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如何帮助学生建立数学模型

发布时间:2023-07-16 01:56:36

A. 数学建模怎么建立模型

1、模型准备

首先要了解问题的实际背景,明确建模目的,搜集必需的各种信息,尽量弄清对象的特征。

2、模型假设

根据对象的特征和建模目的,对问题进行必要的、合理的简化,用精确的语言作出假设,是建模至关重要的一步。如果对问题的所有因素一概考虑,无疑是一种有勇气但方法欠佳的行为,所以高超的建模者能充分发挥想象力、洞察力和判断力,善于辨别主次,而且为了使处理方法简单,应尽量使问题线性化、均匀化。

3、模型构成

根据所作的假设分析对象的因果关系,利用对象的内在规律和适当的数学工具,构造各个量间的等式关系或其它数学结构。

这时,我们便会进入一个广阔的应用数学天地,这里在高数、概率老人的膝下,有许多可爱的孩子们,他们是图论、排队论、线性规划、对策论等许多许多,真是泱泱大国,别有洞天。不过我们应当牢记,建立数学模型是为了让更多的人明了并能加以应用,因此工具愈简单愈有价值。

4、模型求解

可以采用解方程、画图形、证明定理、逻辑运算、数值运算等各种传统的和近代的数学方法,特别是计算机技术。一道实际问题的解决往往需要纷繁的计算,许多时候还得将系统运行情况用计算机模拟出来,因此编程和熟悉数学软件包能力便举足轻重。

5、模型分析

对模型解答进行数学上的分析。能否对模型结果作出细致精当的分析,决定了你的模型能否达到更高的档次。还要记住,不论哪种情况都需进行误差分析,数据稳定性分析。


6、模型检验

把数学上分析的结果翻译回到现实问题,并用实际的现象、数据与之比较,检验模型的合理性和适用性。

7、模型应用

取决于问题的性质和建模的目的。

B. 怎样引导学生建立数学模型解决实际问题

经过多年的课堂教学实践,让我深深体会到数学教育的根本仼务,在于教会学生如何学习、如何应用知识解决实际问题,作为数学教师,应该教育自己的学生学会把实际问题转化为数学问题加以解决,即建立数学模型。也许很多教师都会问:“为什么自己的学生这么笨,解决实际问题的能力这么差”,其实这些问题跟我们平时的教学有很大的关系,正因为我们没有对学生进行建立数学模型的系统训练,没有培养学生的建模意识,因此,学生解决问题的能力得不到提高,影响了学生的学习成绩。所以,本人认为,我们数学教学中的一个重点是培养学生的建模意识,训练学生的建模能力。把实际问题转化为数学问题是绝大多数初中学生的难题,只有在教学中有意识的培养学生的建模思想,才能帮助学生克服这一难题,释放出学习和解决实际问题的强大动力。那如何构造数学模型呢?
一、对数学建模的认知
在课堂教学中,要想培养学生运用数学模型去解决实际应用问题的意识,成功建立起数学模型,就必须让学生首先认知数学模型。数学模型是用数学语言模拟现实的一种模型,也就是把一个实际问题中某些事物的主要特征,主要关系抽象成数学语言,近似地反映客观事物的内在联系与变化过程。一切数学概念、各种数学公式、方程式、各种函数关系式等都叫做数学模型。

