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初中数学建模教学浅谈

初中数学建模教学浅谈

一、数学建模教学的定义及步骤

数学建模是将理论与实践进行结合的过程,这个过程主要分为五个步骤:一是整理分析,教师要对需要解决的问题进行系统的分析、整理,确定问题中的变量或者参数等;二是建立模型,教师要通过数量之间的关系建立起数学关系,即数学模型;三是模型求解,要通过运用数学知识和数学解题思路对所建模型进行求解,一旦出现求解过程复杂的情况,要考虑重新建模;四是应用检验,将所得的解进行检验,如果所得的解不正确,要修改数学模型或重新建模;五是总结环节,就是要将数学模型建立、求解、检验的过程进行详细阐述。在整个过程中,建立模型和应用检验是其中最重要的两个环节,尤其是建模环节,如果建模不恰当,求解、应用检验都会受到影响,无法得到正确的结论。数学建模教学的目的是解决生活中的实际问题,教师要引导学生主动发现,积极构建数学模型、完成模型总结,一旦学生形成习惯,他们的思维就会变得更加开阔、灵活,能够更积极地进行探索,更好地解决数学问题。在数学建模的教学过程中,要遵循以下几个原则:

1.目的明确。

建模教学要设定明确的目的,教师要通过建模教学培养学生的生活实践能力,要拓展学生的思维,促进学生全面发展。

2.因材施教。

在实际的教学过程中,教师要根据学生所处的环境采取不同的教学方式,建立与学生生活实际贴近的数学模型,让学生认识到数学的应用价值;除此之外,教师也要结合学生所处的年级以及个人知识储备、性格特点等进行数学建模教育,这样学生才能真正有所收获。

3.难度适中。

在进行数学建模的教学过程中,教师要掌握适当的难度,要激发学生的学习兴趣,要与生活密切相关,不能让学生觉得太容易而失去兴趣,也不能让学生觉得太难,学习起来吃力。

4.探索合作。

数学建模教学要改善传统的教学方式,要引导学生主动探索、积极参与教学活动,同时还要通过小组学习让学生学会合作和分享。5.创新原则。中学数学建模教学的一个重要任务是培养学生的创新能力,因此,教师要坚持促进学生创造性思维和创新意识的提升,还要创造性地改善建模设计,让学生重视数学建模的重要性,从而更积极地研究模型、解决问题。

三、初中数学建模教学的有效策略

初中数学建模教育要以培养学生的应用意识为主要任务,教师要将这一主要任务贯穿到教学过程中,让学生通过建模教学学会用数学思维和书写方法解决问题:

1.深入挖掘教材内容,模拟建模问题

初中数学教材为学生提供了丰富的应用题型,教师可以充分挖掘教材中的题目,变换题设或者结论,模拟不同的数学建模问题;针对教材中的纯理论问题,教师可以结合现实问题,将纯数学问题转化为应用题型再进行建模。通过这两种方式的转换开展教学活动,培养建立数学模型的思维。比如:将一条20cm的铁丝截成两段,并做成两个正方形,请问如何能使两个正方形的面积等于17cm2?教师可以修改提问方式,问两个正方形的面积可不可能等于10cm2?引导学生进行自主探索。

2.搜集生活数学问题,强化建模意识

在现实生活中有很多问题可以通过数学建模的形式进行解决,比如打折销售、储蓄利息、工程问题等等都可以通过建立方程模型的方式进行解决。教师也要引导学生搜集生活中的数学问题,选取适当的素材,融入数学模型中,运用数学方法和数学知识解决问题。例如,学习了销售问题,教师可以引导学生计算如何最大限度地获利;学习了利息问题,学生可以按利率计算不同存储期限内的利息收入;学习了距离问题,可以估算一下如何在三个或四个点之间建水库、发电厂等等。这些问题都需要学生将数学理论与实际生活结合起来,这样不仅可以激发学生的兴趣,同时也就进一步提高了学生的思维能力。

3.积极参加社会实践,提升建模能力

数学建模教学不能仅仅局限在课堂教学中,还应该积极参与到课外实践活动中,让学生在课外提升建模能力。比如可以成立兴趣活动小组,进行不同主题的研究、探讨;比如让学生亲自测量从家到学校的距离,测量建筑物的高度;计算一定量的汽油可以行使的里程数以及一定里程数消耗的油量。教师可以带领学生观察高峰时路段车流量的变化,可以带学生到农场进行摘水果,测算男女生摘水果的平均速度等。教师要鼓励学生自己完成,当学生遇到难题时,教师要给予引导,帮助学生解决,那么,学生在以后面临同样的问题时可以更加轻松,才能更好地培养数学意识,适应用建模解决问题,提升建模能力。

4.综合运用各种素材,培养学生综合素质

数学与其他课程,比如人文、物理、化学、生物、地理都是紧密相关的,随着科学技术的进一步发展与融合,在初中数学建模教学中,教师要拓宽教育的知识面,要能够帮助学生从不同的课程中提取素材,选取不同学科素材建立应用题型,再通过建立数学模型,运用数学思维解决其他科目中的问题,促进数学与其他学科的融合。比如与化学有关的浓度问题,与经济有关的增长率问题等等。初中阶段的数学建模教育意义重大,教师要根据学生的年龄特点和知识经验开展教学,让学生在建模学习中增强问题解决能力,拓展思维,提升综合素质。

作者:蒋美珍 单位:惠安吹楼学校