恰当及时反馈,优化初中数学课堂教学
论文摘要: 教学是一个有目的、有方向的、完整有序的复杂信息传递系统,在这一系统中,教师起主导作用,既是教学信息的传输者,又是反馈信息的接受者,如学生的作业、试卷、行为、表情、语言乃至课堂气氛都是一种教学反馈。教学反馈是教学系统有效发展的关键环节,优化教学反馈是改革和优化数学教学、提高教学质量的前提和保证。本文对恰当及时反馈,优化初中数学课堂教学进行了研究。
关键词: 初中数学 ; 教学反馈 ; 优化
教与学是交往、互动的,师生双方相互启发、相互交流、相互沟通、相互补充,在这个过程中老师与学生分享彼此的思考、经验和知识,交流情感,体验观念,从而达到共识,实现教学相长和共同发展。
作为起到主导作用的初中数学教师,一定要通过各种方式发现并及时关注教学中的信息反馈,恰当处理和调整教学思路、教学进程以及教学节奏,从而有效优化初中数学课堂教学。教学中常采用以下不同的反馈方式对学生进行评价,可以记录效果,总结归纳数据,评定反馈方式的使用效果。
一、课堂提问
课堂提问是教学过程中常用的反馈手段,有效的提问要做到以下几方面:
1.必须充分备教材和备学生
老师首先要吃透教材,才能活用教材,不同的课型提问的侧面也不尽相同,要灵活设问,引导学生思考,有难度或综合性强的题目要学会把问题分解,对学生进行分层提问,做到提问及时,问在有疑问处,有疑问处才有争论,有争论才能辩是非。
2.提问要适当,不能太难也不能太易
根据前苏联心理学家维果茨基的“最近发展区”理论,要让学生“跳一跳能把果子摘下来”,这就是说,要让学生经过思考,努力,交流合作基础上把问题解决,特别是基础差的学生,提问一些较简单的题目,增强他们学习的信心,也许比学会知识更重要。
二、小组合作学习在课堂教学中的反馈作用
安排课堂训练或操作练习,教师行间巡视,深入到小组中去,了解学生合作的效果,讨论的焦点,避免盲目合作,发现问题,了解个体差异,以便因材施教,有针对性地进行个别指导。
三、课堂检测与矫正对课堂教学的优化作用
教师要重视过程反馈的设计,选准反馈时机,制定恰当的反馈方式,辩准反馈信息,迅速采取相应的教学措施,调整教学进程,甚至不惜临时改变教学内容和计划,求得理想的教学调节效应。
教师要善于提出问题,巧设难局,启发思维,使学生经常面临反馈的情景,提高学生分析、解决问题的能力。指导学生经常进行自我反馈训练,掌握自我评价、自我调节、自我调整的方法,为学生自我反馈创造必要的条件。
1.教学反馈的优化原则
(1)明确性原则。教师对学生学习的评价应明确、具体、简洁、精辟、深刻,初中数学论文网切忌笼统、含糊、模棱两可。例如课堂提问,学生回答后教师应重视对其回答作出恰如其分的评价,如果不加可否或讲几句含糊其词的意见,学生从教师处得到的反馈信息就是糊涂的、有害的,就会因结果不明而导致学习效率低下。
(2)及时性原则。根据心理学的有关实验表明:及时反馈的教学效果,要大大优于隔日反馈。很多学习成绩差的学生,就是因为教师忽视了教学反馈,未能及时发现学生学习中出现的偏差并进行矫正和补救,以至给以后的学习造成了困难。
(3)针对性原则。即教师针对学生的个体差异,从所面对的学生的特定情况出发,充分考虑到他们身心发展的特点和实际的接受能力,给予其客观而恰当的评价。
2.教学反馈的优化功能
(1)激发功能。教学反馈对教和学双方都具有激发新动机的作用。
一方面,教师依据教学目标,对照学生的学习状态,向学生传递评价、启发、指导等反馈信息;学生接受后,会从中受到教益和激励,增强学习信心和兴趣,从而强化所学知识的巩固性,激发起学生进一步获得成功的新动机;或因得到的评价不高,自尊心受到影响而调整、改进学习活动。
另一方面,学生的学习效果以及对教学内容的理解或疑惑,对教师的肯定或否定、接受或拒绝等反馈信息,也能激发教师的教学积极性,或激起教师对自己的教作出调整、改进。
(2)检测功能。教师通过学生的反馈信息,了解到学生学习过程中遇到的疑点、难点,诊断出其思维障碍的具体症结,在教学中做到有的放矢,因势利导。