建立数学模型的方法是把实际问题构造成相应的数学模型,通过对数学模型的研究,从而解决问题的一种数学方法,通常分以下三个步骤。
第一,把实际问题的特点进行数学抽象,构造适当的数学模型。
二、数学模型的常见类型
在课堂教学中,我把初中阶段常见的数学模型分为四类:①三角函数、函数模型;②方程、不等式模型;③几何模型;④统计模型。下面以课堂教学中的案例进行分类说明。
三、明确学生数学建模障碍,寻找解决方法
第一,初中数学实际应用问题中,常常有许多其他知识领域的名词术语,由于学生与外界接触较少,对这些名词术语感到陌生,不知其意,从而就无法读懂题,无法正确理解题意,更谈不上解决问题。比如对实际生活中的方向角、坡角、采光度、利率、利息、利润、打折等概念不理解,影响了学生构建数学模型。针对学生此方面的障碍,我通过让学生运用网络平台及教师讲解的两种方式,将这些名词的意思完全弄明白后,教师再分析讲解,从而顺利建立数学模型来解决实际问题。
第二,数学建模方法是利用数学知识和数学方法解决实际问题的一种脑力劳动,许多学生,特别是农村中学生不具备良好的心里品质,所以缺乏对解决实际问题的信心。针对此建模障碍,数学教学中要重视数学应用意识的培养,注重学生各种数学能力的训练,如数学语言、阅读理解等。具体讲,应做好以下几个方面的教学。
1.让学生体验数学,品尝成功的喜悦,着力培养学生的自信心
在平时的教学中,应加强实际问题的教学,使学生从生活中发现数学、创造数学、运用数学,并在此过程中获得足够的自信。例如,教学储蓄存款利息计算方法时,可以组织学生到银行去实地调查,并向学生提出问题:如何选择储蓄存款的期限定利率,假设向银行存款5000元,试计算3年后可得的利息金额,存款方式分别为:①1年定期,每年到期后本息转存;②先存2年定期,到期后本息转存;③3年定期,整存整取。以上几种存款方式,哪种所得的利息最多?请用所学的数学知识讨论所得结论。这次调查使学生突破了对存款利率、利息计算的心理恐惧,并根据调查数据计算出了存款得息最多的方式,且多数学生能用数学原理去解释和说明。从上面的例子可以看出,在教学中要注意联系身边的事物,为学生创造体验数学的机会,就能增强学生数学建模的信心。
2.培养学生阅读理解能力
通过阅读有助于学生探究能力和自学能力的培养,受自身阅读分析能力、数学基础知识掌握程度以及数学语言转换能力的影响,许多学生无法把实际问题与对应的数学模型联系起来。例如,马航MH370失联后,我国政府积极参与搜救,某日,我国两艘专业救助船A、B同时收到有关可疑漂浮物的讯息,可疑漂浮物P在救助船A的北偏东53.5°方向上,在救助船B的西北方向上,船B在船A正东方向140海里处:①求可疑漂浮物P到A、B两船所在直线的距离;②若救助船A、若救助船B分别以40海里/时,30海里/时的速度同时出发,匀速直线前往搜救,试通过计算判断哪艘船先到达P处。根据课堂调查,学生阅读了以上题目后,问其想到了什么数学知识,建立怎样的数学模型来解决问题,许多学生答不出来。我认为原因在于学生存在把主要语言换成数学语言的转换障碍,从而无法将实际问题建立起数学模型,因此,数学教学必须重视数学阅读,作为数学教师,不仅要重视培养学生的阅读能力,还要交给学生科学有效的阅读方法,使学生认识到数学阅读的重要性。
总之,培养学生解决实际问题的能力,就是培养学生的建模能力,对提高学生学习兴趣,培养创新意识具有重要的作用。我们平时在教学中要加以重视,并给予学生正确的引导。

C. 数学建模如何建立模型

问题一:数学建模怎么做啊? 刚参加完九月份的全国大学生数学建模竞赛。一份基本的的数学建模论文要包含以下几个方面:
摘要,问题的背景与提出,问题的分析,模型的假设,符号说明,模型的建立与求解,模型的评价与推广,参考文献。
正规的数学建模论文篇幅一般在20页以上。考虑到你读初三,老师的要求不会这么高,而且你的能力应该还有所欠缺。我的建议为你按照自己实际情况选择一个有一定挑战性的题目,题目的性质类似于应用题,但又和普通的应用题不同,可以没有确定答案,针对问题本身做一些分析和探讨,最好能和实际相结合。
要注意的是假设要合理,要有数学模型(包括一些方程,不等式等),要有分析思路,并且要对自己建立的模型进行优缺点评价,最好能做相应推广。

