谈谈数学建模的方法优秀
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谈谈数学建模的方法篇一
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目前数学教学与数学应用脱节的现象很突出,以至于学生认为学习数学没用,对数学学习失去兴趣,如何改变目前这种教学与应用脱节的现象,笔者认为,可以用数学模型法指导数学应用题教学,为学生用数学来解决问题提供经验和范式,从而探索出一条行之有效的教学途径。
要突出应用,就应站在数学模型法的高度来认识并实施应用题教学。什么是数学模型法?数学模型法就是把实际问题加以抽象概括,建立相应的数学模型,利用这些模型来研究实际问题的一般数学方法。教师在应用题教学中要渗透这种方法和思想,要注重并强调如何从实际问题中发现并抽象出数学问题,如何用数学模型(包括数学概念、公式、方程、不等式函数等)来表达实际问题,如何用数学模型的解来解释实际问题的解。以及为科学决策提供可信的依据并预测其发展趋势。
在教学中我根据教学内容,选编一些应用问题进行例题教学,引导学生分析联想、抽象建模,培养学生的建模能力,提供经验和范式。选编数学应用性例题的一般原则是:①必须与教学内容密切联系;②必须与学生的知识水平相适应;③必须符合科学性和趣味性;④取材应尽量涉及目前社会的热点问题,有时代气息,有教育价值。
1.与其他相关学科有关的问题
题1:化学中甲烷ch4的键角109°28′是怎样求出来的?
题2:在大楼底层有一控制室,有三条导线和楼上某电器相连,设三连导线的电阻分别为x、y、z,现手头有一只电表可在控制室内测量电阻,试没计一种数学方法求这三根导线的电阻。
2.发生在学生身边的数学问题
题3:学校教学大楼,从一楼到二楼共13个台阶。一位同学上楼梯可以一步上一个台阶,也可以一步上两个台阶。问从一楼走到二楼,有多少种不同走法?一年365天,每天选用一种走法,能否做到天天的走法均不相同?
题4:学校足球场地是一个102×68平方米的矩形,球门宽为8米,由边线下底传中是惯用的战术,请你帮助足球队员确定离底线多少距离的地方起脚传中效果最佳?
3.从教材的例题和习题中改造而成的问题
课本中有一习题,稍加修改就可以形成以下应用问题。
(1)一辆货车要通过跨度为8米,拱高为4米的.单行抛物线形遂道(从正中通过),为保证安全,车顶离遂首顶部至少要有0.5米的距离,若货车宽为2米,则货车的限高应为多少?(精确到0.01米)
(2)一条遂道顶部是抛物拱形,在(1)中将单行道改为双行道,即货车必须遂道中线的右侧通过,求货车的限高应是多少?
(3)一辆货车高3米,宽2米,欲通过高为4米的单行抛物线形遂道,为安全起见,车离遂道顶部至少要有0.5米的距离,试求拱口宽。
(4)将上题中单行道改为双行道,再回答上面的问题。
4.一些典型的高考应用问题及应用知识竞赛问题
题5:国际乒联为增加乒乓比赛的观赏性,希望降低球的飞行速度。现制比赛用球的直径是38毫米。1996年国际乒联接受了一项关于对直径40毫米乒乓球进行实验的提案,提案要求球的质量不变。为了简化讨论,设空气对球的阻力与球的直径平方成正比,并且球沿水平方面作直线运动。试估算一下若采用40毫米乒乓球,球从球台这端飞往另一端所需时间能增加百分之多少?据中国乒协调研组提供的资料,扣杀38毫米乒乓球时,击球速度约为26.35米/秒,球的平均飞行速度约为17.8米/秒。
首先,在教学中,结合教材精心选择一些简单的实例,安排与教材内容有关的典型案例,让学生初步掌握建模的几种常用方法。提高学生运用数学知识解决实际问题的兴趣,体会到数学的价值,享受到数学学习的乐趣,增强学好数学建模的信心。激发学生进一步学好数学的热情,开拓学生视野,接触更多的社会知识和科学知识,培养学生将实际问题转化为数学问题的能力。
其次,开展研究性学习,搞好选修课和活动课的试点。选修课开设着眼于拓宽知识面,培养能力,提高素质,也可深化必修课所学知识,增强实际应用的能力。研究性课题的教学若能成功,则不仅有利于培养学生对数学的情感,增强他们对数学学习的自信心和克服困难的意志力,培养他们的自主意识和合作精神,而且还能加深学生对所学知识的理解。
最后,增加数学实习作业,建立数学实验室。数学应用教学不单是教学生在纸上解答现成的实际问题,更要让学生到实际环境中去感受问题的存在性,实地考察它,提出问题,收集数据,进行实习作业。数学实验和实习作业都是通过学生的操作,可培养学生的动手能力,建模能力和应用意识,使学生进入主动探索状态,变被动的接受学习为主动的建构过程。数学实验和实习作业是一种活动化教学,它满足不同学生的需求,使不同学生在各自的能力基础上部得到较充分的发展,既面向了全体学生,也激励了学生的求知欲与好奇心,提高学习兴趣。使学生形成“实践——理论——实践”的认识论和方法论。逐步培养学生发现问题,提出问题和明确探究方向的能力,让学生体验数学活动的过程,培养学生的创新精神和应用能力。
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