数学家华罗庚曾经说过:宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,日用之繁,无处不用数学。这是对数学与生活的精彩描述。《数学课程标准》中十分强调数学与现实生活的联系,要求通过义务阶段的数学学习,使学生能够:获得适应未来社会生活和进一步发展所必需的重要数学知识以及基本的数学思想方法和必要的应用技能;初步学会运用数学的思维方式去观察、分析现实社会,去解决日常生活中和其他学科学习中的问题,增强应用数学的意识;体会数学与自然及人类社会的密切联系,了解数学的价值,增进对数学的理解和学好数学的信心。数学源于生活,又广泛用于生活。在实际生活中运用所学数学知识,处理实际问题是小学生的数学素养之一。新课程标准强调数学教学要“从学生已有的生活经验出发”,“使学生获得对数学知识的理解”。因此,在数学教学中,如何结合学生的生活实际,使学生“领悟”数学知识源于生活,又服务于生活,培养学生用数学眼光去观察生活,运用数学知识解决实际问题的素养,是每位数学教师重视的问题。1 挖掘教材中的生活资源。例如,在低年级的教学中,教师可以提出这样的问题:你今年几岁啦?多高呀?身体有多重?比一比你和你的同桌谁重?……这些都是小学生经常遇到的问题,而要准确地说出结果,就需要我们量一量、称一称、算一算,这些都离不开数学。再如,像水电费收取、储蓄利息的计算、日常购物等生活中常用的各种知识均发生在身边,我们买东西、做衣服、外出旅游,也离不开数学。 2 指导学生观察生活中的数学。让学生观察生活中的数学,既是积累数学知识,更是培养学生学习数学兴趣的最佳途径。如在长正方形认识时,从生活中观察哪些物体的表面是长方形的,用实物的表面在黑板上画出一个长方形。学生善于发现并研究生活中的数学,本身就是最好的学习方法。学生在研究中不断思考,不断尝试,并不断地体验成功。如布置学生用硬纸板做一个长方体模型,学生要思考观察什么物体的形状是长方体,长方体有什么特征,怎样做才美观大方。第二天学生带着自己制作的长方体模型到课堂时,每个学生根据已有体验与同学交流,各抒己见,这样的课堂能不充实、活跃吗?(二)创设情境1 创设生活情景:新课程标准在解决问题目标中明确提出,“能从现实生活中发现问题”,“初步学会从数学的角度提出问题,理解问题”。而现有教材中提供给学生的材料有很多是与学生生活脱离的,为此我们要“创设生活情景”。如《统计》的教学,可创设情境:班上准备开庆祝会,需要买水果,买哪种水果,买多少水果,。这样,学生的参与积极性可能更高,更深刻的感受了知识的作用。再如教学二年级的除法应用题时,老师为学生创设了“逛超市”这一生活情境,学生拿着钱到超市选购商品。第一层次:老师呈现信息“我带了20元钱,想买饼干……”引发学生提问。甲学生:“得先看看一包饼干多少钱?”乙学生:“一包饼干5元钱,20元钱可以买几包饼干?”第二层次:学生拿着钱,互相提供信息发问,解决问题。第三层次:鼓励学生创新。有学生提出买两样或两样以上物品。教师及时组织学生结合生活情境较好地解决了问题,拓展了学生的思维。这样原本枯燥乏味的除法应用题教学,在老师的精心设计下变成了一个个富有情趣的数学活动,学生在数学活动中获取信息的能力,发现问题、解决问题的能力都得到了很好的发展,学生的学习热情始终处于积极的状态。2 动手操作创设情境。在推导三角形的面积公式时,学生自带两个完全一样的三角形,动手操作,通过旋转平移方法把两个一样三角形拼成一个平行四边形或长方形,平行四边形面积等于底乘以高,所以三角形面积等于底乘高的一半。