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数学建模的心得范文1
Abstract: Mathematics modeling is a mathematical tool for solving real world problems with focus on major and unique features of the system studied, which is the core of mathematics competence of undergraduates. In this paper, the significance of mathematics modeling is analyzed by presenting the relations between mathematics modeling and mathematics competence. Finally, it studies how to cultivate undergraduates′ comprehensive qualities by mathematics modeling study.
Key words: undergraduate; mathematics modeling; mathematics competence
数学模型作为对实际事物的一种数学抽象或数学简化,其应用性强的特点使其影响正在向更广阔的领域拓展、延伸。因适应新时期应用型、创新型人才培养的需要,数学建模受到了高等院校的重视,相应的课程建设计划得到了实施,竞赛活动得到了开展。基于数学建模培养学生解决实际问题能力的优势,通过数学建模来提升大学生的综合素质,已成为一个逐步引起关注的教育教学问题。
一、数学建模的内涵及其应用趋势
《数学课程标准(实验)》中提出:“数学探究、数学建模、数学文化是贯穿于整个高中数学课程的重要内容……,高中阶段至少应安排一次较为完整的数学探究、数学建模活动。”[1]对于数学建模的理解,可以说它是一种数学技术,一种数学的思考方法。它是“对实际的现象通过心智活动构造出能抓住其重要且有用的特征的表示,常常是形象化的或符号的数学表示”[2]。从科学、工程、经济、管理等角度来看,数学建模就是用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并“解决”实际问题的一种强有力的数学工具。
通俗地说,数学建模就是建立数学模型的过程。几乎一切应用科学的基础都是数学建模,凡是要用数学解决的实际问题也都是通过数学建模的过程来实现的。就其趋势而言,其应用范围越来越广,并在大学生数学素质培养中肩负着重要使命。尤其是 20 世纪中叶计算机和其他技术突飞猛进的发展,给数学建模以极大的推动,数学建模也极大地拓展了数学的应用范围。曾经有位外国学者说过:“一切科学和工程技术人员的教育必须包括数学和计算数学的更多内容。数学建模和与之相伴的计算正在成为工程设计中的关键工具。”[3]正因为数学通过数学建模的过程能对事实上很混乱的东西形成概念的显性化和理想化,数学建模和与之相伴的计算正在成为工程设计中的关键工具。因而了解和一定程度掌握并应用数学建模的思想和方法应当成为当代大学生必备的素质。对绝大多数学生来说,这种素质的初步形成与《高等数学》及其相关学科课程的学习有着十分密切的关系。
二、数学建模与数学综合素质提升
当今的数学教育界,对什么是“数学素质”,有过深入广泛的讨论。经典的说法认为,数学是一门研究客观世界中数量关系和空间形式的科学,因而,人们认识事物的“数”、“形”属性及其处理相应关系的悟性和潜能就是数学素质。一是抽取事物“数”、“形”属性的敏感性。即注意事物数量方面的特点及其变化,从数据的定性定量分析中梳理和发现规律的意识和能力。二是数理逻辑推理的能力。即数学作为思维的体操、锻炼理性思维的必由之路,可提高学生的逻辑思维能力和推理能力。三是数学的语言表达能力。 即通过数学训练所获得的运用数学符号进行表达和思考、求助与追问的能力。四是数学建模的能力。即在掌握数学概念、方法、原理的基础上,运用数学知识处理复杂问题的能力。五是数学想像力。即在主动探索的基础上获得的洞察力和联想、类比能力。因此,数学建模能力已经成为数学综合素质的重要内容。那么,数学建模对于学生的数学综合素质的提升表现在哪些方面呢?
