如何利用数学建模培养学生创新思维

来源 :中学课程辅导高考版·教师版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:josenhu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要:培养学生的创新思维能力是提高学生素质、推进新课程改革、进行素质教育的重要任务之一。本文从理论上及实践上阐述:构建数学建模意识的基本方法;通过建模教学培养学生的创新思维。
  关键词:数学建模;模型方法;创新思维
  中国分类号:G420 文献标识码:A文章编号:1992-7711(2010)4-014 -01
  
  一、在数学教学中培养学生的创造性思维的意义
  思维活动是人类一种复杂的心理活动形式,而创造性思维又是人类思维活动中的高级过程,它比一般思维活动更复杂、更困难,因而也就更具有社会价值。数学作为一门基础学科,其创造性思维能力的培养尤其重要。培养学生的创造性思维能力是提高学生素质、推进新课程改革、进行素质教育的重要任务之一。
  加强中学数学建模教学正是在新课程背景下提出来的。“无论从教育本身、还是从社会发展的观点来看,这些方面(数学应用、模型和建模)都已被广泛地认为是决定性的、重要的。”数学建模的教学实践在我国己有十多年的探索了,新的国家课程标准和新的教材都将数学建模内容列入学生必修内容。在探究性学习的探索中,一些学校选择了数学建模做为突破口。在进行数学课题学习的教学实践中,数学建模是其中的一种重要形式。
  二、数学建模与数学建模意识
  广义地说,一切数学概念、数学理论体系、数学公式、方程式和算法系统都可以称为数学模形。如“椭圆的方程及图象”就是一个数学模型,“用‘二分法’求方程的一个近似解”也是一个数学模型。各种数学公式、方程式、定理、理论体系等等都是一些具体的数学模型。而通过对问题数学化,模型构建,求解检验使问题获得解决的方法称之为数学模型方法。我们的数学教学说到底实际上就是教给学生前人给我们构建的一个个数学模型和怎样构建模型的思想方法,以使学生能运用数学模型解决数学问题和实际问题。
  具体的讲数学模型方法的操作程序大致上为:
  由此,我们可以看到,培养学生运用数学建模解决实际问题的能力关键是把实际问题抽象为数学问题,必须首先通过观察分析、提炼出实际问题的数学模型,然后再把数学模型纳入某知识系统去处理,这不但要求学生有一定的抽象能力,而且要有相当的观察、分析、综合、类比能力。学生这种能力的获得不是一朝一夕的事情,需要把数学建模意识贯穿于教学的始终,也就是要不断的引导学生用数学思维的观点去观察、分析和表示各种事物关系、空间关系和数学信息,从纷繁复杂的具体问题中抽象出我们熟悉的数学模型,进而用数学模型来解决实际问题,使数学建模意识成为学生思考问题的方法和习惯。
  三、构建数学建模意识的基本途径
  
  1.为了培养学生的建模意识,中学数学教师应首先需要提高自己的建模意识。这不仅意味着我们在教学内容和要求上的变化,更意味着教育思想和教学观念的更新。中学数学教师除需要了解数学科学的发展历史和发展动态之外,还需要不断地学习一些新的数学建模理论,并且努力钻研如何把中学数学知识应用于现实生活。
  2.数学建模教学还应与现行教材结合起来研究。教师应研究在各个教学章节中可引入哪些模型问题,如讲立体几何时可引入正方体模型或长方体模型,把相关问题放入到这些模型中来解决;又如在解几中讲了两点间的距离公式后,可引入两点间的距离模型解决一些具体问题,而储蓄问题、信用贷款问题则可结合在数列教学中。要经常渗透建模意识,这样通过教师的潜移默化,学生可以从各类大量的建模问题中逐步领悟到数学建模的广泛应用,从而激发学生去研究数学建模的兴趣,提高他们运用数学知识进行建模的能力。
  3.注意与其它相关学科的关系。由于数学是学生学习其它自然科学以至社会科学的工具,而且其它学科与数学的联系是相当密切的。因此我们在教学中应注意与其它学科的呼应,这不但可以帮助学生加深对其它学科的理解,也是培养学生建模意识的一个不可忽视的途径。例如教了正弦型函数后,可引导学生用模型函数y=Asin(wx Φ)写出物理中振动图象或交流图象的数学表达式。这样的模型意识不仅仅是抽象的数学知识,而且将对他们学习其它学科的知识以及将来用数学建模知识探讨各种边缘学科产生深远的影响。
  四、把构建数学建模意识与培养学生创造性思维过程统一起来
  在诸多的思维活动中,创新思维是最高层次的思维活动,是开拓性、创造性人才所必须具备的能力。麻省理工大学创新中心提出的培养创造性思维能力,主要应培养学生灵活运用基本理论解决实际问题的能力。由此,我认为培养学生创造性思维的过程有三点基本要求。第一,对周围的事物要有积极的态度;第二,要敢于提出问题;第三,善于联想,善于理论联系实际。因此在数学教学中构建学生的建模意识实质上是培养学生的创造性思维能力,因为建模活动本身就是一项创造性的思维活动。它既具有一定的理论性又具有较大的实践性;既要求思维的数量,还要求思维的深刻性和灵活性。而且在建模活动过程中,能培养学生独立,自觉地运用所给问题的条件,寻求解决问题的最佳方法和途径,可以培养学生的想象能力,直觉思维、猜测、转换、构造等能力。而这些数学能力正是创造性思维所具有的最基本的特征。
  综上所述,在数学教学中构建学生的数学建模意识与素质教学所要求的培养学生的创造性思维能力是相辅相成,密不可分的。要真正培养学生的创新能力,光凭传授知识是远远不够的,重要的是在教学中必须坚持以学生为主体,不能脱离学生搞一些不切实际的建模教学。我们的一切教学活动必须以调动学生的主观能动性,培养学生的创新思维为出发点,引导学生自主活动,自觉的在学习过程中构建数学建模意识,只有这样才能使学生分析和解决问题的能力得到长足的进步,也只有这样才能真正提高学生的创新能力,使学生学到有用的数学。
  