三角形面积公式是学生在操作、观察、思考、概括得来。学生尝试到成功的快乐,不但能掌握知识,更能培养学生的信心和兴趣。3 用实例创设情境。如教学循环小数概念时,让学生讲永远讲不完的故事,“从前有座山,山上有座庙,庙里有个老和尚。老和尚对小和尚说:从前有座山,山上有座庙,庙里有个老和尚……”,通过实例初步感知“不断重复”,再举出自然现象“水→汽→云→水”的循环引出“循环”的概念。 4 运用实物创设情境。圆的认识教学,可以这样导入:出示一幅颜色鲜艳的用正方形做轮子的自行车,问同学们这辆自行车漂亮吗?喜不喜欢?(不喜欢)为什么?(虽漂亮但踩不动)老师把正方形车轮换成椭圆后再问学生喜不喜欢?(不喜欢,因为骑这样的自行车在平坦大路上都会象踩在颠跛不平的路上一样)教师再把椭圆形车轮换成圆形,学生这才满意。(三) 抽象概括小学数学中的许多概念和法则都是在现实生活中抽象出来的,因此概念法则的教学也就必须在生活实际中找到相应的实例,并引导学生从直观入手从而抽象出来,逐步加深理解和运用。例如:在教学应用题常见的数量关系时,学生对于“工作效率×工作时间=工作总量”中的“工作效率”不易理解。为此,教学前在班里举行了一次口算比赛和写字比赛。教学新课时,联系两次比赛活动,学生就非常容易理解工作效率这一抽象而又陌生的概念:即指单位时间内所作的工作量。二、在生活中用数学数学源于生活,生活中充满了数学,可以说生活就是数学,数学就在我们每个人的身边。数学只有与生活紧密联系起来,它才可亲、可爱、富有无穷魅力。数学教学必须建立在学生主动、积极地参与数学实践活动的基础上。唯如此,数学才能从学生的现实生活中产生和发展,数学才能成为人们日常生活中的自然组成部分,并且是不可缺少的部分。(一)在生活中发现数学的价值在学习了“多位数的认识”之后,要求学生找找生活中的多位数,把你认为有意义的记下来。不找不知道,一找吓一跳,在课堂交流中,学生纷纷把自己在课外书上、在报纸上、在网络上……找到的多位数展示在大家面前。再因势利导,进行多位数的改写、省略练习,这样不仅使学生掌握了数学知识,还受到了情感的熏陶。在综合实践活动中进一步体会数学的作用和价值,学习综合运用所学知识解决生活中的问题。老师可以带学生收集数据,进行调查研究。学习了面积和面积单位以后,以统计“家庭丢弃塑料袋”为课题,收集数据,把课外收集到的信息处理,学生体会非常深刻,有的学生还想出这样的主意:如果把全国所有的废弃塑料袋生意全包下来,那每月将有一笔相当可观的利润。有的还体会到,一个家庭要丢弃那么多塑料袋,全县、全国呢……这将产生巨大“白色污染”,必须保护环境。通过这节实践活动课,建立了知识之间的联系,发展了学生综合运用知识解决问题的能力。并且通过活动让学生感受到丢弃塑料袋的行为对大自然所造成的污染,以唤起学生的环保意识,收到了意想不到的效果。(二)在生活中体验数学为了在学生学习数学知识的同时,初步接触和掌握数学思想,不断增强数学意识,就必须使学生有更多的机会接触生活和生产实践中的数学问题,认识现实中的问题和数学问题之间的联系和区别,在生活中体验数学。例如:学习了应用题后,设计一个“春游活动方案”实践活动。活动中要求学生以老师的身份来组织春游,设想应从哪些方面来考虑活动的组织。学生们积极主动地探讨起来,考虑了如何租车才既省钱又合理、安全;如何购票最合算等,设计出了很多春游方案。像这样的数学实践活动很多,如铺地砖方案、礼品包装方案、跑道的设计等。