(一)拓展学生知识面,解决“为‘迁移’而教”的问题。数学建模是指针对所考察的实际问题构造出相应的数学模型,通过对数学模型的求解,使问题得以解决的数学方法。数学建模教学与其他数学课程的教学相比,具有难度大、涉及面广、形式灵活的特点,对学生综合素质有较高的要求。因此,要使数学建模教学取得良好的效果,应该给学生讲授解决数学建模问题常用的知识和方法,在不打乱正常教学秩序的前提下,周密安排数学建模教学活动,为将来知识的“迁移”打下基础。具体可将活动分为三个阶段:第一阶段是补充知识,重点介绍实用的数学理论和数学方法,不讲授抽象的数学推导和繁复的数学计算,有些内容还可以安排学生自学,以此调动学生的学习积极性,发挥他们的潜能;第二阶段是编程训练,强化数学软件包MATLAB编程,突出重要数学算法的训练;第三阶段是数学建模专题训练,从小问题入手,由浅入深地训练,使学生体会和学习应用数学的技巧,逐步训练学生用数学知识解决实际问题,掌握数学建模的思想和方法。[4]
(二)发挥主观能动性,强化学生自主学习能力。数学建模是一种对实际的现象通过心智活动构造出能抓住其重要且有用的特征的表示,需要学生发挥主观能动性,通过主体心智活动的参与,实现问题的建构和解决。在大学,自主学习是学生学习的一种重要方式。大学生课外知识的获得、参与科研活动、撰写毕业论文和进行毕业设计等等,都是在教师的指导下的自主学习,因此,自主学习的意识和能力培养成为提升大学生综合素质的关键。数学建模对于强化学生自主学习能力,培养数学综合素质无疑具有典型意义。由于数学建模对知识掌握系统性的要求,而这些系统的知识又不可能系统地获得,很多参与数学建模学习和研究的学生,都深感其对提高自主学习能力的重要性,并从中汲取不竭的动力,进行后续的学习和研究
(三)把握数学建模的内在特质,培养学生的创新能力。创新能力是指利用自己已有的知识和经验,在个性品质支持下,新颖而独特地提出问题、解决问题,并由此产生有价值的新思想、新方法、新成果。数学建模具有创新的内在特质,其本身就是一个创新的过程。现实生产和生活中,面临的每一个实际问题往往都比较复杂,影响它的因素很多,从问题的提出、模型的建构、结果的检验等各个方面都需要创新活动的参与,建立数学模型需以创新精神为动力,不断激发学生的创造力和想像力。因此,在数学建模活动中,要鼓励学生勤于思考、大胆实践,尝试运用多种数学方法描述实际问题,不断地修改和完善模型,不断地积累经验,逐步提高学生分析问题和解决问题的能力。持续创新是知识经济时代的重要特征,高等院校应坚持把数学建模教育作为素质培养的载体,大力培养学生的创新精神、创新勇气和创新能力,使其真正成为创新的生力军。
(四)促进合作意识养成,培养团队协作精神。 适应时代的发展,越来越多的高校将参加数学建模竞赛作为高校教学改革和培养科技人才的重要途径。数学建模比赛的过程就是培养学生全局意识、角色意识、合作意识的过程,也是一个塑造学生良好个性的过程。数学建模竞赛采取多人组队、明确时间、完成规定任务的形式进行。一个数学建模任务的完成,往往需要成员之间的讨论、修改、综合,既有分工、又有合作,是集体智慧的结晶。竞赛期间学生可以自由地查阅资料、调查研究,使用必要的计算机软件和互联网。作为对学生的一种综合训练,学生要解决建模问题,必须有足够的知识,并有将其抽象成数学问题、有良好的数学素养,有熟练的计算机应用能力,还要有较好的写作能力,这些知识和能力要素的取得,往往来自于一个坚强的团队。具有一定规模的建模问题一般都不能由个人独立完成,只有通过合作才能顺利完成,没有全局观念和协作精神作为支撑,要完成好建模任务是非常困难的。
