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简述数学建模的过程

简述数学建模的过程

简述数学建模的过程范文第1篇

关键词 建模思想 小学数学 除法竖式计算教学

中图分类号:G623.5 文献标识码:A

0 引言

小学属于学生形成一定的数学思维意识、初步感知数学学习魅力的关键阶段。若老师教学时,还沿用古板的教学理论、教学方式,则很难提升的学习积极性及热情。在此种情况下,建模思想在小学数学教学中起到的作用就渐渐显现出来,它应用事物规律,经简化、假设的方式,在未知量和已知量间构建相应的数学模型,可清晰地解释各种数学现象、规律,以简单、通俗的方式将一些复杂的数学知识展现给学生,便于逻辑思维能力要求强的数学知识展现出来,便于学生学习及掌握相应的数学知识。因此,深入了解建模思想在小学竖式计算教W中的应用效果,对提升小学生的学习能力起到积极作用。

1 融入建模思想,培养小学生的思考能力

建模思想在小学竖式计算教学中,可帮助学生学习数学理论知识的同时,还能使学生对数学模型有一定基本的了解,在之后的学习中也相对容易。而且,在实际教小学竖式计算教学中,老师需了解建模特点,并协调好数学理论知识点和数学模型间存在何种联系,使学生了解学习重点,同时将建模过程简化,促进学生学习。

例如,以“9?”的竖式计算为例展开讲解,方法为:第一,老师先安排4位学生尝试着在黑板上用竖式写出9+3,,9-3,9?,9?,在计算除法时,大多数学生会选择和9?相似的竖式计算9?;第二,老师肯定了学生的类推后,指导学生使用工具操作、符号操作来建构9?的数学竖式计算模型(加、减、乘、除)。老师拿出9本书,问学生若将99本书平均分给2个同学,1个可以分几本?,并把竖式中涉及的除数、被除数、除号、商写出来;第三,老师提问学生1人分得3本书,3人共有几本书?如何求解所分出的9本书?学生得出答案3?=9与竖式计算的积9。之后提问分掉9本书之后,老师还剩余几本书?学生回答0,板书9-9=0与竖式内代表“0”横线和0;第四,老师让学生试着将竖式计算过程表达出来,9除以3商3,三三得九,9减去9等于0;第五,老师让学生仔细观看除法的竖式计算过程,回想自己在黑板上写的过程,这样可使学生经实际操作后,在大脑中积累一定的操作方法,在之后的学习中,慢慢学会将操作方法和符号构建构建相应的联系,逐层深入学习“加、减、乘、除”的简单数学计算模型,这对之后学习如何构建除法竖式计算模型有很大帮助。

2 优化建模过程,提高小学生的解题能力

数学课程学习过程中,对学生思维能力、逻辑能力的要求相对高,而数学语言作为数学思维的核心工具之一,在实际学习中,若学生的数学语言表达能力相对差,则在学习中,对于数学思维的理解也会有一定的难度。这就要求在小学竖式计算教学中,老师通过有序表达,促进数学模型应用,同时优化建模过程,便于学生理解的同时,还能培养其思维能力,促进学习。

例如,小学数学老师为学生讲解“乘除法竖式计算”这部分内容时,老师可先让学生表述之前笔算学习中,构建的“加、乘、乘”、“减、乘、商”的竖式算法过程,并以“864?”这一式子为例展开如下讲解:第一,根据问题与“减、商、乘”的竖式计算模型,指导学生思考迁移,如864最高位属于什么位?(百位);第二,根据以前学习习惯,思考先选用几个100来除以2,怎样“减、乘、商”?再运用几个10除以2,如何“减、乘、商”?而后应用几个1除以2,如何“减、乘、商”?第三,在老师和学生的互动过程中,学生会潜移默化地生成下述竖式计算方法:先使用8个100除以2,商4得4个100,运用我们学过的乘法口诀“二四得八”,而后8减8得0,后用6个十除以2,商3得3个10,运用口诀“二三得六”,而后6减6得0,最后用4个1除以2,商2,口诀“二二得四”,最后4减4得0。在以上表述过程中,让学生明白除法的计算先从高位开始算起,然后一步一步的开始往下计算,使整个建模过程变得更加简单化,通过简明的表述与简约的板书,使小学生清楚地理解并掌握一个三位数除以一个一位数的具体竖式计算方法,步骤为:第一步先用几百去除,第二部再用几十去除,第三步用几个1去除,各步骤均要进行“商、乘、减”。若被除数高位上的数字比除数小不够除,则需和十位上的数字结合起来一起去除,经过长时间学习后,可慢慢生成相应的竖式计算模型。