在检测功能中不可忽视的是前馈的作用。前馈是在没有出现偏差之前进行判断和调控,即教师根据以往教学中获得的反馈信息,在教学前就已了解到学生的已有水平和准备状态,估计到学生可能出现的反馈情况,从而可加强教学的针对性,提高教学效率。
(3)调控功能。维纳认为,世界上任何系统只有通过反馈信息才能实现控制。教学反馈是对教学系统实现动态的目标控制最优化的根本条件,其中学生学习行为活动和结果的反馈,是教师自我调控和对整个教学过程进行有效调控的依据;而学生也根据教学的反馈,进行自我判定、自我调控,以应对下一步的学习活动。只有教学双方的相互适应、积极调控,教学系统才能正常、高效地运行和发展。
四、反馈教学的优化途径
1.充分备课,及时预测
在开放式教学中,课堂教学过程是动态发展的,是适时变化的,学生的课堂表现、课堂需求应成为调整教学活动进程的基本依据。开放式教学在课堂上没有固定不变的教学内容和教学过程。
除了教材内容外,往往会因解决问题的需要而加以调整;教师事先拟就的教学计划被打乱、教学进度或者加快或者减慢的情况也时有发生。经验丰富的教师在备课时能预测到学生在课堂上对知识的理解、技能的掌握、方法的运用所出现的问题,并有针对性地设计教法。
2.立足课堂,勤于捕捉
课堂是获取信息的主渠道。教师仅凭过去的经验或主观愿望去估计是不行的,必须在课堂上认真观察学生反应,及时调整教法。有的教师讲授时不注意观察学生的神态,也不去听取学生的反映,等到批改作业或阅卷时才发现问题一大堆,这样就不利于及时反馈与矫正。
3.课后反思,及时小结
讲课后反思、小结并非被大多数教师所重视,其实讲课后立即回顾本堂课的成功之处和值得改进的地方,以及学生中出现的主要问题和产生这些问题的原因,及时分析应采取的矫正措施,并简明地记在本节课教案后面,这样既可作为下节课的矫正内容,又可作为下一次再教时的重要参考资料。若能长期坚持,注意积累和整理,便是切合实际的难得的教学经验。
初中数学教学要养成反思的习惯
论文关键词:初中数学教学 反思 习惯
随着新课改的不断深入,教学反思已经成为了教师自我教学行为反省、自我教学方式矫正和不断提高知识素养、教学水平的重要过程。教学反思即是教师通过对自己教学活动过程的理性观察和教学结果的宏观判断,查漏补缺,及时矫正,从而提高其教学能力及课堂效率的活动。
从事初中数学教育多年,认为要想提高教学质量,教师就必须在每一节课,或是每一段时间的教育和学习后,针对教学现象和教学结果,对自己的教学过程进行深刻的自我反思,提高对教学问题的敏感度,从而养成自觉反思的行为习惯,挣脱束缚,常教常新,从操作型教师走向学者型教师,提高教学能力和教学质量。
一、反思教学设计
教学设计是指在该节课学生需要理解的概念、掌握的方法、熟悉的技巧、领会的数学思想等,是教师进一步教学的基础和前提,是学生提高自身综合能力的必具条件。
教师反思教学目标,实际就是要通过反思教学过程真正弄清楚学生到底有没有理解概念的内涵和外延、定理的前提和结论;会不会灵活运用定理解题,定理本身包含的思想方法、定理的适用范围如何、本节课所要掌握的基本方法是否已经掌握等。要知道这一切,首先我们必须留意学生在课堂上的一举一动。
如果上课学生精力集中、反映积极、动作迅速、心情愉快等,则意味着学生态度热情、主动参与、学有所得、学有所乐。如果上课学生无精打采、置若罔闻、拖拉疲塌、焦头烂额等则意味着课堂气氛沉闷、学生积极性不高、学习很吃力,效果欠佳。
其次检查学生做课堂练习的情况。若多数同学能在规定的时间里正确完成规定的题目,则教学目标可以说基本达到;若多数同学迟迟动不了笔或只能做题目的某些步骤或即使做了也存在这样那样的问题,则说明学生对本节内容没有真正弄懂,知识技能没有过关。
再次是批阅学生课后作业情况。如果学生做题思路清晰、推理有据、定理公式运用得当、计算准确、步骤有详有略,说明学生已掌握了基本的数学知识和思维方法。相反如果学生做题颠三倒四、乱套公式、乱用定理、计算错误不断等说明学生基础知识不过关、技能不过关。
通过以上一系列的方法手段,找出问题所在,思考补救的措施。该补充的就一定要补充,该纠正的错误一定要纠正;该集体强调的一定要集体强调,该个别辅导的就要个别辅导。将当堂课内容补起来,以便进行下面的学习。