三、在数学建模的教与学中提升学生数学素质
数学建模课程的教学不是传统意义上的数学课,它不是“学数学”,而是“学着用数学”。它是以现实世界为研究对象,教我们在哪里用数学,怎样用数学。对模型的探索,没有现成的普遍适用的准则和技巧,需要成熟的经验见解和灵巧的简化手段,需要合理的假设,丰富的想像力,敏锐的洞察力。直觉和灵感往往也起着不可忽视的作用。因此,在数学建模教学中要把握“精髓”,侧重于给予学生一种综合素质的训练,培养学生多方面的能力。
(一)将数学建模思想渗透到教学中去。把数学建模的思想和方法有机地融入“高等数学”等课程教学是一门“技术含量”很高的艺术。其困难之一就是数学建模往往与具体的数学问题和方法,可能是很深奥的数学问题和方法紧密相连。因此,怎样精选只涉及较为初等的数学理论和方法而又能体现数学建模精神,既能吸引学生而且学生又有可能遭遇的案例,并将其融入课程教学中十分重要。特别要重视在教学中训练学生的“双向翻译”的能力。这一能力的要求,简单地说,就是把实际问题用数学语言翻译为明确的数学问题,再把数学问题得到解决的结论或数学成果翻译为通俗的大众化的语言。“双向翻译”对于有效应用数学建模的思想和方法,是一个极为关键的步骤,权威的专家多次强调了这一点。建模的力量就在于“通过把物质对象对应到认定到能‘表示’这些物质对象的数学对象以及把控制前者的规律对应到数学对象之间的数学关系,就能构造所研究的情形的数学建模;这样,把原来的问题翻译为数学问题,如果能以精确或近似方法求解此数学问题,就可以再把所得到的解翻译回去,从而解出原先提出的问题。”
(二)数学建模教学中重视各种技术手段的使用。在“高等数学”等课程的教和学中,使用技术手段,尤其是数学软件,只是时间的问题,尽管关于技术手段的好与坏还仍有争议。企图用技术手段来替代个人刻苦努力的学习过程,只会误导学生。但决不能因此彻底地排斥技术手段, 这是一个“度”的问题。对于数学建模的教师来说,技术手段既可能成为科研和教学研究的有力工具, 也可以通过教学实践来研究怎样使用它们。数学建模课程教学中涉及数理统计、系统工程、图论、微分方程、计算方法、模糊数学等多科性内容,这些作为背景性知识和能力的内容,一个好的教师一定要在教学中把它作为启发性的基本概念和方法介绍给学生。而这些内容要取得基于良好引导效果的教学成效,就必须使用包括数学软件在内的多种技术手段,以此来培养学生兴趣,引导学生自学,挖掘学生的学习潜能。
(三)确立“学生是中心,教师是关键”的原则。所有的教学活动都是为了培养学生,都要以学生为中心来进行, 这是理所当然的。数学建模的教学要改变以往教师为中心、知识传授为主的传统教学模式,确立实验为基础、学生为中心、综合素质培养为目标的教学新模式。然而,教学活动是在教师的领导和指导下进行的, 因而,教师是关键。在教学过程中教师对问题设计、启发提问、思路引导、能力培养方面承担重要职责,教师能否充满感情地、循循善诱、深入浅出地开展数学建模的教学就成了学生学习成效的关键,教师的业务能力、敬业精神、个人风格等发挥着非常重要的作用。因此,作为数学建模的教师,把数学建模思想运用在高等数学教学中的意义,就在于在整个教学中给了学生一个完整的数学,学生的思维和推理能力受到了一次全面的训练,使学生不仅增长了数学知识,而且学到了应用数学解决实际问题的本领。
参考文献
[1]叶尧城.高中数学课程标准教师读本[M]. 武汉:华中师范大学出版社,2003:20.