3 优化建模方式,简化小学数学问题

小学竖式计算教学中,利用建模思想把一些抽象的问题,变得更加简单化,这样有利于学生学习并掌握相应的解题方法。这就要求老师应在协调建模理论的同时,简化数学知识点,使小学生在学习数学知识时,学会融合数学(下转第94页)(上接第80页)建模。

例如,以某一习题为例展开讲解:“桌子上放着13颗糖果,一个盘子放6颗糖果,请问可以放几盘,还剩下几颗?”老师要学生做相应的思考如何求解以上问题,并适当提点学生该问题属于平均分问题,将13颗糖果6个6个地分,列出式子为13?。老师让学生自己来计算结果,并说出自己的想法。学生可以先思考13这个数里面包含有2个6,这样可以分出12颗糖果,还剩下1颗没有放入盘子,计算式子可列为:13?=2(盘)……1(颗)。学生通过计算以上式子,老师做仔细讲解后,可将计算方法分成以下几个步骤计算:第一,13里面包含有多少个6(所得出的结果为商);第二,分出几个(老师可以用图表演示出来,这一步骤很关键,学生需要记住);第三,还剩下几个(所得出的结果就是余数)。学生通过以上分析,可将复杂的问题进行分解,计算简化,可使小学生理解及体验数学竖式计算中,建模方法的优化流程,这对小学生之后学习一些复杂的运算帮助很大。

4 结语

综上阐述,在小学数学竖式计算教学中,有效利用建模思想,不仅能优化竖式计算流程,还能使一些复杂的数学计算问题变得更加简单化,具体表现在:优化建模方法,简化小学数学问题、优化建模过程,提高小学生的解题能力、融入建模思想,培养小学生的思考能力等方面。通过构建数学建模,可大大吸引小学生对数学学习积极性及兴趣的同时,还能帮助学生掌握学习重点、掌握数学计算方法,这对今后进一步提升小学生的数学解题速度、保证答案准确等方面具有重要参考意义。

参考文献

[1] 林大鹏.基于建模思想的“列方程解决实际问题”的教学与思考[J].小学教学参考,2013.14(26):40.

简述数学建模的过程范文第2篇

关键词:应用数学;数学建模;思想;措施分析

应用数学是实践性非常强的学科,被广泛的运用到各科学领域以及社会实践部门中,发挥着不可替代的积极作用。而如何能让应用数学更好的服务社会经济,充分发挥其在解决实际问题中的重要作用,是我国当前开展应用数学研究的核心问题。与此同时,数学建模思想应运而生,可以说,在应用数学中渗透数学建模思想是我国数学教育未来发展的必然趋势。在应用数学中渗透数学建模思想,使学生认识到数学建模的重要意义,了解其具体实践措施,对于促进学生运用数学方法去解决实际问题是一个必备的训练和前提准备。

一、应用数学中的数学建模思想基本概述

数学建模思想不仅是一种数学思想方法,还是一种数学的语言方法,具体而言,它是通过抽象、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,而这种刻画的数学表述就是一个数学模型。数学建模是解决各种实际问题的一种数学的思考方法,它从量和形的侧面去考察实际问题,尽可能通过抽象、简化确定出主要的变量、参数,应用与各学科有关的定律、原理,建立起它们之间的某种关系,即建立数学模型;然后用数学的方法进行分析、求解;然后尽可能用实验的、观察的、历史的数据来检验该数学模型,若检验符合实际,则可投入使用,若不符合实际,则重新考虑抽象、简化建立新的数学模型。由此可见,数学建模是一个过程,而且是一个常常需要多次迭代才能完成的过程,也是反映解决实际问题的真实的过程。

数学建模思想运用于应用数学之中,不仅有利于改变传统的以老师讲授为主的教学模式,调动学生自主学习的积极性,还有利于全面提升学生的应用数学的综合运用能力,同时还能培养学生的独立思维能力和创新合作意识。而且,数学建模是从多角度、多层次以及多个侧面去思考问题,有利于提高学生的发散思维能力,在数学建模的科学实践过程中,还能锻炼学生的实践能力,是推行素质教育的有效途径。