通过这些模拟性的实践活动,使数学更接近实际生活,使学生学会综合运用数学知识、数学思维方式、生活经验等去解决问题,使学生身临其境地感受到数学的优越性以及数学与社会生活的关系,懂得数学的真正价值,提高学生真正参与社会生活的能力。(三) 在生活中增强数学应用意识数学知识在日常生活中有着广泛的应用,生活中处处有数学。学了三角形的稳定性后,可以让学生观察生活中哪些地方运用了三角形的稳定性;学习了圆的知识,让学生从数学的角度说明为什么车轮的形状是圆的,其它形状的行不行?为什么?学习了简便运算后,走进市场,了解商人的口算技能……通过让学生走出去的方法,了解数学知识在实际中的广泛运用,培养学生用数学眼光看问题,用数学头脑想问题,增强学生用数学知识解决实际问题的意识。
数学源于生活、根植于生活。数学教学就要从学生的生活经验和已有的知识点出发,联系生活讲数学,把生活经验数学化,数学问题生活化。激发学生学习数学的兴趣,让学生深刻体会到生活离不开数学,数学是解决生活问题的钥匙,从而增强学习数学的趣味性。当我打开小学一年级的数学课本时,给我的印象好像一本童话书一样漂亮,每一课的内容,都有一个场景故事表现出来,把数学知识融入到了学生非常熟悉的生活中,与学生身边的生活联系较为密切。刚入学的一年级学生,大部分都受到学前教育,在生活中也学到一些与数学有关的生活知识,所以他们对数学并不是一无所知。我在第一单元实际数学教学中,尝试如何将学生已有的生活经验引导学生学习认数,取得了较好的效果。一、培养学生主动学习的愿望,让学生体会到身边有数学数学教学中,要善于引导学生观察生活中的实际问题,感受数学与生活的密切联系。在学习第一单元《快乐的校园》之前,我先带领学生熟悉美丽如画的校园和参与各种课内外活动,让学生体验感受学校生活的丰富多彩,从尔喜欢即将开始的校园生活。教授信息窗2《老鹰捉小鸡》这一课时,我把学生领到操场这个“大课堂”,实地做游戏组织教学活动。通过学生非常熟悉喜爱的“老鹰捉小鸡”的游戏,来学习1—10数的认识。在游戏中让学生数一数“有几个小朋友参加游戏?”“男同学有几人?”“女同学有几人?”等等,在数扎长辫女孩“排第几”的过程中感知数的另一个含义——“序数”。整节课,学生们“玩”的很开心,“大课堂”气氛很活跃,改变了以往枯燥乏味的被动式课堂,每一位学生都积极主动的参与到游戏学习中去,“学习”热情很高。学生在不知不觉中圆满完成了整节课的学习任务。这样的数学课堂,让学生深切体会到原来数学就在自己身边,身边就有数学,而且离得很近,使学生对数学逐渐产生亲切感,从而培养学生主动学习的愿望。二、发现生活中的数学问题,借助生活经验,学会探索解决数学问题学生的学前数学知识,生活中的数学常识,经验的建立,是依赖于实际生活实践,是学生看得见,摸得着,听的到的现实。生活中的数学问题具有形象性和启发性,它能唤醒学生已有的生活经验增强学习动机和信心,有助于引导学生进入数学情境,也有利于学生思维发展。教师要善于挖掘数学内容中的生活画面,让数学贴近生活,在组织学生活动中,引导学生讨论解决数学问题:我在信息窗1《科技小组活动》的教学中,学生在解决红点标示的问题“天上有几架飞机?”时,引导学生去看一看数一数,让学生充分利用情境图中的信息体会1-10各数的意义,再联系生活,广泛选取学生身边生活中非常熟悉的问题,进一步体会数的意义。如“我们的教室有几扇窗?几盏灯?教室门前有几棵树?”“你家里有几口人?你有几只铅笔……”等等。在教学中我注意选择学生身边的感兴趣的事物,提出数学问题,为学生在生活中寻找探索新知识的依托,使学生学会借助生活经验思考探索问题。