二、反思教学方法
教学方法是为完成教学任务、达到教学目标所采取的措施手段及所借助的辅助工具。俗话说:“教学有法,教无定法。”教学方法的选择,取决于学生的实际认知水平。通常根据教学内容的不同,我们可以采用讲授式、启发式、发现式、问题式等教学方法,也可以利用挂图、模型、实物、小黑板、多媒体课件等辅助教学。
教育论文反思教学方法,首先要根据学生在当堂课的表现,从他们学习中最吃力、最不易理解、最不易掌握的地方突破,从他们最无聊、最无味的地方入手,从他们容易忽略却很富有教学价值的地方拓展。其次教师要寻求最利于学生接受、学生也最乐于接受、最利于调动学生学习积极性、最利于培养学生科学的创造性、最利于学生各方面协调发展的最佳教学形式。
如果课题引入得太平淡,激不起学生的学习兴趣,可以给学生讲解数学家的成长历程、新奇的数学问题、身边的数学问题等;如果是定理公式的推导证明仅仅限于教材、学生不好理解,可以挖掘新意改变策略,以充实的内容、浅显易懂、循序渐进的形式满足同学们的求知欲,同时激发其科学知识的创造性。
如果是例题习题的处理缺乏深度,学生不好掌握,可以层层深入、举一反三,在同学们掌握基本方法、基本技能的前提下尽量培养他们的集中思维和发散思维。只要我们善于观察、善于思考,就一定能逐步提高自身的教学水平,教学质量也一定能够提高。
三、 反思自身教育行为
自身教育行为是指教师对自己的教学进行自我观察、自我监控、自我调节、自我评价后提出一系列的问题,以促进自身反思能力的提高。这种方法适用于教学的全过程。
如设计教学方案时,可自我提问:“学生已有哪些生活经验和知识储备”,“怎样依据有关理论和学生实际设计易于为学生理解的教学方案”,“学生在接受新知识时会出现哪些情况”,“出现这些情况后如何处理”等。
备课时,尽管教师会预备好各种不同的学习方案,但在实际教学中,还是会遇到一些意想不到的问题,如学生不能按计划时间回答问题,师生之间、同学之间出现争议等。这时,教师要根据学生的反馈信息,反思“为什么会出现这样的问题,我如何调整教学计划,采取怎样有效的策略与措施”,从而顺着学生的思路组织教学,确保教学过程沿着最佳的轨道运行。
教学后,教师可以这样自我提问:“我的教学是有效的吗”,“教学中是否出现了令自己惊喜的亮点环节,这个亮点环节产生的原因是什么”,“哪些方面还可以进一步改进”,“我从中学会了什么”等。
四、反思教学评估
教学评估是在教师完成教学目标,学生完成学习任务的情况下,教学意义、思维培养、陶冶道德情操的升华,是教育教学的更高境界。有一句教育格言说得好“教育是一项事业,需要我们无私的奉献;教育是一门科学,需要我们刻苦的钻研;教育是一门艺术,需要我们不断的创新。”反思教学价值,就是挖掘该节课富含的认识教育价值、情感教育价值、行为教育价值。
要知道每一种数学思想都包含着一种人生哲理,每一种解题方法都丰富着学生的价值观和世界观,每一点滴的数学知识都净化着学生的心灵。只要我们细心观察、认真分析、深入思考、努力拓展,不放过课堂教学中的蛛丝马迹,不放过教材中的一字一句,我们一定能做到,我们也一定能做好。
如分类讨论的思想教学生辨证地看问题,函数的思想教学生既要注重问题的现象更要认识到问题的本质;数形结合的方法教学生认识什么是数学美、怎样欣赏数学美、如何运用数学美,反证法让学生认识到解决问题不一定要正面出击、有时侧面迂回效果更好;数学家的成长历程可以给学生树立榜样、激励学生刻苦学习;我国悠久灿烂的数学发展史可以让学生产生强烈的民族自豪感,激起同学们的爱国主义热情,从而奋发读书献身祖国的现代化建设。
现代教育不是要教出一群书呆子,不是要教出一群高分低能儿,而是要为学生未来着想,为他们丰富多彩的人生作必要的知识准备和心理准备。知识是死的,不知道是可以从书本上学到,而能力素质却是无形的、是无法教会的。
一个人的素质决定了他的生存能力和发展前景。归根结底,教学的价值在于塑造人,交给学生做人的道理,交给学生科学的思维方式和自我发展的基本素质,让他们都成为对社会有用的人。