二、在应用数学中贯彻数学建模思想的措施分析

1.将数学应用与理论相结合,深入贯彻数学建模思想

将数学应用与理论相结合,深入贯彻数学建模思想,是提高应用数学教学效率的重要途径。在应用数学教学过程中,如果涉及到相关的数学概念问题,应该通过学生的所熟悉的日常生活实例以及所学的专业相关实例来引出,尽量避免以教条式的定义模式灌输数学概念,努力结合相关情境,以各种背景材料位辅助,通过自然的叙述来减少应用数学的抽象概念,使其更加简明化、具体化。而且,用学生经常接触或者熟识的相关案例,不仅能帮助学生正确的理解数学概念,还能拓展学生的数学思维,贯彻数学建模思想,提高应用数学整体的教学效果。

2.积极开展应用数学相关的实践活动,交流数学建模方法

在应用数学教学过程中,可以通过适当的开展应用数学专题讲座、专题讨论会、经验交流会,或者是成立数学建模小组等,促进一些建模专题的讨论和交流,比如说:“图解法建模”、“代数法建模”等,在交流中研究分析数学建模相关问题,理解一些数学建模的重要思想,掌握数学建模的基本方法。而且,在日常生活中,也可以引导学生深入生活实践去观察,选择时机的问题进行相关的数学建模训练,让学生在数学建模实践活动中不断的去摸索、去创新、去发展,以此来不断的拓展学生的视野,增长学生的数学建模知识,积累数学建模经验。而且,在具体的实践活动中,通过交流合作,还能及时的反馈相关的问题,调动学生学习的积极主动性,深化数学建模思想,丰富数学建模方法,进而促进数学建模方法在应用数学中的综合运用,大大提高数学教学的效率。

3.用数学建模思想丰富应用数学教学内容

应用数学的教学通常是以选择一个具有实际意义的问题为出发点,进而把相关的实际问题化为数学问题,也就是通过综合实际材料,用数学语言来描述实际问题,在建立数学模型。再者就是相关数学材料的逻辑体系构建,通过定义数学概念,在经过一定的运算程序,推出数学材料的基本性质,然后建立相关的数学公式和定理。最后,就是将数学理论运用到实际问题中去,利用数学建模思想理论知识来解决实际问题。而这一整体过程,实际上就是数学建模的全过程,用数学建模思想丰富应用数学教学内容,需要我们转变传统的教学观念,在全新的数学建模思想的引导下,来构建应用数学教学的系统化内容体系,丰富教学内容,提高教学质量。

4.通过案例分析,整合数学建模资料

数学老师在教授应用数学相关章节的知识点后,需要关注数学理论的实际运用,这时候老师就可以通过收集一些能运用到课堂教学中来的数学建模资料,在对建模资料进行系统的整合,尽量采用大众化的专业知识,结合相关的案例分析,简化应用数学问题。比如说,数学教师可以选择数量关系明显的实际问题,结合生活实际案例,简化数学建模的方法和步骤,培养学生的初步数学建模能力。

三、结语

综上所述,在应用数学中渗透数学建模思想具有很重要的现实意义,数学建模思想是数学抽象知识与实际问题联系的桥梁与纽带,它能够简化应用数学的实际问题,进而形成一个具体的数学结构体系。在应用数学中渗透数学建模思想,不仅能够促进学生有效的掌握数学理论的相关实践问题,还能开阔视野,拓展学生的创新意识和探究能力,而且还能帮助学生运用数学的思维观点和语言来描述实际问题,并探索实际问题的解决措施。在提高数学教学效率的同时,也有利于提高学生在应用数学领域的综合运用能力。

参考文献:

[1]陈淑娟. 试论数学建模与应用数学的结合[J]. 科技视界,2015,09:95+131.

[2]李菡钰. 应用数学中建模思想及其实践对策[J]. 科技视界,2015,09:117+161.

简述数学建模的过程范文第3篇

生物学中的模型可分为两大类:物质模型和思维模型。

1.物质模型,包括天然模型和人工模型。

1.1天然模型:在研究人体的时候,特别是人的生理现象时,出于对人身健康、安全和伦理道德方面的考虑,不便直接对人体进行实验操作。因此,科学家常常用其他与人相似的哺乳类动物来代替,如狗、猫、鼠等作为人体模型进行研究,从而获得人体生理学的有关知识。

1.2人工模型:即人为制造的科学模型。在科学认识活动中,为了更好地研究微观世界和宏观世界,采用制造人工的实物模型进行模拟研究。现在,像人体的器官、血液循环等复杂的对象都有了实物模型。