三、有意识创设活跃的学习氛围和生动有趣的学习情境“好玩”是孩子的天性,托尔斯泰说过:“成功的教学所需要的不是强制,而是激发学生的学习兴趣。”兴趣是人对客观事物产生的一种积极的认知倾向。怎样才能让孩子在玩中获得知识呢?我针对每课不同的学习内容,安排了很多不同的游戏、故事……在第一单元《快乐的校园-10以内数的认识》中,我带学生到操场上做他们非常熟悉、喜欢的“拔河、老鹰捉小鸡、小小运动会”等等 ,让他们边玩边数数 “拔河比赛,左边有几个小朋友?右边呢?运动会上,6号运动员排在第几?第1名是几号运动员?等等……”使学生在活跃的学习氛围和有趣、喜爱的“玩”中学会了1-10各数的认识。四、培养孩子数学的生活实践能力许多孩子在上学前,就会做100以内的加减,数100以内的数甚至更多,但是如果把它们拿到具体的生活中就不是那么尽如人意,一般5岁以后数学的思维能力才开始蒙发,上一年级的学生部分只能机械的数数,但对数的意义就不一定清楚,因此,就要加强数学与生活的联系,让学生在自己的身边熟悉的环境中寻找数。如3个人,1枝铅笔,5朵花等等,在生活中慢慢建立数的概念,认识数的含义。使学生在生活实践中得到锻炼,把数学真正融入现实生活中更好的为生活服务,同时用生活经验更好的为数学学习服务打好了结实的基础。总之,数学教学让学生的生活经验走进数学课堂,为学生提供了亲身体验和动手操作的机会,指导学生更好的学习数学。在这方面,我受益良多,通过上学期的教学实践活动,我们班的学生学习数学的兴趣非常浓厚,改变了以往数学学习的枯燥乏味,学生在思想上有了从“要我学”-----到“我要学和我喜欢学”质的飞跃,学生变的喜欢学习数学。我的教学工作也变很顺利,学生中没有了见了数学就头疼的“老大难”,工作效率有了很大的提高,学生的学习成绩有明显的进步。新《课标》也给我们明确提出:“数学教学要紧密联系学生的生活实际,从学生的生活经验和已有的知识出发,创设生动有趣的情境,引导学生开展观察、操作、猜想、推理、交流等活动。使学生通过数学活动,掌握基本的数学知识和技能,初步学会从数学角度去观察事物,思考问题。激发对学习数学的兴趣,以及学好数学的愿望,树立学好数学的自信心。
数学应用是数学 教育 的重要内容,呼唤数学应用意识,提高数学应用教学质量,已成为广大数学教育工作者的共识。下面是我为大家推荐的数学建模论文,供大家参考。
数学建模论文 范文 一:建模在高等数学教学中的作用及其具体运用
一、高等数学教学的现状
(一) 教学观念陈旧化
就当前高等数学的教育教学而言,高数老师对学生的计算能力、思考能力以及 逻辑思维 能力过于重视,一切以课本为基础开展教学活动。作为一门充满活力并让人感到新奇的学科,由于教育观念和思想的落后,课堂教学之中没有穿插应用实例,在工作的时候学生不知道怎样把问题解决,工作效率无法进一步提升,不仅如此,陈旧的教学理念和思想让学生渐渐的失去学习的兴趣和动力。
(二) 教学 方法 传统化
教学方法的优秀与否在学生学习的过程中发挥着重要的作用,也直接影响着学生的学习成绩。一般高数老师在授课的时候都是以课本的顺次进行,也就意味着老师“由定义到定理”、“由习题到练习”,这种默守陈规的教学方式无法为学生营造活跃的学习氛围,让学生独自学习、思考的能力进一步下降。这就要求教师致力于和谐课堂氛围营造以及使用新颖的教育教学方法,让学生在课堂中主动参与学习。
二、建模在高等数学教学中的作用