[2]王庚.数学文化与数学教育[M].北京:科学出版社,2004:56.
数学建模的心得范文2
1.建模教学的意义
建模教学指的是通过为了帮助学生加深对课本的理解和记忆,通过建立实物模型来阐述课本中抽象的理论。建模指的是建立课本中教学素材的模型,对课本中的素材模型化,通过实物对学生进行教学,比如说小学数学中的加减问题,教师可以使用水果或者别的可以方便进行教学的事物来进行教学,可以帮助小学学生对自己所学的事物有更直观的了解和印象。小学教学中,教师不光要将课本中的理论知识教给学生,还需要培养学生的动手能力,让学生独立建造模型就是很好的提升学生动手能力的途径,因为当学生上了小学之后,是小学生的思维就由形式转化为抽象的一个重要的阶段,是培养小学生的建模意识和建模理论的基础和奠基的过程,建模教学最主要的意义是很好的提高小学生的动手能力和对课本中知识的理解能力。
2.建模教学的模式
将建模教学融入小学数学中,要考虑到小学生对事物的认知能力和知识水平,还要遵循建模教学的基本规律。而可以将建模教学的过程分为几个部分:假设问题、精简假设、建立模型、解读模型等环节。
i.假设问题
建模教学中,教师需要根据教学内容来假设问题,假设问题必须是与小学生的生活并且符合数学教学内容方面的问题,这样才能够很好的建立小学生对建模教学的兴趣,才能够更好的帮助小学生去接纳建模教学从而更好的理解课本里的内容。
ii.精简假设
当给小学生假设问题以后,就要将这个问题转变成贴切课本内容的问题,所以要首先解答以下两个问题:对分析问题时建立的情景和将假设问题转变成课本问题,也就是根据提出问题的特征和建立模型教学的目的,简化提出的问题,把假设的问题通过小学生能够理解的数学语言描述出来,进而将假设的问题转变为数学问题。
iii.建立模型
通过构建模型让小学生能够更直观的更深入的了解问题的本质以及问题所指的内容,建模教学就是为了能够帮助学生理解和解读课本里面抽象的内容,通过实物来将课本里面学生看不到的一面展示出来。
iv.解读模型
最后通过教师来解读模型的内容来帮助学生理解模型的含义。建模教学知识教学中的一种教学形式并不能从根本上解决问题,所以教师应该向小学生解读模型代表的含义,这样才能让学生从根本上了解问题的本质。
教学中必须要以建模教育的基本理念为中心,遵循这一流程来进行教学,并在教学中融入教师自身对建模教学的理解和知识。
二、建模教学对学校教育的利弊
任何事物都有它的两面性,建模教育对于小学数学一样存在着它自身带给小学属小教育中的利与弊。
1.建模教学对小学数学的利
建模教学是直观的把课本中的教学素材通过实物的方式展现在学生的面前。在小学数学中融入建模教学能够帮助小学生更好的了解授课的内容和汲取课本中的知识,还能够很好的提高小学生的动手能力和抽象思维。建造模型让小学生能够看到课本中的文字所描述的问题,通过利用模型来教学,就能够通过建模教学来首先刺激小学生的视觉,让小学生能够直接看到课本中所描述的内容,这样就能通过视觉刺激大脑来进行记忆和提高自身的理解。其次,利用身边的小物件进行教学的时候,教师应该让小学生自己独立的动手进行建造模型,在这样的教学模式下学生既能够提高自身的基本理论知识,还能够提高自己的动手能力。
2.建模教学对小学数学的弊
数学建模的心得范文3
关键词: 新课标 初中数学 建模教学
全日制义务教育数学课程标准对数学建模提出了明确要求,其中强调:从学生已有的生活经验出发,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用。在使学生获得对数学理解的同时,在思维能力、情感态度与价值观等方面也得到发展。这给初中数学教学提供了一个很大的空间。同时建模对初中生来说是难点,强化数学建模的能力,不仅能使学生更好地掌握数学基础知识,而且能使“数学生活化”,充分提高了学生的应用数学意识能力和创新意识能力。近几年,每年高考试题都有几道应用题,中考也加强了应用题的考查,这些应用题以数学建模为中心,考查学生应用数学的能力,而学生在应用题中的得分率远远低于其他题,原因就是学生缺乏数学建模和应用数学意识。因此初中数学教师应加强数学建模的教学,以提高学生数学建模能力,从而培养学生应用数学的创新意识。
一、数学建模的重要性