  
其他文献
摘 要:我们要培养世纪新人,就必须对当前的教育进行反思和改革,这是时代的需要,也是我们自身在理论研究上、艺术实践上的重要职责。  关键词:高中美术;机械教学;指导思想  中国分类号:G424 文献标识码:A文章编号:1992-7711(2010)4-088 -01     作为一名高中美术教师,现结合当前的高中美术教育和美术高考形式,谈几点自己的看法。  一、高中美术教育指导思想不正确  为了减轻
【解释】  才:文才,才华。形容人学问高,文才好。   【成语故事】   曹植,字子建,曾受封为陈王,死后谥名谥思,所以又称陈思王。他是魏武帝曹操的第三个儿子,魏文帝曹丕的兄弟。   曹操、曹丕、曹植,父子三人,都是文学家,而且在创作上形成了独特的风格。汉末建安时代出现的所谓“建安文学”,其主要代表人物,便是曹氏父子。而曹植的文才似乎更见突出。   曹植从小就很聪明,才思敏捷,文词富丽,曹
摘 要:本文从班主任工作的实际出发,总结目前中学生的心理、生理健康的现状和存在的问题,提出了加强学生心理健康教育的必要性和方法。  关键词:中学生;心理健康;问题和方法  中国分类号:G420 文献标识码:A文章编号:1992-7711(2010)4-007 -01    一、目前中学生心理健康的现状和存在的问题  心理健康教育已上升为提高民族素质的当务之急。特别是当代的高中生,就其年龄特征
摘 要:钻研教材是教学工作开展的重要步骤,文章提出钻研教材的三个阶段:弄懂、吃透、融化,并具体分析了三个阶段的具体任务和目标。  关键词:语文;教材;技艺  中国分类号:G420 文献标识码:A文章编号:1992-7711(2010)4-093 -01    一出戏的成功与否,与导演与演员对剧本的把握程度有很大关系;一堂课的成功与否,与教者对教材是否钻研得深、透也有很大关系。要真正地把握教材,
摘 要:文章通过巧用地方资源的实例例证了充分利用地方资源的意义和方法。为解决政治课本的抽象性和弥补政治课本的滞后性,拓展政治课的教学空间和教学形式,做了有益的尝试。  关键词:地方资源;教学内容和空间;教学形式  中国分类号:G424 文献标识码:A文章编号:1992-7711(2010)4-026 -01     在教学实践中我感到有两个问题是要引起注意的,一是理论联系实际的直接性和间接性;二是
1月25日,欧盟27 国聚商之后,决定暂缓对俄罗斯实施新一轮制裁。俄罗斯方面认为,这说明布鲁塞尔(欧盟总部所在地)意识到制裁对俄罗斯没有杀伤力。  欧盟这次提起制裁俄罗斯,起因是俄当局逮捕了44岁的知名反对派人士纳瓦尔尼。2020年8月,纳瓦尔尼中毒并昏迷,后被转至德国进行紧急治疗。德国声称测试出他体内有神经毒剂“诺维乔克”。西方舆论认为这是一起谋杀事件,并将矛头指向克里姆林宫。经过4 个多月治疗
摘 要:在问卷调查和访谈的基础上,从实证的角度,探讨我国高中英语课堂教学中教师对学生进行写作指导的现状、学生对课堂写作教学的反馈及相关问题,提出了可供广大教师参考的提高学生英语写作能力的策略和训练方法。  关键词:英语写作;信息加工;问卷;策略  中国分类号:G424 文献标识码:A文章编号:1992-7711(2010)4-026 -01   本文以调查为基础,探讨高中英语写作教学的现状及写作能
美国生物技术公司渤健仍在等待一个结果。这个结果关乎近20年来,人们对突破阿兹海默病(AD)治疗瓶颈的期待。  2020年,渤健宣布计划为早期阿兹海默病试验性治疗药物—阿杜卡努单抗递交上市申请。  若成功获批,阿杜卡努单抗将成为美国食品和药物管理局(FDA)批准的首个减轻阿兹海默病临床症状的疗法,也将成为首个证明清除β淀粉样蛋白可获得更好临床效果的疗法。  然而,在最近FDA召集的外部专家咨询委员会
名不見经传的首都
王勃:唐代  长江悲已滞,  万里念将归。  况属高风晚,  山山黄叶飞。  译文  长江好似已经滞流,在为我不停地悲伤。万里远游之人,思念着早日回归。  何况是高风送秋的傍晚时分,深山重重,黄叶在漫山飘飞。  注释  滞(zhì):淹留。一说停滞,不流通。  万里:形容归程之长。念将归:有归乡之愿,但不能成行。  况属:何况是。属:恰逢,正当。高风:山中吹来的风。一说即秋风,指高风送秋的季节。