对学生的 想象力 、观察力、发现、分析并解决问题的能力进行培养的过程中,数学建模发挥着重要的作用。最近几年,国内出现很多以数学建模为主体的赛事活动以及教研活动,其在学生学习兴趣的提升、激发学生主动学习的积极性上扮演着重要的角色,发挥着突出的作用,在高等数学教学中引入数学建模还能培养学生不畏困难的品质,培养踏实的工作精神,在协调学生学习的知识、实际应用能力等上有突出的作用。虽然国内高等院校大都开设了数学建模选修课或者培训班,但是由于课程的要求和学生的认知水平差异较大,所以课程无法普及为大众化的教育。如今,高等院校都在积极的寻找一种载体,对学生的整体素质进行培养,提升学生的创新精神以及创造力,让学生满足社会对复合型人才的需求,而最好的载体则是高等数学。
高等数学作为工科类学生的一门基础课,由于其必修课的性质,把数学建模引入高等数学课堂中具有较广的影响力。把数学建模思想渗入高等数学教学中,不仅能让数学知识的本来面貌得以还原,更让学生在日常中应用数学知识的能力得到很好的培养。数学建模要求学生在简化、抽象、翻译部分现实世界信息的过程中使用数学的语言以及工具,把内在的联系使用图形、表格等方式表现出来,以便于提升学生的表达能力。在实际的学习数学建模之后,需要检验现实的信息,确定最后的结果是否正确,通过这一过程中的锻炼,学生在分析问题的过程中可以主动地、客观的辩证的运用数学方法,最终得出解决问题的最好方法。因此,在高等数学教学中引入数学建模思想具有重要的意义。
三、将建模思想应用在高等数学教学中的具体 措施
(一) 在公式中使用建模思想
在高数教材中占有重要位置的是公式,也是要求学生必须掌握的内容之一。为了让教师的教学效果进一步提升,在课堂上老师不仅要让学生对计算的技巧进一步提升之余,还要和建模思想结合在一起,让解题难度更容易,还让课堂氛围更活跃。为了让学生对公式中使用建模思想理解的更透彻,老师还应该结合实例开展教学。
(二) 讲解习题的时候使用数学模型的方式
课本例题使用建模思想进行解决,老师通过对例题的讲解,很好的讲述使用数学建模解决问题的方式,让学生清醒的认识在解决问题的过程中怎样使用数学建模。完成每章学习的内容之后,充分的利用时间为学生解疑答惑,以学生所学的专业情况和学生水平的高低选择合适的例题,完成建模、解决问题的全部过程,提升学生解决问题的效率。
(三) 组织学生积极参加数学建模竞赛
一般而言,在竞赛中可以很好地锻炼学生竞争意识以及独立思考的能力。这就要求学校充分的利用资源并广泛的宣传,让学生积极的参加竞赛,在实践中锻炼学生的实际能力。在日常生活中使用数学建模解决问题,让学生独自思考,然后在竞争的过程中意识到自己的不足,今后也会努力学习,改正错误,提升自身的能力。
四、结束语
高等数学主要对学生从理论学习走向解决实际问题的能力进行培养,在高等数学中应用建模思想,促使学生对高数知识更充分的理解,学习的难度进一步降低,提升应用能力和探索能力。当前,在高等教学过程中引入建模思想还存在一定的不足,需要高校高等数学老师进行深入的研究和探索的同时也需要学生很好的配合,以便于今后的教学中进一步提升教学的质量。
参考文献
[1] 谢凤艳,杨永艳. 高等数学教学中融入数学建模思想[J]. 齐齐哈尔师范高等专科学校学报,2014 ( 02) : 119 -120.
[2] 李薇. 在高等数学教学中融入数学建模思想的探索与实践[J]. 教育实践与改革,2012 ( 04) : 177 -178,189.
[3] 杨四香. 浅析高等数学教学中数学建模思想的渗透 [J].长春教育学院学报,2014 ( 30) : 89,95.
[4] 刘合财. 在高等数学教学中融入数学建模思想 [J]. 贵阳学院学报,2013 ( 03) : 63 -65.