问题二:1.什么是数学模型?数学建模的一般步骤是什么? 2.数学建模需要具备哪些能力和知识? 答的好悬赏加 100分 数学建模是利用数学方法解决实际问题的一种实践.即通过抽象、简化、假设、引进变量等处理过程后,将实际问题用数学方式表达,建立起数学模型,然后运用先进的数学方法及计算机技术进行求解.
数学建模将各种知识综合应用于解决实际问题中,是培养和提高学生应用所学知识分析问题、解决问题的能力的必备手段之一.
数学建模的一般方法和步骤
建立数学模型的方法和步骤并没有一定的模式,但一个理想的模型应能反映系统的全部重要特征:模型的可靠性和模型的使用性.建模的一般方法:
机理分析:根据对现实对象特性的认识,分析其因果关系,找出反映内部机理的规律,所建立的模型常有明确的物理或现实意义.
测试分析方法:将研究对象视为一个“黑箱”系统,内部机理无法直接寻求,通过测量系统的输入输出数据,并以此为基础运用统计分析方法,按照事先确定的准则在某一类模型中选出一个数据拟合得最好的模型.测试分析方法也叫做系统辩识.
将这两种方法结合起来使用,即用机理分析方法建立模型的结构,用系统测试方法来确定模型的参数,也是常用的建模方法.
在实际过程中用那一种方法建模主要是根据我们对研究对象的了解程度和建模目的来决定.机理分析法建模的具体步骤大致如下:
1、 实际问题通过抽象、简化、假设,确定变量、参数;
2、 建立数学模型并数学、数值地求解、确定参数;
3、 用实际问题的实测数据等来检验该数学模型;
4、 符合实际,交付使用,从而可产生经济、社会效益;不符合实际,重新建模.
数学模型的分类:
1、 按研究方法和对象的数学特征分:初等模型、几何模型、优化模型、微分方程模型、图论模型、逻辑模型、稳定性模型、统计模型等.
2、 按研究对象的实际领域(或所属学科)分:人口模型、交通模型、环境模型、生态模型、生理模型、城镇规划模型、水资源模型、污染模型、经济模型、社会模型等.
数学建模需要丰富的数学知识,涉及到高等数学,离散数学,线性代数,概率统计,复变函数等等基本的数学知识.同时,还要有广泛的兴趣,较强的逻辑思维能力,以及语言表达能力等等.
参加数学建模竞赛需知道的内容
一、全国大学生数学建模竞赛
二、数学建模的方法及一般步骤
三、重要的数学模型及相应案例分析
1、线性规划模型及经济模型案例分析
2、层次分析模型及管理模型案例分析
3、统计回归模型及案例分析
4、图论模型及案例分析
5、微分方程模型及案例分析
四、相关软件
1、Matlab软件及编程;2、Lingo软件;3、Lindo软件。
五、数模十大常用算法
1. 蒙特卡罗算法。2. 数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法。3. 线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类算法。4. 图论算法。5. 动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法。6. 最优化理论的三大非经典算法。7. 网格算法和穷举法。8. 一些连续数据离散化方法。9. 数值分析算法。10. 图象处理算法。
六、如何查阅资料
七、如何写作论文
八、如何组织队伍:团队精神,配合良好,不断的提出问题和解决问题。
九、如何才能获奖:比较完整,有几处创新点。
十、如何信息处理:WORD、LaTeX,飞秋、QQ。
其实主要看下例子就可以了,知道一些基本的模型,我这里也有很多例子,各个学校的讲座都有要的话直接向我要...>>

问题三:怎么建立一个好的数学模型? 一个好的数学模型,首先应该是可以把所提问题解决的,只有能解决问题的模型才是好的模型。其次,就在于模型的创造性,创造性并不是说你非得自己找出个新的方法或者算法来,而是即使你用的是久的算法,但是你用在一个新的领域,并且很好的解决了问题,具有很好的适应性,那样就是一个好的数学模型。注意,数学模型可能是公式,也可能是某种算法,当然也可能是图表类的东西。

问题四:数学建模的一般步骤是什么?? 模型准备
了解问题的实际背景,明确其实际意义,掌握对象的各种信息。以数学思想来包容问题的精髓,数学思路贯穿问题的全过程,进而用数学语言来描述问题。要求符合数学理论,符合数学习惯,清晰准确。
模型假设
根据实际对象的特征和建模的目的,对问题进行必要的简化,并用精确的语言提出一些恰当的假设。
模型建立
在假设的基础上,利用适当的数学工具来刻划各变量常量之间的数学关系,建立相应的数学结构(尽量用简单的数学工具)。
模型求解
利用获取的数据资料,对模型的所有参数做出计算(或近似计算)。
模型分析
对所要建立模型的思路进行阐述,对所得的结果进行数学上的分析。
模型检验
将模型分析结果与实际情形进行比较,以此来验证模型的准确性、合理性和适用性。如果模型与实际较吻合,则要对计算结果给出其实际含义,并进行解释。如果模型与实际吻合较差,则应该修改假设,再次重复建模过程。
模型应用与推广
应用方式因问题的性质和建模的目的而异。而模型的推广就是在现有模型的基础上对模型有有一个更加全面,考虑更符合现实情况都适用的模型。

问题五:支北是什么? 5分 福州话里是脏话也..
形容女人的....