初中数学是为之后的数学学习打下基础的,学好初中的知识点很重要,下面我为你整理了几篇初中数学教学论文范文,希望对你有帮助。
数学教学论文篇一
一、引进有效的教学方法
科学有效的教学方法对提高整体教学的有效性有很大的帮助。以初中函数的教学为例,初中三年级就开始引入了函数的相关概念。一般而言,学生会根据教科书中给出的函数方程进行简单的计算,教师也只是把一些公式教给学生,让学生进行一味的数据计算。在这种情况中,学生只能认识到函数是一个抽象的概念,根本不知道函数到底是怎么来的,也不知道对称轴、截距到底是什么。所以,教师要改进方法,进行有效的初中数学教学。
而数形结合则是一种很好的、能实现有效教学的方法之一。数形结合也就是教师要根据函数题画出相应的函数图形,以便于学生能更加清晰、明了地理解数学函数的相关概念和性质,能快速理解那些抽象难懂的问题。当然,这也就能有效地为接下来的高中函数的学习打下坚实的基础,把抽象知识变为了具体的知识。综上所述,教师应在初中函数的教学过程中改进、并利用科学有效的教学方法,以不断提高初中数学的教学质量。
二、进行激励性教育
在学习的过程中,每个学生都会希望得到教师的表扬和称赞,因为在学生眼里,教师的嘉奖是教师对自己的肯定。在这种动力的驱使下,学生的学习热情得到了激发,就会将学习当做是一件幸福的事。这也就从侧面激发了学生学习的热情,是快乐学习的具体表现形式之一。“鼓励别人一句强于指责别人百句”,这是一句英国的谚语。
每个人都希望自己无时无刻不得到别人的肯定与认可,谁都不希望自己总是被别人指责。在初中数学教学过程中,每位教师也应该多鼓励自己的学生,提升学生的学习热情,增进师生之间的交流,使学生能够毫无顾虑地向教师提问,这样就不会出现因为畏惧而不敢提问的情况。反之,学生学习的热情降低,学生消极对抗教师,师生之间的距离也拉远了。这样的做法既不利于学生初中数学的学习,也对教师的工作产生了极大的威胁。
三、寓教于乐的教学
在平时的学习中,教师要采取寓教于乐的教学方式,在教学中适当地加入相对应的数学游戏,让学生劳逸结合,实现既在娱乐中学习,又在学习中娱乐的教学和学习效果。通过这种方式,学生认识到学习是一件有趣快乐的事,并不是一件枯燥无味的事情。例如,针对初中数学书中的几何问题,教师就可以举办一个叫做“辅助线”的游戏。
游戏大致内容是教师将学生分组,并且给出一个几何的图形,让小组思考该如何做辅助线,并且思考一下假若加入这条辅助线,会对解题有什么样的帮助,随后再继续深化,讨论一下加入一条辅助线后,会不会产生另一个新的问题,从而使所有学生都参与到这个活动中来。这种教学模式可以采取举手抢答的方式,抢答成功就会得到相应的分数,在游戏活动最后,累计分数,得分最高的小组会获得奖励。这种游戏的方式,能让学生在愉快的学习中加深对函数知识的理解,有利于调动学生学习的积极性。这也是提高初中教学有效性的方式方法之一。
四、总结
总体来说,初中数学的学习是学生逻辑思维开发的最初阶段,是高中数学教育的基础。所以,教师有必要加强初中数学教育的有效性研究。以上笔者针对如何提高初中数学教学有效性的方式方法做了初步探讨,希望能够给今后初中数学的有效性教学的发展做出一定的贡献。
数学教学论文篇二
一、差别性教学的作用
(一)通过差别性教学,学生更好地成长
由于学生处于不同的知识水平,他们对知识的运用并非相同,特别在数学领域,人们在应用推理、判断方面程度是不一样的,有较强推理、判断能力的学生常常不用花费太多的时间就掌握了,但是那些应用推理、判断能力较差的学生就要花费很久。因此,教师要是根据课本上的知识来教,那么好的学生没办法得到更长远的发展,而差的学生也没办法得到提高,显而易见,这样的教学办法是不可取的。所以差别性教学教学有利于改善这一点,从每个学生的突出点出发,根据他们的突出点来制定符合他们成长的教学手段与内容,学生才可以得到更好的发展。
(二)使学生更加自信