数学建模论文范文二:数学建模教学中数学素养和创新意识的培养
前言
创新人才的培养是新的时代对高等教育提出的新要求.培养高质量、高层次人才不仅需要传统意义上的逻辑思维能力、推理演算能力,更需要具备对所涉及的专业问题建立数学模型,进行数学实验,利用先进的计算工具、数学软件进行数值求解和做出定量分析的能力.
因此,如何培养学生的求知欲,如何培养学生的学习积极性,如何培养学生的创新意识和创新能力已成为高等教育迫切需要解决的问题[1].
在数学教学中,传统的数学教学往往注重知识的传授、公式的推导、定理的证明以及应用能力的培养.尽管这种模式并非一无是处,甚至有时还相当成功,但它不能有效地激发广大学生的求知欲,不能有效地培养学生的学习积极性,不能有效地培养学生的创新意识和创新能力.
而如何培养学生的创新意识和创新能力,既没有现成的模式可循,也没有既定的方法可套用,只能靠广大教师不断探索和实践.
近年来,国内几乎所有大学都相继开设了数学建模和数学实验课,在人才培养和学科竞赛上都取得了显着的成效.数学建模是指对特定的现象,为了某一目的作一些必要的简化和假设,运用适当的数学理论得到的一个数学结构,这个数学结构即为数学模型,建立这个数学模型的过程即为数学建模[2].
所谓数学教学中的数学实验,就是从给定的实际问题出发,借助计算机和数学软件,让学生在数字化的实验中去学习和探索,并通过自己设计和动手,去体验问题解决的教学活动过程.数学实验是数学建模的延伸,是数学学科知识在计算机上的实现,从而使高度抽象的数学理论成为生动具体的可视性过程.
因此,数学实验就是一个以学生为主体,以实际问题为载体,以计算机为媒体,以数学软件为工具,以数学建模为过程,以优化数学模型为目标的数学教学活动过程[3-7].
因此,如何把实际问题与所学的数学知识联系起来;如何根据实际问题提炼数学模型;建模的方法和技巧;数学模型所涉及到的各类算法以及这些算法在相应数学软件平台上的实现等问题就成了我们研究的重点.现结合教学实践,谈谈笔者在数学建模和数学实验课的教学中 总结 的几点看法.
1掌握数学语言独有的特点和表达形式
准确使用数学语言模拟现实模型数学语言是表达数学思想的专门语言,它是自然语言发展到高级状态时的特殊形式,是人类基于思维、认知的特殊需要,按照公有思维、认知法则而制造出来的语言及其体系,给人们提供一套完整的并不断精细、完善、完美的思维和认知程序、规则、方法.
用数学语言进行交流和良好的符号意识是重要的数学素质.数学建模教学是以训练学生的思维为核心,而语言和思维又是密不可分的.能否成功地进行数学交流,不仅涉及一个人的数学能力,而且也涉及到一个人的思路是否开阔,头脑是否开放,是否尊重并且愿意考虑各方面的不同意见,是否乐于接受新的思想感情观念和新的行为方式.数学建模是利用数学语言模拟现实的模型,把现实模型抽象、简化为某种数学结构是数学模型的基本特征.
现实问题要通过数学方法获得解决,首先必须将其中的非数学语言数学化,摒弃其中表面的具体叙述,抽象出其中的数学本质,形成数学模型.通过分析现实中的数学现象,对常见的数学现象进行数学语言描述,从而将现实问题转化为数学问题来解决.
2借助数学建模教学使学生学会使用数学语言构建数学模型
根据现阶段普通高校学生年龄特点和知识结构,我们可以通过数学建模对学生加强数学语言能力的培养,让他们熟练掌握数学语言,以期提升学生的形象思维、 抽象思维 、逻辑推理和表达能力,提高学生的数学素质和数学能力.在数学建模教学过程中,教师要力求做到用词准确,叙述精炼,前后连贯,逻辑性强.在问题的重述和分析中揭示数学语言的严谨性;在数学符号说明和模型的建立求解中揭示数学语言的简约性,彰显数学语言的逻辑性、精确性和情境性,突出数学符号语言含义的深刻性;在模型的分析和结果的罗列中,显示图表语言的直观性,展示数学语言的确定意义、语义和语法;在模型的应用和推广中,显示出数学符号语言的推动力的独特魅力.
