建模思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
數(shù)學(xué)建模是運(yùn)用數(shù)學(xué)的語言和方法,通過抽象、簡化能近似解決實(shí)際問題的一種強(qiáng)有力的教學(xué)手段,以下是小編搜集整理的一篇探究數(shù)學(xué)建模在初中數(shù)學(xué)應(yīng)用的論文范文,歡迎閱讀參考。
摘要:通過義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),學(xué)生認(rèn)識到現(xiàn)實(shí)生活中蘊(yùn)含著大量的數(shù)學(xué)信息,認(rèn)識到數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)世界中有著廣泛的應(yīng)用。而數(shù)學(xué)模型是數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)應(yīng)用的橋梁,加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模教學(xué)與學(xué)習(xí)對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力有著極其重要的意義。在本文中,筆者就結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐和探索,從數(shù)學(xué)建模思想的介紹、建;顒(dòng)的主要步驟、建模教學(xué)的意義以及初中數(shù)學(xué)建模典型實(shí)例四方面進(jìn)行闡述。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)建模;數(shù)學(xué)模型
一、數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)建模
數(shù)學(xué)模型是對于現(xiàn)實(shí)世界的某一特定研究對象,為了某個(gè)目的,在作了一些必要的簡化和假設(shè)之后運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具,并通過數(shù)學(xué)語言表達(dá)出來的一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。而數(shù)學(xué)建模思想就是把現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)際問題加以提煉,抽象為數(shù)學(xué)模型,求出模型的解,驗(yàn)證模型的合理性,并用該數(shù)學(xué)模型所提供的解答來解釋現(xiàn)實(shí)問題。
數(shù)學(xué)建模是一種數(shù)學(xué)的思考方法,是運(yùn)用數(shù)學(xué)的語言和方法,通過抽象、簡化能近似解決實(shí)際問題的一種強(qiáng)有力的教學(xué)手段。它旨在拓展學(xué)生的思維空間,培養(yǎng)學(xué)生做生活的有心人,體會到數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,享受到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的樂趣,體驗(yàn)到充滿生命活力的學(xué)習(xí)過程,這對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和實(shí)踐能力是一個(gè)很好的途徑。
二、數(shù)學(xué)建;顒(dòng)的主要步驟
1. 模型準(zhǔn)備:了解問題的實(shí)際背景,明確其實(shí)際意義,掌握對象的各種信息,用數(shù)學(xué)語言來描述問題。
2. 模型假設(shè):根據(jù)實(shí)際對象的特征和建模的目的,對問題進(jìn)行必要的簡化,并用精確的語言提出一些恰當(dāng)?shù)募僭O(shè)。
3. 模型建立:在假設(shè)的基礎(chǔ)上,利用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具來刻畫各變量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)――即建立數(shù)學(xué)模型。
4. 模型求解:利用獲取的數(shù)據(jù)資料,對模型的所有參數(shù)做出計(jì)算。
5. 模型分析:對所得的結(jié)果進(jìn)行數(shù)學(xué)上的'分析。
6. 模型檢驗(yàn):將模型分析結(jié)果與實(shí)際情形進(jìn)行比較,以此來驗(yàn)證模型的正確性、合理性和適用性。
7. 模型應(yīng)用:應(yīng)用方式因問題的性質(zhì)和建模的目的而異。
三、數(shù)學(xué)建模教學(xué)的意義
1. 體驗(yàn)數(shù)學(xué)與日常生活及其他學(xué)科的聯(lián)系,能解決現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問題,使學(xué)生感受到所學(xué)的知識是有用的,領(lǐng)悟數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的意識,從而激發(fā)了學(xué)生熱愛數(shù)學(xué)、樂于學(xué)數(shù)學(xué)的強(qiáng)烈愿望。