问题六:常见的建立数学模型的方法有哪几种 ―般说来建立数学模型的方法大体上可分为两大类、一类是机理分析方法,一类是测试分析方法.机理分析是根据对现实对象特性的认识、分析其因果关系,找出反映内部机理的规律,建立的模型常有明确的物理或现实意义

D. 如何培养学生的数学模型思维

1如何有效地帮助学生构建数学模型?在数学教学中构建学生的数学建模意识与素质教育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,今天,朴新小编给大家带来数学教学方法.

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。北京大学附中张思明老师对此提供了非常典型的事例:他在大街上看到一则广告:“本店承接A1型号影印。”什么是A1型号?在弄清了各种型号的比例关系后,他便把这一材料引入到初中“相似形”部分的教学中。这是一般人所忽略的事,却是数学教师运用数学建模进行教学的良好机会。

2.快乐实践——让数学课堂生活化、探究化

实践是创造的源泉。脱离了实践活动的数学将成为无源之水,无本之木。现代教育思想认为:数学教学应该是数学活动的教学,学生的思维活动只有通过数学活动才有可能被激活,才能迸射出创新的火花。因此,在实际教学中就要把课堂知识的学习和社会体验结合起来,使学生的学习渠道多样化,学习的方式生活化,用动手实践这把"钥匙"开启学生紧闭的心智,唤醒学生沉睡的潜能,激活学生封存的记忆,放飞学生囚禁的情愫,让学生在动手实践中对知识的认识和体验不断深化、丰满、鲜活起来。

3.创设情景调动课堂气氛

从心理学的角度来讲,小学生有着好奇心理、疑问心理、爱美心理和活泼好动的特点。作为老师因从这些方面多去思考,充分的发挥小学生非智力因素在学习中的作用。在课堂中创设出学与"玩"交融为一体的教学方法,使学生在"玩"中学,在学中"玩"的情景。在课堂上创造情景的方法有很多,我们要根据自己班级学生的实际情况选择合适的方法,提供具体的内容,生动活泼的形式,新奇动人的事物,以恰当的手法表现出来,让学生真正的体会到其中的乐趣。如我在教作文《记一次游戏》时,我创设了这样一个课堂情景。我与学生一起玩贴鼻子的游戏,自然,这个游戏其乐无穷,学生个个开怀大笑。在游戏中,我让学生仔细观察游戏过程以及人物的语言、动作、神态,同时谈谈自己的体会或感触,一节课里学生的热情始终高涨。这样,既解决了学生写作文"写什么","怎样写"两大老大难问题,又提高了学生的学习兴趣,这样课堂气氛会更活跃些的。

4激发学生数学学习兴趣

1.增加学生互动,提高学习兴趣

在教学完成以后,要下意识地将学生分成不同的几类,让学习能力较强的学生引领学习能力较弱的学生学习,增加学生之间的互动,让学生之间互相交流、帮助,从而在互相帮助中提升学生对学习的兴趣,以开拓学生的数学思维。

2.改变教学方法,开拓学生的数学思维

在教授知识的环节,教师应该关注学生的兴趣所在,同时相应地改变自己的教学方法,满足学生的兴趣,通过实例或是教学辅助工具来讲述知识,开拓学生的思维,不要一味枯燥地只是进行单纯的知识讲解,过多的理论不会吸引学生的兴趣,要创新自己的教学方法,实现教学目标,达到教学目的。区分知识的难易程度,合理安排所讲知识的次序,由易及难,不断加深知识的深度,开拓知识的广阔面,开拓学生的思维,提高学生的学习兴趣。同时,要从多个角度帮助学生进行思考,将知识彻底吃透,从而开拓学生的知识面,开拓学生对于学习数学的思维,加深学生的理解。

3.讲练结合,开拓思维,提高效率

课堂不只是一个讲授知识的过程,同时也是一个巩固知识的环境,在讲授完知识以后及时地对所讲知识进行总结练习是一个很重要的过程,这样有利于学生加深对知识的理解运用,有利于提高学生学习的效率。教学的目的就是让学生能够掌握知识并加以利用,因此,要注重学生的学习效率。教师也可以在讲授的过程中及时地将练习题目分配给大家,以供学生练习掌握知识。课堂训练结束以后,教师可以给学生布置适量的课后巩固习题,加深学生对知识的理解,拓宽学生的思维,布置一些有利于开拓学生思维的练习,提高其学习的兴趣,以更好地学习并利用知识。在此过程中,要努力地引领学生,多做开拓思维层次的训练,提高其学习能力。