过去,不少学生对数学的认识是繁、难,在生活中应用太少,这是由于走入了纯数学误区,未能真正把数学学活。其实,数学发展本来就是与生产、生活发展同步的。随着数学教育界中“数学应用意识”教育的不断深入,提高数学应用性的教育迫在眉睫。数学应用性包括两个层次:一是数学的精神、思想和方法;二是数学建模。而通过数学建模能力的培养,学生可以从熟悉的环境中引入数学问题,增加与生活、生产的联系,培养数学应用意识,巩固数学方法,培养创新意识,以及分析和解决实际问题的能力,这正是素质教育和数学教育的目的。从初中开始,学生已经能够很好地掌握他们所理解的一些抽象概念的本质属性,并能逐步地分出主次特征,只是对高度概括与抽象缺乏经验。因此,在这个阶段对学生有意识地进行数学建模能力的培养,对提高他们对数学的兴趣,以及能力的开发都有深远的影响。
二、建立数学模型的过程
1.审题建立数学模型,首先要认真审题。实际问题的题目一般都比较长,涉及的名词、概念较多,因此要耐心细致地读题,深入分析实际问题的背景,明确建模的目的;弄清问题中的主要已知事项,尽量掌握建模对象的各种信息;挖掘实际问题的内在规律,明确所求结论和对所求结论的限制条件。
2. 简化根据实际问题的特征和建模的目的,对问题进行必要简化。抓住主要因素,抛弃次要因素,根据数量关系,联系数学知识和方法,用精确的语言作出假设。
3. 抽象将已知条件与所求问题联系起来,恰当引入参数变量或适当建立坐标系,将文字语言翻译成数学语言,将数量关系用数学式子、图形或表格等形式表达出来,从而建立数学模型。按上述方法建立起来的数学模型,还要看是不是符合实际,理论上、方法上是否达到了优化,因此在对模型求解、分析之后通常还要用实际现象、数据等检验模型的合理性。
三、初中阶段的几种常见数学模型
1.构建不等式(组)求解。
现实生活中同样也广泛存在着数量之间的不等关系。诸如市场营销、生产决策、统筹安排、核定价格范围等问题,可以通过给出的一些数据进行分析,将实际问题转化成相应的不等式(组)问题,利用不等式的有关性质加以解决。
2.构建方程(组)求解。
现实生活中广泛存在着数量之间的相等关系。“方程(组)”模型是研究现实世界数量关系的最基本的数学模型,它可以帮助人们从数量关系的角度更准确、清晰地认识、描述和把握现实世界。如打折销售、分期付款、增长率、储蓄利息、工程问题、行程问题、浓度配比等问题,常可以抽象成方程(组)模型,通过列方程(组)得以解决。
3.构建函数关系求解。
函数的产生是人类对现实世界认知的一次重大飞跃,它反映着量与量之间的依赖关系,是辩证法思想在数学上的体现。函数反映了事物之间的广泛联系,它揭示了现实世界众多的数量关系及运动规律。现实生活中的许多问题,诸如计划决策、用料造价、最佳投资、最小成本、方案最优化等问题,常可通过建立函数模型求解。
4.建立几何模型求解。
几何与人类生活紧密相关,它以现实世界的空间形式作为主要的研究对象。如航海、建筑、测量、工程定位、裁剪方案、道路桥梁设计等,涉及一定图形的性质时,常常建立几何模型,把现实问题转化为几何模型加以解决。
四、数学建模教学活动的体会
1.对初中数学建模优秀课例的开发有待加强。
高中研究型学习课上的课例较多,相比较而言,初中关于数学建模思想的经典课例不足,课例设置要有趣味性、操作性、可研究价值,要体现建模的一般性过程,突出初中数学的思想方法。一节好的模型课例,能激发学生对数学建模的兴趣,易于学生感受建模的思想,让学生学会用数学的眼光看待身边的事物。
2.重视知识产生和发展过程的教学。
由于知识产生和发展过程本身就蕴含着丰富的数学建模思想。因此,老师既要重视实际问题背景的分析、参数的简化、假设的约定,又要重视分析数学模型建立的原理、过程。数学知识、方法的转化、应用,不能仅仅讲授数学建模结果,而忽略数学建模的建立过程。
3.注意结合学生的实际水平,分层次逐步地推进数学建模。
教师在设计数学建模活动时,应考虑学生的实际能力和水平。首先,结合教材,以应用题为突破口,先培养学生运用数学建模方法的意识,用简单问题作为建模基础。其次,以稍有难度的问题为目标,用从易到难的方式来推进教学。
4.鼓励学生积极主动地参与,把教学过程更自觉地变成学生活动的过程。
数学应用与数学建模的目的并不是仅仅为了解决一些具体问题,而是要培养学生的应用意识、数学能力和数学素质。因此我们不应该沿用老师讲题、学生模仿练习的套路,而应该重过程、重参与,更多地表现活动的特性。
数学建模能力的培养不在于某堂课或某几堂课,而应贯穿于学生的整个学习过程,并激发学生的潜能,使他们能在学习数学的过程中自觉地去寻找解决问题的一般方法,真正提高数学能力与学习数学的能力。数学应用与数学建模,其目的不是为了扩充学的课外知识,也不是为解决几个具体问题进行操作,而是要通过培养学生的意识,教会学生方法,让学生自己去探索、研究、创新,从而提高学生解决实际问题的能力。
参考文献:
[1]王丽群.加强初中数学建模教学培养学生应用数学意识.科技信息,2007.32.