2.思维模型,包括理想模型、数学模型和理论模型。

2.1理想模型是人们为了便于研究而建立的对原型高度抽象化的思想客体或思想事物,它是对研究对象的简化和纯化,突出反映了显示原型的主要特征和联系。科学研究离不开科学抽象,简化了的理想模型作为科学抽象的结果,渗透在生物学科中。如大肠杆菌的结构模式图,各类细胞器、细胞结构的模式图。

2.2数学模型是能够表现和描述真实世界某些现象、特征和状况的数学系统。数学模型能定量地描述生物物质运动的过程,一个复杂的生物学问题借助数学模型能转变成一个数学问题,通过数学模型的逻辑推理、求解和运算,就能够获得客观事物的有关结论,达到对生命现象进行研究的目的。

2.3理论模型是针对某个问题,对已经研究的科学事实和资料进行系统分析、综合,并提出基本概念。如细胞学说;细胞膜的流动镶嵌学说;细胞衰老假说、生物进化理论、中心法则等等。

还有,计算机技术介入模型的建构,实现了模型由“静态”向“动态”的转变,从而使模型更逼近原型客体,更真实地反映原型客体的本质属性。

在教学中,我们要利用理想模型(文字图象)、实物模型、数学模型、动态模拟等多种模型构建课堂教学,既可使研究对象直观化、简约化,使之便于研究;又可以简略地描述研究成果,使之便于理解和传播;还可以用于计算、推导,延伸观察和实验结论等。因此,应充分地利用模型资源,利用模型进行教学,使抽象的客观具体化。

简述数学建模的过程范文第4篇

一、在小学数学课堂中培养学生的数学建模思维的可行性分析

在小学数学的课堂教学中,通过对学生的思考、解题方式进行观察,可以发现学生即便对数学建模思想没有相关概念,但却有了数学建模这一思想的初步意识。例如,在数学课堂练习中,学生碰到一道应用题,树林中有13只乌鸦,狐狸的数量比乌鸦多8只,问树林中有多少只狐狸。这道应用题较为简单,学生很快就得出了答案,狐狸是21只。询问学生是如何得到这个答案时,有的学生说13只乌鸦加上8只乌鸦等于21只狐狸。这句话在其逻辑上是存在问题的,乌鸦加上乌鸦不会变成狐狸,这是两种不同的事物,只能说乌鸦的数量加上乌鸦的数量等于狐狸的数量。然而数学建模思想则是将这些与解题无关的物种之间的关系进行抽象化,只考虑其中的数学关系式。学生的这种思考方式,正是一种简单的数学建模思想的体现。学生在其不自觉的情形下使用数学建模的思考方式,这说明学生对于这种思维不仅不排斥,反而比其他思考方式更能被学生所接受,且学生在使用数学建模方式进行思考时,不用考虑干扰数学关系式建立的逻辑等方面的问题。因此,在小学数学课堂中培养学生的数学建模思维是可行的。

二、在课堂中多设置情境,让学生通过情境感知数学建模思想

数学建模建立在生活中各项事物的数学特征的基础之上,要培养学生的数学建模思维,那么,联系生活实际是其中不可或缺的一个环节。而情境教学就是通过在课堂之中创设与课堂教学内容相关的情境,让学生通过情境来感知学习内容,最终使得学生对所学内容印象深刻。情境教学与数学建模思想的培养有一个共同的特点,都是建立在现实事物的基础之上,因此,在小学数学的课堂教学中,教师可以通过在课堂之中设置情境,让学生在课堂中感知情境并从情境中找出其对应的数学关系,并逐渐形成利用数学建模解决数学问题的思考方式。例如,在学习路程、时间和速度的课堂学习中,教师可以根据学生每天步行上学这一事例来设置情境,让学生从中得出相应的数学关系式。如甲同学每天上学的步行速度是每1小时12千米,他每天上学下学在路上所花的时间为一个半小时,问:学校距离学生甲家有多远?该情境与学生的生活非常贴近,大部分学生几乎每天都在重复这样的情境,因而使得学生能够迅速投入课堂情境,从情境中迅速找出路程与学生步行速度还有时间之间的数学关系式,并通过计算得到路程的最终结果。在小学数学的课堂教学中,采用情境教学是对学生数学建模思维的一种培育,学生通过情境能对数学建模思维更为熟悉,运用数学建模思想解决数学问题也会更加的游刃有余。