而在学生的书面作业或论文 报告 中,注意培养学生数学语言表达的规范性.书面表达是数学语言表达能力的一种重要形式.通过教师数学建模教学表述规范的样板和学生严格的书面表达的长期训练来完成.在书面表达上,主要应做到思维清晰、叙述简洁、书写规范.例如在建立模型和求解上,严格要求学生在模型的假设,符号说明、模型的建立和求解,图形的绘制、变量的限制范围、模型的分析与推广方面,做到严谨规范.
对学生在利用建模解决问题时使用符号语言的不准确、不规范、不简洁等方面要及时纠正.
3借助数学实验教学,展示高度抽象
的数学理论成为具体的可视性过程要培养创新人才,上好数学实验课,首先要有创新型的教师,建立起一支"懂实验""会试验""能创新"的教师队伍.由于数学实验课理论联系实际,特点鲜明,内容新颖,方法特别,所以能够上好数学实验课,教师就必须具备扎实的数学理论功底,计算机软件应用操作能力,良好的科研素质与科研能力.
因此,数学与统计学院就需要选取部分教师,主攻数学建模、数学实验、数值分析课程.优先选派数学实验教师定期出去进修深造提高,以便真正形成一支"懂实验""会实验""能创新"的教师队伍.实验课的地位要给予应有的重视.我院现存的一个重要表现就是实验设备不足,实验室开放时间不够.为了确保数学实验有物质条件上的保证,必须建立数学实验与数学建模实验室.
配备足够的高性能计算机,全天候对学生开放,尽快尽早淘汰陈旧的计算机设备.精心设计实验内容,强化典型实验,培养宽厚扎实理论水平;精选实验内容,加强学生之间的互动,培养协作意识和团队精神.在实验教学时数有限的情况下,依据培养目标和教学纲要,对教材中的实验内容进行选择、设计.要最大限度地开发学生的创造性思维,数学实验在项目设计过程中应当遵循适应性、趣味性、灵活性、科学性、渐进性和应用性的基本原则.
选择基础性试验,重点培养宽厚扎实的理论水平,提高对数学理论与方法的深刻理解.熟练各种数学软件的应用与开发,提高计算机应用能力,增强实践应用技能;增加综合性实验和设计性实验,从实际问题出发,培养学生分析问题,解决问题的能力,强化 创新思维 的开发.
教学方法上实行启发参与式教学法:启发-参与-诱导-提高.充分发挥学生主体作用,以学生亲自动脑动手为主.
教师先提出问题,对实验内容,实验目标,进行必要的启发;然后充分发挥学生主体作用,学生动手操作,每个命令、语句学生都要在计算机上操作得到验证;根据学生出现的情况,老师总结学生出现的问题,进行进一步的诱导;再让其理清思路,再次动手实践,从理论与实践的结合上获得能力上提高.数学实验是一门强调实践、强调应用的课程.
数学实验将数学知识、数学建模与计算机应用三者融为一体,可以使学生深入理解数学的基本概念和理论,掌握数值计算方法,培养学生运用所学知识使用计算机解决实际问题的能力,是一门实践性很强的课程.在这一教学活动中,通过数学软件如MAT-LAB、Mathematica、SPSS的教学和综合数学实验,如碎片拼接、罪犯藏匿地点的查找、光伏电池的连接、野外漂流管理、水资源的有效利用、葡萄酒的分类等,通这些实际问题最终的数学化的解决,将高度抽象的数学理论呈现为生动具体的可视性结论,展示数学模型与计算机技术相结合的高度抽象的数学理论成为生动具体的可视性过程.
4突出学生的主体作用,循序渐进培养学生学习、实践到创新
实践教学的目的是要提高学生应用所学知识分析、解决实际问题的综合能力.