[2]孙维.浅谈初中数学建模的教学及应用. 数学学习与研究,2007.2.
数学建模的心得范文4
关键词: 高中数学; 数学建模; 建模教学
中图分类号: G623.5 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2011)02-0149-01
一、高中数学建模的教学现状
美国、德国、日本等发达国家都普遍重视数学建模教学,把数学建模活动从大学生向中学生转移已成为国际数学教育发展的一种趋势。2003年,国家教育部颁布了《普通高中数学课程标准(实验)》,该《标准》把“数学探究、数学建模、数学文化”作为三大教学板块单独列出,规定高中阶段至少各应安排一次较为完整的数学探究、数学建模活动,并提出了具体的教学要求,从而实现了数学模型与数学建模由隐性课程向显性课程的跨越。
数学建模既是数学教学的一项重要内容和一种重要的数学学习方式,同时也是培养学生应用数学意识和数学素养的一种形式。在高中数学教学中,积极有效地、科学地开展数学建模活动,对高中学生掌握数学知识,形成应用数学的意识,提高应用数学能力有很好的作用。然而传统的数学课程标准还缺乏对数学建模的课时和内容进行科学的安排,也缺乏有效的教材和规定,这让许多一线教师在具体教学的实施过程中缺乏有效的标准和依据,从而影响规范化的教学过程。因此如何进行建模教学就成为了高中数学教学研究引以关注的热点问题之一。
二、数学建模的基本含义和步骤
数学建模是从实际情境中抽象出数学问题,求解数学模型,再回到现实中进行检验,必要时修改模型使之更切合实际的过程。数学建模是运用数学思想、方法和知识解决实际问题的过程,强调与社会、自然和实际生活的联系,推动学生关心现实、了解社会、解读自然、体验人生。数学建模能培养学生进行应用数学的分析、推理、证明和计算的能力;用数学语言表达实际问题及用普通人能理解的语言表达数学结果的能力;应用计算机及相应数学软件的能力;独立查找文献及自学的能力,组织、协调、管理的能力;创造、想象、联想和洞察的能力。
1.模型准备:考虑问题的实际背景,明确建模的目的,掌握必要的数据资料,分析问题所涉及的量的关系,弄清其对象的本质特征。
2.模型假设:根据实际问题的特征和建模的目的,对问题进行必要的简化,并用精确的语言进行假设,选择有关键作用的变量和主要因素。
3.模型建立:根据模型假设,着手建立数学模型,利用适当的数学工具,建立各个量间的定量或定性关系,初步形成数学模型,尽量采用简单的数学工具。
4.模型求解:运用数学知识和方法求解数学模型,得到数学结论。
5.模型分析:对模型求解的结果进行数学上的分析,有时需要根据问题的性质分析各变量之间的依赖关系或性态,有时需要根据所得结果给出数学式的预测和最优决策、控制等。
6.模型检验:把求得的数学结论回归到实际问题中去检验,判断其真伪,是否可靠,必要时给予修正。一个符合现实的、真正适用的数学模型其实是需要不断检验和改进的,直至相对完善。
7.模型应用:如果检验结果与实际不符或部分不符,而且求解过程没有错误,那么问题一般出现模型假设上,此时应该修改或补充假没。如果检验结果与实际相符,并满足问题所要求的精度,则认为模型可用,便可进行模型应用。
三、关于高中数学建模教学的几点建议
数学建模作为新课程标准规定的一种数学教学和学习方式,它的有效实施和应用,有赖于学校、数学教师和其他有识之士的共同努力。笔者结合自己在高中数学建模教学中的实践,从建模教学的形式、内容、层次和学生的合作能力培养四个方面提出如下建议:
1.数学建模的教学形式要多样化。目前比较常见的形式主要有三种:一是结合正常的课堂教学,在部分环节上切入数学模型的内容。例如在高中数学教学中讲解关于椭圆的内容时,教师就可以在这个部分切入数学建模的内容,在太阳系中有的行星围绕太阳的运行轨道就是一个椭圆,并且太阳恰好在其中的一个焦点的位置上,引导学生查阅相关资料,并建立行星轨道的椭圆方程。二是开展以数学建模为主题的单独的教学环节,可以引导学生从生活中发现问题,并通过建立数学模型,解决问题。三是在有条件的情况下开设数学建模的选修课。这三种形式在实际数学教学中都可结合实际有效使用。
2.数学建模的教学要选择合适的建模问题。进行建模教学活动的内容和方法要符合学生的年龄特征、智力发展水平和心理特征,适合学生的认知水平,既要让学生理解内容、接受方法,又要使学生通过参加活动后,认知水平达到一定程度的新的飞跃。不切实际的问题,不适合学生的认知水平的建模活动,不但达不到目的,而且也会导致学生的兴趣和爱好受到很大挫伤。
3.数学建模的教学要有层次性。数学建模对教师,对学生都有一个逐步的学习和适应的过程,教师在设计数学建模活动时,特别要考虑学生的实际能力和水平,起点要低,形式要有利于更多的学生参与,因而要分阶段循序渐进地培养学生的建模能力。建模训练一般可分为三个阶段:第一阶段简单建模,结合正常教学的内容,提高学生学习数学的兴趣和增强应用意识。第二阶段典型案例建模,巩固并适当增加数学知识,尝试让学生独立解决一些应用数学问题。第三阶段综合建模,在这一阶段,让学生或每个小组的成员承担一项具体任务,他们进行自己的建模设计,最后进行讨论,教师只做简单的指导,这样可以充分检测出学生运用已有知识分析和解决问题的能力。这三个阶段循序渐进,不断提高学生的数学建模的能力,从而提高学生的数学应用能力。
4.数学建模的教学要注重学生合作能力的培养。数学建模的内容通常信息量大,难度相对也比较大,解决问题的方法也不唯一,而且活动中要涉及到对观点或方法的评价,靠单个人的努力难以很好的解决问题。分组学习与合作学习是一种很重要的数学建模学习方式。这种方式可以体现资源共享的优越性,可以加强学生之间的沟通、合作,从而加强团队的合作意识,体现团队精神。通过合作学习的方式,学生共同收集资料,分析问题,对模型进行检验,可以弥补个人能力的不足。合作学习要求教师要努力创造学生进行合作的情境及自由的心理气氛,鼓励学生在建模活动中勇于发表自己的意见,引导他们学会主动验证自己想法的正确性,提倡合作,但同时也要求他们进行独立思考,在民主的合作学习中提高集体思维的效益,让每个学生都能在建模活动中得到进步和发展。
“授人以鱼不如授人以渔”,对数学建模能力的把握将给予学生终生的财富,而非某个特殊的案例和习题。这就要求教师在课程设计的过程中必须提炼出一些具有广泛应用基础的一般性模型和理性分析思路。只有在这样的数学训练中,学生才能有效掌握数学思想、方法,深入领会数学的精神,充分认识数学的价值。研究和学习建立数学模型,能帮助学生探索数学的应用,产生对数学学习的兴趣,培养学生的创新意识和实践能力,加强数学建模教学与学习对学生应用能力的开发、国家人才的培养意义深远。
参考文献:
[1] 陈永兵.高中数学有效教学的新思路[J].考试周刊,2010(20):83.
[2] 褚小婧.高中新课程数学建模教学的设计[D].杭州:浙江师范大学,2009.
