应该进行修补或者补充假设。如“猪的体重问题”,如果假设过于详细,把一些复杂的问题都考虑进去,可能无法进入下一步的工作。中职学校培养技能型人才,技能型人才需要有创新思维和创新能力,正在由技能型人才转变为技能创新型人才的培养,希望把一些创意带到生活实际中,去解决生活中的实际问题。而数学建模的主要过程是将我们所熟悉的数学学习中的一些理论和方法又重新应用于解决现实问题。数学是一门学科,是一种反映客观现实的数形因素及其形式组成的模式的学科,具有多种思想方法,比如函数与方程思想、从一般到特殊思想、数形结合思想、化归思想等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我们在数学建模教学过程中不必刻意地去追求模型假设和运算方法,而将重点放在解决问题上,运用所学的数学思想去解决实际问题,运用所学的数学思想去启迪学生的创新思维得培养,激发学生的创新欲望。
三、数学建模教学——模型构成
模型构成是数学建模的核心,它和数学的关系最密切。在模型假设的基础上选择适当的数学工具,抓住问题的本质,简化变量之间的关系,要有严密的数学推理,数学模型假设要正确;同时可以使用各种各样的数学理论和方法,也要具有足够的精准度。虽然我们学习的数学知识都是前人经过大量实验、推理证明得出的创造性思维的成果,但是中职学生作为学习的主体,重新展示和发现数学发现的应用过程,目的是做重走数学知识的发现之路的引导者,而这正是对学生创新思维和应用能力的一种培养过程。恰恰相反,很多数学教师常常忽视这一点,已经习惯了数学课堂上对知识的传授,不给学生发现数学知识的形成过程,同时知识也不具有创新思维。反之,数学建模教学过程,能让中职学生在其中充分体会数学学习的兴趣,乐在其中。
四、数学建模教学——模型解析
在模型构成中建立的数学模型可以采用解方程、推理、图解、计算机模拟、定理证明等各种传统的和现代的数学方法对其进行求解,其中有些可以借助于计算机(编程或软件包)来做这些工作,特别的近似计算法(三角级数、二项式展开、代数近似、有效数学等)。
五、数学建模教学——模型检验与应用
将模型结果进行细致的分析,将我们得到的数学模型带回到生活实际当中从而检验其合理性。得出结论也不代表模型已经完事,因为在假设和模型构成的过程中,由于假设的合理性等因素得出的结论不一定和生活实际相适应,需要模型检验,用各种有效的数学工具求解所得到的数学方程等。然后,分析、解释模型的结果或把模型运行的结果与实际观测进行比较,开展进一步的案例分析,验证模型的正确性;对验证成立的数学模型进行总结归纳,尽可能上升到新的理论高度。
笔者希望以我校所开展的“数学建模教学”为突破点,对中职学校的课堂“数学建模”教学模式进行一些理论和实践研究,为中职数学教学及新课程提供理论和实践的支持和借鉴。
参考文献
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[5]吴长江 渗透数学模型方法,培养建模能力[J].中学数学教学,1996,(06)。
论文作者:张秋雨
论文发表刊物:《中小学教育》2018年第306期
论文发表时间:2018/1/18
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