推理、判断能力比较强的学生常常热衷于深入地研究难以解决的方面,这些学生在深入研究时能得到自信,要是直接采取同一种教育方式去教育所有的学生,那样就很难使学生获得自信,会使学生不愿意深入探究难以解决的方面。另一方面,那些应用推理、判断的程度比较浅的学生就因为太多的失败而不再相信自己了,产生放弃的念头,从而使他们渐渐地落后于其他人。因此,通过依据学生水平不同进行教学的方式,能使好的学生深入研究难以解决的方面,使落后的学生从自身实际出发,一步一个脚印,踏踏实实地进步,这样所有的学生就可以更好地完成自己的学业,更加相信自己。
二、初中数学教学中差别性教学的实施办法
(一)从学生的水平出发,有序地分组
通常,学生可以分为三种层次:第一层次的学生是起点高,有好的方法和技巧,应用推理、判断程度高的;第二层次的学生是起点一般,但有较好的方法和技巧,应用推理、判断程度较高的;第三层次的学生是起点低的。我们应进行有序分组。有序分组的过程中应关注下面三个方面:首先,必须清楚地知道学生的突出点是什么,教师与学生,教师与家长,学生与家长应好好交流。其次,有序分组应理解学生的内在想法,不可只依据卷面测试结果来区分学生,分组应该是具有伸缩性的而不是硬性的。卷面测试结果属于有序分组的一部分,学生了解自身的状况,有自己的目标,所以我们应理解他们,不能忽略他们的内在想法,这样他们才会相信自己。待分组结束后,我们要进行差别性教学。最后,教师在看待不同组的学生时,应一视同仁,付出自己的最大努力。
(二)依据分组后学生的情况,采取不同的教学方式
我们要考虑到所有的学生,将差别性教学深入应用在课堂上。1.引入新的内容。数学的内在关系是紧密相连的,教师可以回忆学过的内容来引入新的内容,此时则通过第三水平学生去回忆学过的内容,使其加深印象。第二层次的学生则解决新的内容的引出,第一层次的学生则完善第二层次的学生的内容。2.解说新的内容。解说新的内容时要考虑到第三层次的学生,循序渐进。3.课上操练。结束新的内容时,教师要对学生进行操练,第一层次的学生比较得心应手,教师则让学生操练转变形式的习题,可以给第二层次的学生比较有难度的习题进行操练。另外教师要认真对待第三层次的学生,提供难度小的习题有助于他们加深记忆。
(三)依据分组后学生的情况,安排的任务有所不同
安排的任务要使学生可以在其力所能及的范围内,从而有助于他们的成长。第一层次的学生可以多安排统合性较高的习题,加强他们的处理数学问题的规则和程序,使他们挖掘习题中那些数学处理的规则和程序。第二层次的学生,主要学会普通的题目和一部分难题的思考方向。第三层次的学生则重复做题,做很多的习题来巩固基础。
(四)依据分组后学生的情况,评估的方面有所不同
因为学生的核心目的有所不同,所以要使用不同的评估方法。举个例子,教师依据水平不同的学生,应把考试题目进行区分,让不同水平的学生做不同的题目。第一层次的学生重点做难题;第二层次的学生重点则是中等题目,外加小部分难题;第三层次的学生重点放在基本的题目上,外加一小部分中等题目。那么,所有的学生都可以在自己的范围内得到进步。
三、总结
差别性教学是根据从实际出发来解决问题的哲学思路来进行的,该方式可以一对一地处理学生遇到的困境,让所有学生都可以发挥自己的优点,弥补自己的不足,鼓励学生学习,使学生对自己有信心,有助于学生的各个方面的协调与进步。
数学教学论文篇三
一、课堂上进行有针对性的有效提问
1.问题必须要有思维容量。
不能够激发学生思考的提问是失败的,只有促进了学生的思维发展,拓宽了他们的思路,才能够提升其探究能力,引起他们对数学的热情。即使学生回答问题偏颇,即便是并非尽善尽美,教师也要表扬其优点,给予赞美,加以挖掘。面积求出来之后,斜边AB上的高如何得出?此时教师利用多媒体,展示求直线y=2x+3、y=-2x-1及y轴围成的三角形的面积。这样就把问题由一条直线转化为两条直线与坐标轴围成的面积。
2.锻炼提问的技巧。
问题的提出也有优劣,掌握提问方式,提高问题的质量,抓住学生的兴趣,创造良好的学习氛围,学生的积极性能够充分地被调动起来,学生就会顺利地成为课堂的主体、学习的主人。
二、让学生“想学”,教学语言风趣