三、在课堂中给予学生适当提示,启发学生的数学建模思维

简述数学建模的过程范文第5篇

关键词:模型构建;概念模型;物理模型;数学模型

中图分类号:G423.07 文献标志码:A 文章编号:1673-4289(2013)10-0017-03

《普通高中生物课程标准(实验)》明确强调:“学生应领悟假说演绎,建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用……领悟系统分析,建立数学模型的科学方法及其在科学研究中的应用”。同时新考试大纲重新对高考所要考查的能力进行了界定,明确了假说演绎、建立模型、系统分析等科学研究方法在能力要求中的地位。课程标准已将模型纳入基础知识范畴,并且将模型方法规定为高中学习必须掌握的科学方法之一。

一、模型的概念及特点

高中新教材必修1对模型的定义:模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具体的实物或其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达。

模型可分为概念模型,物理模型,数学模型。

模型方法是指人们为了认识自然界中某一复杂的对象、或事物发生的过程、规律等,用形象化的具体实物或抽象的语言文字、图表、数学公式等对认识对象进行模拟或简化描述的一种方法。

模型具有三个基本特点:①对实际对象的模仿和抽象;②组成体现认识对象系统中的主要因素;③反映主要因素之间的关系。

二、模型的构建及应用

(一)概念模型

概念模型是指以文字表达来抽象概括出事物本质特征的模型。如达尔文的自然选择学说的解释模型、孟德尔的遗传图解等。新课标强调图文转换和知识联系,引导学生构建知识网络和提高信息转化能力。

1.新旧课程标准对概念模型的要求

旧:能把握所学知识的要点和知识之间的内在联系。

新:能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构。

区别:在“把握”的基础上,增加了“理解”,并能“形成知识的网络结构”。

2.如何构建概念模型

概念模型中最主要最直接的体现形式就是概念图,概念图的模型建构过程一般包括以下几步:第一步确定主题并围绕主题写出关键概念和概念等级。第二步将主题概念放在顶端或中央,向下或四周按概念等级一层一层辐射开来,并用线条把概念连接起来,并用连接词语注明连线,连接词语应能说明两个概念之间的关系。第三步寻找概念图不同部分概念之间交叉连线的连接,并标明连接线。要注意的是在概念图中每个概念只能出现一次。如糖类的概念图构建过程。

3.利用概念模型进行生物教学

(1)概念图在新课教学中的使用

教学完新课后,让学生构建概念图,可以帮助学生很好地抓住主干知识,发现各个知识之间的关系,使零碎知识网络化,系统化,使原来理解不清的知识清晰化,机械的记忆灵活化。正确使用概念图,可有效降低学生认知负担和心理焦虑,提高教与学的效率。如学习了蛋白质这一节内容后可让学生构建或完善如下概念图。

(2)概念图在复习教学中的使用

在复习教学中,尤其是在专题复习中,制作概念图可以帮助学生统整和连贯不同模块的知识,建立良好的知识网络系统。如以“细胞”为核心概念,以辐射的方式将“细胞的化学组成”、“细胞的结构和功能”、“细胞的分化、癌变和衰老”、“细胞的增殖”及“细胞工程”等内容有机地组织在一起,以一个抽象模型的形式开展教学,可以帮助学生认识细胞概念的实质,将相关知识点有机地联系起来,实现对细胞相关知识全方位、多角度的认识。

(二)数学模型

数学模型是指用来描述一个系统或它的性质的数学形式。用来表达生命活动规律的计算公式、函数式、曲线图以及由实验数据绘制成的柱形图、饼状图等称为数学模型。数学模型可以把复杂的问题简单直观化。当把复杂的研究对象转变为数学问题,经过合理简化后,建立一个能用数学方法揭示研究对象规律的数学关系式,可以更透彻地理解科学知识。如关于遗传规律的计算,再如酶的活性变化曲线、种群增长曲线、微生物生长曲线,种群密度计算公式、组成细胞的化学元素饼状图、能量金字塔等。

1.新旧课标对于在生物学上运用数学模型的变化

旧:能用文字,图表,图解等形式阐述生物学事实,概念,原理和规律等。

新:能用文字,图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。

区别:增加了“数学方式等多种表达形式”,并且由“阐述”提高到“准确地描述”生物学方面的内容。

2.数学模型的建构过程

数学模型是联系实际问题与数学问题的桥梁,具有解释、判断、预测等重要功能。在科学研究中,数学模型是发现问题、解决问题和探索新规律的有效途径之一。引导学生建构数学模型,有利于培养学生透过现象揭示本质的洞察能力;同时,通过科学与数学的整合,有利于培养学生简约、严密的思维品质。主要程序如下所示:

在教学中,可以循着“现象本质现象”,或者“具体抽象具体”的思路,让学生体验由具体到抽象的思维转化过程。如构建“细菌种群数量的变化”的数学模型的步骤为:

第一步观察研究对象是为了发现问题,探索规律,“细菌每20min分裂一次”便是通过大量观察和实验得出的规律,这是建立数学模型的基础,在这一基础上运用数学方法将生物学问题转化为数学问题。第二步合理提出假设是数学模型成立的前提条件,假设不同,所建立的数学模型也不相同。第三步是要运用数学语言进行表达,即数学模型的表达形式,此时要避免出现离开生物学讨论数学的倾向。第四步是对模型进行检验和修正。在理想状态下细菌种群数量增长的数学模型是比较简单的,而生物学中现象与规律是极为复杂的,需要通过大量实验或观察,对模型进行检验和修正。

然后再算出一个细菌产生的后代在不同时间(单位为min)的数量,并填入下表,然后以时间为横坐标,细菌数量为纵坐标,画出细菌的种群增长曲线。曲线图是数学模型的另一种表现形式,同数学方程式相比,它能更直观地反映对象的特征。(如下图)

3.数学模型在教学中的应用

将数学模型建构运用于生物教学中,可以帮助学生将生物学的一些问题、现象抽象化、形象化,更直观的理解生物学问题。如必修一第2章第2节“蛋白质-生命活动的主要承担者”一课就可以运用数学模型建构的方法教学。教师提供氨基酸的化学基团图片、剪刀、糨糊等简单的材料,学生通过模型构建、成果展示等活动来切身感受氨基酸分子的结构特点及其脱水缩合的过程等。以学生自身为模型推导出氨基酸脱水缩合形成蛋白质的相关计算规律。如让九个同学手拉手一排得到918(9个氨基酸脱水缩合形成一条肽链形成8个肽键,并逐步推出肽键数=氨基酸-肽链数。为学生创造抽象知识的真实感、微观结构的宏观感、复杂过程的直观感,增加了知识呈现的直观性和课堂教学的趣味性,也充分体现了“以学生为主体”的新课程理念。本节内容与后面的DNA分子的复制、转录、翻译、有丝分裂、减数分裂等很多内容有共同之处,也为后面的学习作了铺垫。

(三)物理模型

物理模型是指以实物或图画形式直观的表达认识对象特征的模型。根据相似原理,把真实事物按比例大小放大或缩小制成的模型,其状态变量和原事物基本相同,可以模拟客观事物的某些功能和性质。

1.新课标教材(人教版)有关物理模型建构的内容

整个新课标教材(人教版)共安排了4个物理模型建构的内容,具体如下:

另外,在教材中虽然没有明确说明是模型建构,但却必须运用模型和模型的方法解决问题的内容其实还有很多。如必修一第四章的生物膜的流动镶嵌模型等。

2.物理建模在生物教学中的应用

物理建模是一种创造性活动,学生要经过不断的分析、创新、修正才能得到。这符合学生认知规律,有助于不同层次学生个性的发展和潜能的开发,因此物理模型教学有助于培养学生获取知识、分析和解决实际问题的能力。如制作真核细胞的三维结构模型。

在建模思维中,学生可以从原型出发,根据某一特定目的,抓住原型的本质特征,对原型进行抽象,把复杂的原型客体加以简化和纯化,建构一个能反映原型本质联系的模型,并进而通过对模型的研究获取原型信息,为形成理论建立基础。如模拟减数分裂过程中染色体的变化中,让学生分组构建减数分裂过程中各个时期的染色体的变化模型,然后师生共同对学生的模型进行修改、分析和评价,师生逐步归纳出规范的物理模拟模型,把学生制作的模型展示在班级中,请同学们比较分析图解,找出减数分裂过程中染色体和DNA数目变化的规律。由物理模型总结出概念,再上升为抽象的数学模型。完成对减数分裂本质的认识。并可在图片中加入基因,对基因的分离定律和自由组合定律作进一步的巩固和提升。

展示:减数分裂的物理模型

材料:橡皮泥、A4纸等

由物理模型上升为数学模型

模型方法教育有助于培养学生的创造性思维能力。创造性教育是素质教育的灵魂所在。随着科技进步,模型始终处在不断地“构建—解构—建构”的动态发展过程中,正如同模型的发展一样,模型教学亦应是一个不断发展、修正与完善的过程。总之,不管构建何种模型,都离不开严密的思维和科学探究精神以及小组的合作与交流,因此培养模型构建能力在高中生物教育中是不容忽视的。

参考文献:

[1]施问华.生物模型的分类特点及构建方法[J].中学生物学,2007,(7):36-38.