数学建模的心得范文5
关键词:初中数学;教学模式;实践
数学课程的学习对于学生来说是比较重要的,如果能较好地掌握数学知识的话,就能形成一种数学思维,解决生活中难以解决的问题。与小学数学课程安排不同,初中的数学课程较复杂,概念渐趋抽象,对学生的学习能力有更高的要求,学生在学习期间遇到难以理解的问题有时不能想到利用知识与实际生活的联系来解决,学生的学习积极性也随之降低。如何提高初中数学的教学质量,充分发挥初中数学课程学习的过渡作用这一问题是新课程改革推行必须要面对和解决的问题,这要求教师与时俱进,在教学实践中不断积累经验,运用创新的思维改进自己原先的教学模式。具体从以下两个方面来研究:
一、创新教学模式,注重师生发展
教学模式具有可操作性强的特点,教师可以根据教学实践不断对教学模式进行改进。新课程改革的目标是培养具有时代先进性的学生,强调学生在掌握课程所学知识的同时,身体和心理各方面素质发展到国家需要的水平,能够运用创新思维结合课程所学知识为国家的发展做出贡献。在贯彻落实新课程改革思想的教学实践中,初中数学的教学模式提出了几点新的发展方向:
1.引导学生全方面更好更快发展。数学是一门严谨的逻辑性推理学科,概念较为抽象,怎样提高学生学习的积极性,发挥学生在教学过程中的主体作用是提高数学教学质量的重要问题。学生的主体作用固然重要,教师在教育教学过程中的引导作用也不容忽视。初中数学晦涩难懂,教师可以用其他简单具体的事物对数学课本中抽象的理论知识进行解释,使学生对知识的理解更加深刻。比如,在学习三角函数时,可以让学生自己动手制作题目中所给出的立体图形,分析题目所给条件,使抽象的概念具体化,让学生在动手制作的过程中学会思考。从多方面对学生的发展起到促进作用。
2.教师自身的成长与进步。教育教学工作的发展关系着国家的发展。教师作为教育教学工作的一线人员,为了保证教育教学工作的发展,应对自己进行严格要求,不断改进和发展自己的教学水平。时刻注重自身的成长与进步,摒弃陈旧的不合时宜的教学模式,运用创新的思维转换新的教学模式,让更优秀的自己为国家的教育教学工作做出贡献。
3.以学定教,增强学生学习的自主性。在推行新课程改革之前,学生的学习情况呈现出学习压力大、学习任务重、学习自主性低的特点。繁杂的学习目标让学生失去了对学习的热爱,忽略了学习的真正追求。在长期的教学实践中,学生对整个教育工作的教学质量都起着主导作用,教师需要对学生的学习情况进行了解和分析,结合自身长期的教学经验研究制定出学生更容易接受的教学模式,同时也必须是符合时代人才需求、促进学生全面发展的教学模式。
二、转变对学习和发展的认识,实现新课程改革的目标
新课程改革的推行对教育教学工作提出了新的要求,教学模式也因此有所改进,在原先注重学生学习质量的基础上更加注重学生对知识的掌握和运用,从而促进学生身心的发展,使学生能联系生活实际解决初中数学课堂上遇到的难以解决的问题。学生对知识的运用更加灵活,对初中数学课程学习有了更新的领悟。
1.对课程学习有了新的认识与理解。在以前的课程学习中,学生都只把学校安排的课程当作一门学科,在学习的时候忽视了学科的实际性,不注重对知识的理解和掌握,很多知识在学过之后不能运用到生活,学习方法古板呆滞。在初中数学的学习中,教师发现学生在课堂上比较难以接受知识,即使在课堂上理解了知识,也不能很好地完成学习任务。归根究底是因为学生在学习知识时只注重知识的结果而没有完全理解知识运用的过程。新课程改革推行之后,教师改进教学模式,将数学学习与实际生活联系起来,让学生明白数学不仅仅是一门学科,更是与我们的生活息息相关的艺术。学好数学并不是单纯地让自己的学业有所发展,更能帮助我们领悟生活里的奥秘。
2.形成了新的发展观。新课程改革强调实现学生的发展,在全面实行新课程改革的教学实践中,对学生的发展有了新的理解。发展的内涵较为宽泛,切入点较多且繁杂,要实现起来也就比较困难。而我们将发展立足于学生这一主体,用学生的发展带动整个教育教学工作的发展。在教育教学工作过程中,教师要注意对学生进行引导而不是主导,将学生的主观能动性充分发挥出来,使课堂教学活起来,师生互相进步。学生实现了整体而全面的发展,教育教学工作才能发展进步,新课程改革的目标也就能逐步实现。
为了贯彻国家的教育新方针,全面推行新课程改革,教师在初中数学教学工作中应改进教学模式,用新颖的教学思想为学生传授知识,引导学生全面发展。同时教师也要注重自身的成长与进步,为了跟上时展趋势,用辩证的思维摒弃陈旧腐朽不合时宜的教学思想与方法,不断将先进的教学思想注入教学模式中,促进初中数学教学质量的提高,实现新课程改革的目标。
参考文献:
数学建模的心得范文6
关键词:缄默知识;概念;信息技术;教学改革;探讨