美国心理学家调查发现,学生都喜欢幽默的教师,这样学习氛围轻松愉快,这一点是促使学生“想学”的主要因素,什么学科概莫能外。这就要求教师具有很高的综合修养。其中一点,要语言幽默:幽默是伟大的智慧,是教学的润滑剂。比如,我向学生提出分析这个“数”字,由“米女攵”构成,什么意思呢?也就是说,你只有学好了数学,你毕业以后才可能找到好的工作,才可能有钱买米吃,才可能找到女朋友,那么这个“攵”是什么意思呢?这个更凸显数学的重要了,就是以手持杖或执鞭责打学不好数学的人……这些生动形象的解说,不胜枚举,当然还需要教师表情、语调等的配合。
三、对学生进行正确的思维训练
对学生进行正确的思维训练要充分唤起学生的主动性。讲例题,让学生自主审题,题目给了学生就可以,然后读题、审题、解题一系列的思维活动让学生自己完成;学生有了问题,反复推敲“个体参悟”,不行则“同伴互导”,再不行,“教师解难”,即使是“教师解难”,一样不要急于递给答案,教师应对学生逐步启发:问题里涉及什么概念?用什么公式才能表达这一规律?问题解决了,还有没有别的解题方法?学生养成思维训练的习惯,随着综合能力的提高,课堂上随时就会有智慧熠熠生辉了。
四、总结
总之,数学是培养人的创造性素质的最佳途径,成功非一日之功,我们教师要为教育竭尽微忱,为学生终生的数学学习奠定良好的发展基础。
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本科数学毕业论文题目
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★浅谈中学数学中数形结合的思想
★浅谈高等数学与中学数学的联系,如何运用高等数学于中学数学教学中 ★浅谈中学数学中不等式的教学
★中数教学研究
★XXX课程网上教学系统分析与设计
★数学CAI课件开发研究
★中等职业学校数学教学改革研究与探讨
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★中等职业学校数学教材研究
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★中外著名数学家学术思想探讨
★试论数学美
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★数字危机
★中学数学中的化归方法
★高斯分布的启示
★a二+b二≧二ab的变形推广及应用
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★数学概念探索式教学
★从一个实际问题谈概率统计教学
★教学媒体在数学教学中的作用
★数学问题解决及其教学
★数学概念课的特征及教学原则
★数学美与解题
★创造性思维能力的培养和数学教学
★教材顺序的教学过程设计创新
★排列组合问题的探讨
★浅谈初中数学教材的思考
★整除在数学应用中的探索
★浅谈协作机制在数学教学中的运用
★课堂标准与数学课堂教学的研究与实践
★浅谈研究性学习在数学教学中的渗透与实践
★关于现代中学数学教育的思考
★在中学数学教学中教材的使用
★情境教学的认识与实践
★浅谈初中代数中的二次函数
★略论数学教育创新与数学素质提高
★高中数学“分层教学”的初探与实践
★在中学数学课堂教学中如何培养学生的创新思维
★中小学数学的教学衔接与教法初探
★如何在初中数学教学中进行思想方法的渗透
★培养学生创新思维全面推进课程改革
★数学问题解决活动中的反思
★数学:让我们合理猜想
★如何优化数学课堂教学
★中学数学教学中的创造性思维的培养
★浅谈数学教学中的“问题情境”
★市场经济中的蛛网模型
★中学数学教学设计前期分析的研究
★数学课堂差异教学
★一种函数方程的解法
★浅析数学教学与创新教育
★数学文化的核心—数学思想与数学方法
★漫话探究性问题之解法
★浅论数学教学的策略
★当前初中数学教学存在的问题及其对策
★例谈用“构造法”证明不等式
★数学研究性学习的探索与实践
★数学教学中创新思维的培养
★数学教育中的科学人文精神
★教学媒体在数学教学中的应用
★“三角形的积化和差”课例大家评