E. 怎样帮助学生构建“应用问题”数学模型的。

一、问题情景——帮助学生建立相遇问题的直观动作模型

课例中“创设现实情境,发现提出问题”这一教学环节,主要经历了三个步骤:动画演示上学情境——模拟表演上学情境——在情境中添加信息。从动画演示上学情境来看,刘老师借助“王明和李华步行上学”的动画情境,让学生初次感知两个物体的运动,在借助学生的观察和描述两个物体的运动过程,从而培养学生的观察、想象和语言表达能力,做好了数学建模的准备工作。在师生四次现场模拟表演“两生上学”的运动过程,引导学生理解“两个地方、同时出发、相对而行及最后相遇的内涵”,在一次次的表演中使教学更贴近学生的生活实际,更能吸引学生积极主动地投入到探究学习活动中,课堂演示形象具体,更能突破难点,建立起了相遇问题的直观动作模型,学生对这一环节兴趣极高,都能积极主动地参与其中。

二、多种解题策略——帮助学生初步形成相遇问题的数学模型。

刘老师的课上得非常实在,让学生充分运用模拟与实验、操作与画图、摘录与列表、分类与比较、综合与分析等方法策略来解决问题,进一步激发了学生学习的兴趣。教师着重对于“画线段图”的方法进行了重点指导,这样在老师学生一步步的画图、解释中学生初步构建出了相遇问题的数学模型。

三、多种自主学习方式——帮助学生建立相遇问题的数学模型。

课堂上,教师运用了独立思考、 模拟表演、自主整理信息、 动手操作、 小组合作、 交流汇报 自主解决问题等七种学习方式。 在七种不同形式的自主学习中,师生的模拟表演使学生亲身体验,理解了“两地、同时、相对、相遇”等关键词,相遇问题的表象在学生脑海中直观地建立起来。

教师通过精心打造,充分利用学生已有的经验,大胆地放手给学生足够的时间和空间,让学生充分调动已有的数学学习经验,进行信息的整理,整理信息的过程就是分析数量关系的过程,而分析数量关系就是解决问题的关键。活动中,放手让学生自主整理信息,将抽象难懂的文本信息转化为形象易懂的图画、图表信息,帮助学生直观形象地理清信息之间的清数量关系,明确解题思路,引导学生对分析解决问题的过程进行观察与比较、分析与综合、抽象与概括,引领学生提炼出相遇模型背后所蕴含着的结构性知识,并运用形式化的数学符号刻画出这种数学结构——“速度和×时间=总路程”,从而建立相遇问题的基本图形模型。

但刘老师在教学中有两个地方值得商榷,不当之处请专家和指导教师批评指正。一是留给学生整理信息的时间太短,在“运用已有经验,自主整理信息”环节,刘老师说完“这个题目中的信息比较复杂,为了让题目变得简洁、明了,现在请同学们用你喜欢的方法,把题目中的已知信息和问题整理出来。开始!”此后,我感觉留给学生的时间大约有1分钟,有的同学刚刚拿起笔,还没开始整理,老师就让同学们在小组内进行交流,“你们组内出现了几种不同的方法,……”我想,在这里可以多给学生一些思考的机会,教学效果可能会更好些。二是要关注差生。差生在每个班级中是不可避免的,课堂上差生出现错题也是经常的,在基本练习环节,学生求出“济青高速公路全长约多少千米?”以后,集体订正的时候,刘老师只是让做对的同学举起了手,对于做错的同学没理会,也没给他们留改错的时间。教师如果长时间这样做,经常做错题的同学在课堂上就会有被老师遗忘了的感觉。让出错的学生说说自己的想法、做法吧,其实也是给其他同学提个醒,这个错误可能就是一个美丽的错误!

通过二十多天的远程研修,我感到我需要学习的东西太多了,在教学中需要我转变已有的教学理念,转换现有的教学思想,优化自己的教学方法,努力提高课堂教学的效率……

我需要学习、学习、再学习,努力、努力、再努力。紧紧抓住这次远程培训“与专家面对面交流,与名师零距离对话”的机会,在不断的学习中提高自己,在相互的交流中改进自己,在深入的探索中提升自己,在逐渐的反思中成长自己。

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