社会科学的进步和知识经济的增长使得人们逐渐认识到了知识和教育对经济建设的重要性,也使得社会大众越来越关注我们下一代的教学,这些不但促使了教育行业的飞快发展,也促使了教学方式和教学理念的不断更新与改革。随着计算机科学技术和电子信息技术的迅速普及,我们现代工作和生活的方式发生了巨大的变化,教育行业也同样如此。在信息化时代,现在的教育学家和研究专家们也都纷纷对信息技术教学的改革进行了深入的研究和探讨,并发现教师和学生本身都具备一定的缄默知识,并且他们不同程度和层次的缄默知识对于教学效果有着很大的影响和作用。如果教师能够合理的利用和调动师生的缄默知识,并且形成共鸣,有助于教师顺利的开展各项教学活动,也有助于提高教师的教学效果和教学能力。同时教师也能够充分的认识并理解其自身的缄默知识,并且对以往教学理念和教学方式进行反思和改进,进而有利于推动信息技术教学改革和创新,最终实现其教学目标和效果。文章主要从缄默知识和信息技术教学改革出发,简要介绍和描述了缄默知识的概念内容和特征,并分析了缄默知识和教师知识结构的关系,最后就缄默知识与信息技术教学的改革进行了深入的探讨。
一、缄默知识的概念内容和特点
(一)缄默知识的概念内容
所谓的缄默知识还有另外一个称呼,就是隐性知识,主要是指人们不能清楚的用语言、文字、图画或者符号等表达出来的知识,这种知识被教育学家分为两种,也就是无意识知识和有意识但无法形容和表达的知识。这两个知识虽然是隐形的,但是仍然是一种重要的知识类型。
(二)缄默知识的特征性质
由于缄默知识是一种无意识的知识,它无法用语言和文字来表达,使得这种知识具备了非逻辑性的特征。而每个人的无意识知识或隐形知识都不一样,而且也无法表达,进一步体现了缄默知识的非公开性,主要就是因为其无法以正规的形式来传播,但是这种知识在信息技术教学中可以通过师生之间的交流、讨论、合作以及探究的方式来进行传递,而学生也可以自己多注意观察和模仿来进行缄默知识的传递。最后,缄默知识还有一种特征,就是非批判性,所谓的非批判性是指具备着无法对其缄默知识进行批判性的反思。显性知识一般可以通过推理而来,但是缄默知识基本都是个人体验和感悟而来,因此,这种只可意会不可言传的知识就无法进行批判和反思。
从上面分析我们可以看出,缄默知识是一种个人经验的感悟或者体悟,而感悟和体悟一般都是触景生情而来,因此缄默知识具备情景性,而每个人的文化层次和感悟能力不一样就使得每个人缄默知识的文化和层次也不一样,就像小学生和高中生的缄默知识一样,小学生无法理解高中知识,由此可见缄默知识还具有文化性和层次性的特点,而人们的交际圈子不仅决定于社会的显性规则上还决定于社会的缄默规则上。
二、把缄默知识融入到信息技术教学改革
根据上文对缄默知识概念和内容的讨论分析,我们可以看出每个人都具备一定的缄默知识,教师和学生同样也是如此。对于一个教师而言,他得主要任务就是把自身所学的知识教给学生,包括一些个人经验和感悟,也就是缄默知识。缄默知识是一个教师知识结构中的重要内容,也是人们认识社会和参与社会活动的基础条件。在进行教学时,教师和学生的缄默知识层次和文化也有一定的差异,包括教学活动、教学内容以及教学过程和进度等方面都有不同。不同种类的知识有不同的缄默知识,而在教学过程中老师的教学行为和思想都会受到其缄默知识的影响,因此,要加快信息技术教学改革首先就要学会如何把缄默知识融入到信息技术教学改革中去。
首先,教师在进行教学时,要着重关注其教学过程中的缄默知识的显性化表达,在教学活动中要注意学生的主观思想和主体作用,每个学生都具备一定的缄默知识,都能够帮助学生理解新的知识,然后学生利用已经具备的缄默知识来学习并获取新的隐形知识,并将原来的缄默知识表现出来,使得其显性化。因此,教师一定要在这个过程中学会分析并理解学生的缄默知识,并帮助学生学会用显性语言来表达旧的缄默知识,理解新的缄默知识。与此同时,教师要本着尊重学生缄默知识的主体作用,以教导为主的教学思想来进行教学,并且在实施过程中要提高学生的积极参与、积极思考和探究能力,注重学生缄默知识的学习和缄默知识结构的建立。
其次,教师要在充分挖掘学生现有的缄默知识和综合能力的基础上,来进行信息技术教学,要在教学过程中发展学生的缄默知识和水平,进而辅助学生进行新一轮知识的学生,让学生形成一个良好的缄默知识学习系统,使得教师能够在信息技术教学中充分发挥缄默知识的能力。例如,教师在讲解办公室自动化的应用程序中的文档排班时,就可以利用以前学过的电子书和教材目录等内容来进行教学,让学生学会运用旧的知识来理解新的内容,进而提高信息技术教学效果。
最后,由于缄默知识的不能用语言表达的特征,教师在进行信息技术教学时就可以对其教学方式进行改革,加大对信息技术知识的实践,通过各种训练、讨论、合作和深入研究的方式,来加深学生对于知识的理解,优化其学生自身具备的缄默知识结构,扩大并提高学生的缄默知识范围和能力。信息技术教师可以通过让学生在课后多多联系和实践,例如可以为学校来建立网站等方式来提高学生的动手操作能力,进而加速学生缄默知识显性化的过程,最后实现教师的预期教学目标和效果,进而提高信息技术水平水平,加速缄默知识和信息技术教学融入和改革。
结束语
简而言之,通过对就缄默知识理论的研究和分析,教师要想加快信息化技术教学改革进程,提高其教学能力和效果,就要充分的认识并理解其缄默知识的概念和内涵,并学会调动自身的缄默知识来处理并分析课堂教学的问题,提高学生对所学知识的理解和掌握,进而有效的促进信息技术教学的改革和实施,为教育事业的发展提供一份助力。
参考文献
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