★谈谈类比法
★直觉思维在解题中的应用
★数学几种课型的问题设计
★数学教学中的情境创设
★在探索中发展学生的创新思维
★精心设计习题提高教学质量
★对数学教育现状的分析与建议
★创设情景教学生猜想
★反思教学中的一题多解
★在不等式教学中培养学生的探究思维能力
★浅谈数学学法指导
★中学生数学能力的培养
★数学探究性活动的内容形式及教学设计
★浅谈数学学习兴趣的培养
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★新世纪对初中数学的教材的思考
★数学教学的现代研究
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★二阶变系数齐次微分方程的求解问题
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本科数学毕业论文范文:高等数学教学中体现数学建模思想的方法
生产计划是对生产全过程进行合理规划的有效手段,是一个十分繁复的过程,以下是我搜集整理的一篇探究高等数学教学中体现数学建模思想的方法的范文,欢迎阅读参考。
1数学建模在煤矿安全生产中的意义
在瓦斯系统的研究过程中,应用数学建模的手段为矿井瓦斯构建数学模型,可以为采煤方案的设计和通风系统的建设提供很大的帮助;尤其是对于我国众多的中小型煤矿而言,因为资金有限而导致安全设施不完善,有的更是没有安全项目的投入,仅仅建设了极为少量的给风设备,通风系统并不完善。这些煤矿试图依靠通风量来对瓦斯体积分数进行调控,这是十分困难的,对瓦斯体积分数进行预测更是不可能的。很多小煤矿使用的仍旧是十分原始的采煤方法,没有相关的规划;当瓦斯等有害气体体积分数升高之后就停止挖掘,体积分数下降之后又继续进行开采。这种开采方式的工作效率十分低下。
只要设计一个充分合理的通风系统的通风量,与采煤速度处于一个动态的平衡状态,就可以在不延误煤炭开采的同时将矿井内的瓦斯气体体积分数控制在一个安全的范围之内。这样不仅可以保障工人的安全,还可以保证煤炭的开采效率,每个矿井都会存在着这样的一个平衡点,这就对矿井瓦斯涌出量判断的准确性提出更高的要求。
2煤矿生产计划的优化方法
生产计划是对生产全过程进行合理规划的有效手段,是一个十分繁复的过程,涉及到的约束因素很多,条理性很差。为了成功解决这个复杂的问题,现将常用的生产计划分为两个大类。
基于数学模型的方法
(1)数学规划方法这个规划方法设计了很多种各具特点的手段,根据生产计划做出一个虚拟的模型,在这里主要讨论的是处于静止状态下所产生的问题。从目前取得的效果来看,研究的方向正在逐渐从小系统向大系统推进,从过去的单个层次转换到多个层次。
(2)最优控制方法这种方式应用理论上的控制方法对生产计划进行了研究,而在这里主要是针对其在动态情况下的问题进行探讨。
基于人工智能方法
(1)专家系统方法专家系统是一种将知识作为基础的为计算机编程的系统,对于某个领域的繁复问题给出一个专家级别的解决方案。而建立一个专家系统的关键之处在于,要预先将相关专家的知识等组成一个资料库。其由专家系统知识库、数据库和推理机制构成。
(2)专家系统与数学模型相结合的方法常见的有以下几种类型:①根据不同情况建立不同的数学模型,而后由专家系统来进行求解;②将复杂的问题拆分为多个简单的子问题,而后针对建模的子问题进行建模,对于难以进行建模的问题则使用专家系统来进行处理。在整体系统中两者可以进行串行工作。
3煤矿安全生产中数学模型的优化建立
根据相关数据资料来进行模拟,而后再使用系统分析来得出适合建立哪种数学模型。取几个具有明显特征的采矿点进行研究。在煤矿挖掘的过程中瓦斯体积分数每时每刻都在变化,可以通过通风量以及煤炭采集速度来保证矿中瓦斯体积分数处在一个安全的范围之内。假设矿井分为地面、地下一层与地下二层工作面,取地下一层两个矿井分别为矿井A、矿井B,地下二层分别为矿井C、矿井D.然后对其进行分析。
建立简化模型