在教学中,搭建数学建模与数学实验这个平台,提示学生用计算机解决经过简化的问题,或自己提出实验问题,设计实验步骤,观察实验结果,尤其是将庞大繁杂的数学计算交给计算机完成,摆脱过去害怕数学计算、画函数图像、解方程等任务,避免学生一见到庞大的数学计算公式就会产生畏惧心理,从而丧失信心,让学生体会到在数学面前自己由弱者变成了强者,由失败者变成了胜利者、成功者.
再设计让学生自己动手去解决的各类实际问题,使学生通过对实际问题的仔细分析、作出合理假设、建立模型、求解模型及对结果进行分析、检验、总结等,解决实际问题,逐步培养学生熟练使用计算机和数学软件的能力以及运用数学知识解决实际问题的意识和能力.
同时,给学生提供大量的上机实践的机会,提高学生应用数学软件的能力.一个实际问题构成一个实验内容,通过实践环节加大训练力度,并要求学生通过计算机编程求解、编写实验报告等形式,达到提高学生解决实际问题综合能力的目标.数学建模与数学实验课程通过实际问题---方法与分析---范例---软件---实验---综合练习的教学过程,以实际问题为载体,以大学基本数学知识为基础,采用自学、讲解、讨论、试验、文献阅读等方式,在教师的逐步指导下,学习基本的建模与计算方法.
通过学习查阅文献资料、用所学的数学知识和计算机技术,借助适当的数学软件,学会用数学知识去解决实际问题的一些基本技巧与方法.通过实验过程的学习,加深学生对数学的了解,使同学们应用数学方法的能力和发散性思维的能力得到进一步的培养.实践已证明,数学建模与数学实验课这门课深受学生欢迎,它的教学无论对培养创新型人才还是应用型人才都能发挥其他课程无法替代的作用.
5具体的教学策略和途径
数学建模课程和数学实验课程同时开设,在课程教学中,要尽可能做到如下几个方面:
1)注重背景的阐述
让学生了解问题背景,才能知道解决实际问题需要哪些知识,才能做出贴近实际的假设,而这恰恰是建立一个能够解决实际问题的数学模型的前提.再者,问题背景越是清晰,越能够体现问题的重要性,这样才能激发学生解决实际问题的兴趣.
2)注重模型建立与求解过程中的数学语言的使用
在做好实际问题的简化后,使用精炼的数学符号表示现实含义是数学语言使用的彰显.基于必要的背景知识,建立符合现实的数学模型,通过多个方面对模型进行修正,向学生展示不同的条件相对应的数学模型对于现实问题的解决.在模型的求解上,严格要求学生在模型的假设,符号说明、图形的绘制、变量的限制范围、模型的分析与推广方面,做到严谨规范.对学生在利用建模解决问题时使用符号语言的不准确、不规范、不简洁等方面及时纠正.
3)注重经典算法的数学软件的实现和改进
由于实际问题的特殊性导致数学模型没有固定的模式,这就要求既要熟练掌握一般数学软件和算法的实现,又要善于改进和总结,使得现有的算法和程序能够通过修正来解决实际问题,这对于学生能力的培养不可或缺.只有不断的学习和总结,才有数学素养的培养和创新能力的提高.
参考文献:
[1]叶其孝.把数学建模、数学实验的思想和方法融人高等数学课的教学中去[J].工程数学学报,2003,(8):1-11.
[2]颜荣芳,张贵仓,李永祥.现代信息技术支持的数学建模创新教育[J].电化教育研究,2009,(3)。
[3]郑毓信.数学方法论的理论与实践[M].广西教育出版社,2009.
[4]姜启源.数学实验与数学建模[J].数学的实践与认识,2001,(5):613-617.
[5]姜启源,谢金星,叶俊.数学建模[M].第3版.北京:高等教育出版社,2002.
[6]周家全,陈功平.论数学建模教学活动与数学素质的培养[J].中山大学学报,2002,(4):79-80.
[7]付桐林.数学建模教学与创新能力培养[J].教育导刊,2010,(08):89-90.
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