2. 有助于培養(yǎng)學(xué)生的能力。數(shù)學(xué)建模的教學(xué)體現(xiàn)了多方面能力的培養(yǎng),如數(shù)學(xué)語言表達(dá)能力、運(yùn)用數(shù)學(xué)的能力、交流合作能力、數(shù)學(xué)想象能力、創(chuàng)造能力等。
3. 創(chuàng)設(shè)了學(xué)生參與探究的時(shí)空,讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)自行獲取數(shù)學(xué)知識的方法,學(xué)習(xí)主動(dòng)參與數(shù)學(xué)實(shí)踐的本領(lǐng),進(jìn)而獲得終身受用的數(shù)學(xué)能力和社會活動(dòng)能力,真正做到讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體,符合現(xiàn)代教學(xué)理念,有助于教學(xué)質(zhì)量的提高。
4.素質(zhì)教育的目的就是要“培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力與實(shí)踐能力”,對于數(shù)學(xué)應(yīng)用,不能僅看作是一種知識的簡單應(yīng)用,而是要站在數(shù)學(xué)建模的高度來認(rèn)識,并按數(shù)學(xué)建模的過程來實(shí)施和操作,要體現(xiàn)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,就必須具有建立數(shù)學(xué)模型的能力。
四、初中數(shù)學(xué)建模的典型實(shí)例
數(shù)學(xué)建模這一思想方法幾乎貫穿于整個(gè)中小學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程中,“數(shù)與代數(shù)”、“空間與圖形”、“統(tǒng)計(jì)與概率”、“實(shí)踐與綜合應(yīng)用”四個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域都孕育著數(shù)學(xué)模型。熟悉、掌握和運(yùn)用這種方法,是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)分析問題、解決問題能力的關(guān)鍵所在。筆者現(xiàn)例舉初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的幾類主要建模:
1. 方程建模
現(xiàn)實(shí)生活中存在著數(shù)量之間的相等關(guān)系,在應(yīng)用意識上方程(組)模型是研究現(xiàn)實(shí)世界數(shù)量關(guān)系的最基本的數(shù)學(xué)模型。它可以幫助人們從數(shù)量關(guān)系上更準(zhǔn)確、清晰的認(rèn)識、描述和把握現(xiàn)實(shí)世界。諸如工程問題、行程問題、銀行利率問題、打折銷售等問題,常可以抽象成方程(組)模型,通過列方程(組)加以解決。
2. 不等式模型
現(xiàn)實(shí)世界中不等關(guān)系是普遍存在的。如日常生活中的決策、方案設(shè)計(jì)、分配問題、市場營銷、核實(shí)價(jià)格范圍、社會生活中的有關(guān)統(tǒng)籌安排等問題,可以通過給出的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的不等式(組)模型,從而使問題得到解決。
3. 函數(shù)模型
函數(shù)描述了自然界中量與量之間的依存關(guān)系,以學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活為背景,通過刻畫變量之間的對應(yīng)關(guān)系,用聯(lián)系和變化的觀點(diǎn)研究問題,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用函數(shù)思想分析解決問題的意識,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識。諸如計(jì)劃決策、用料造價(jià)、最優(yōu)方案、最省費(fèi)用等問題,常可建立函數(shù)模型求解。
此題如果用代數(shù)方法來解很麻煩,但通過代數(shù)式形式的觀察,可歸納為求兩個(gè)直角三角形斜邊的和的最小值或利用“兩點(diǎn)之間線段最短”的原理,于是構(gòu)造幾何圖形來將題輕松地解決。
五、結(jié)束語
總之,數(shù)學(xué)建模的過程就是讓學(xué)生體驗(yàn)從實(shí)際情景中運(yùn)用數(shù)學(xué)的過程。因此,在教學(xué)中,教師應(yīng)重視學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐、自主探索與合作交流,在充分激活學(xué)生已有生活常識的基礎(chǔ)上理解題目中所蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)關(guān)系,增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問題的意識,從而提高學(xué)生的創(chuàng)新意識與實(shí)踐能力,將隱性的生活經(jīng)驗(yàn)上升為顯性的理論知識。
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