模型构建表达工作面A瓦斯体积分数x·1=a1x1+b1u1-c1w1-d1w2(1)式中x1---A工作面瓦斯体积分数;u1---A工作面采煤进度;w1---A矿井所对应的空气流速;w2---相邻B工作面的空气流速;a1、b1、c1、d1---未知量系数。
很明显A工作面的通风量对自身瓦斯体积分数所产生的影响要显着大于B工作面的风量,从数学模型上反映出来就是要求c1>d1.同样的B工作面(x·2)和工作面A所在的位置很相似,也就应该具有与之接近的数学关系式
式中x2---B工作面瓦斯体积分数;
u2---B工作面采煤进度;
w1---B矿井所对应的空气流速;
w2---相邻A工作面的空气流速;
a2、b2、c2、d2---未知量系数。
CD工作面(x·3、x·4)都位于B2层的位置,其工作面瓦斯体积分数不只受到自身开采进度情况的影响,还受到上层AB通风口开阔度的影响。在这里,C、D工作面瓦斯体积分数就应该和各个通风口的通风量有着密不可分的联系;于是C、D工作面瓦斯体积分数可以表示为【3】
式中x3、x4---C、D工作面的瓦斯体积分数;
e1、e2---A、B工作面的瓦斯体积分数;
a3、b3、c3、d3---未知量系数:
f1、f2---A、B工作面的瓦斯绝对涌出量。
系统简化模型的辨识这个简化模型其实就是对于参数的最为初步的求解,也就是在一段时间内的实际测量所得数据作为流通量,对上面方程组进行求解操作。而后得到数学模型,将实际数据和预测数据进行多次较量,再加入相关人员的长期经验(经验公式)。修正之后的模型依旧使用上述的方法来进行求解,因为A、B工作面基本不会受C、D工作面的影响。
模型的转型及其离散化
因为这个项目是一个矿井安全模拟系统,要对数学模型进行离散型研究,这是使用随机数字进行试数求解的关键步骤。离散化之后的模型为【1】
在使用原始数据来对数学模型进行辨识的过程中,ui表示开采进度,以t/d为单位,相关风速单位是m/s,k为工作面固定系数,h为4个工作面平均深度。为了便于将该系统转化为计算机语言,把开采进度ui从初始的0~1000t/d范围,转变为0~1,那么在数字化采煤中进度单位1即表示1000t/d,如果ui=就表示每日产煤量500t.诸如此类,工作面空气流通速度wi的原始取值范围是0~4m/s,对其进行数字化,其新数值依旧是0~1,也就表示这wi取1时表示风速为4m/s,若表示通风口的开通程度是,也就是通风口打开一半(2m/s),wi如果取1则表示通风口开到最大。
依照上述分析来进行数字化转换,数据都会产生变化,经过计算之后可以得到新的参数数据,在计算的过程之中使用0~1的数据是为了方便和计算机语言的转换,在进行仿真录入时在0~1之间的一个有效数字就会方便很多。开采进度ui的取值范围0~1表示的是每日产煤数量区间是0~1000t,而风速wi取值0~1所表示的是风速取值在0~4m/s这个区间之内。
模型的应用效果及降低瓦斯体积分数的措施
以上对煤矿生产中的常见问题进行了相关分析,发现伴随着时间的不断增长瓦斯涌体积分数等都会逐渐衰减,一段时间后就会变得微乎其微,这就表明这类资料存在着一个衰减周期,经过长期观测发现衰减周期T≈18h.而后,又研究了会对瓦斯涌出量产生影响的其他因素,发现在使用炮采这种方式时瓦斯体积分数会以几何数字的速度衰减,使用割煤手段进行采矿时瓦斯会大量涌出,其余工艺在采煤时并不会导致瓦斯体积分数产生剧烈波动。瓦斯的涌出量伴随着挖掘进度而提升,近乎于成正比,而又和通风量成反比关系。因为新矿的瓦斯体积分数比较大,所以要及时将煤运出,尽量缩短在煤矿中滞留的时间,从而减小瓦斯涌出总量。
综上所述,降低工作面瓦斯体积分数常用手段有以下几种:①将采得的煤快速运出,使其在井中停留的时间最短;②增大工作面的通风量;③控制采煤进度,同时也可以控制瓦斯的涌出量。
4结语
应用数学建模的手段对矿井在采矿过程中涌出的瓦斯体积分数进行了模拟及预测,为精确预测矿井瓦斯体积分数提供了一个新的思路,对煤矿安全高效生产提供了帮助,有着重要的现实意义。
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