① 学习数学建模应注意培养哪几个能力
创新能力
编程能力
论文写作能力
建模能力、抽象能力、提取主要因素的能力、检验能力、优化提高、解决模型能力、高数、线代、概率、微分方程等基本知识
② 如何培养小学生或初中生的数学建模能力
数学建模就是用数学语言描述实际现象的过程。这里的实际现象既包涵具体的自然现象比如自由落体现象,也包涵抽象的现象比如顾客对某种商品所取的价值倾向。这里的描述不但包括外在形态,内在机制的描述,也包括预测,试验和解释实际现象等内容。
我们也可以这样直观地理解这个概念:数学建模是一个让纯粹数学家(指只懂数学不懂数学在实际中的应用的数学家)变成物理学家,生物学家,经济学家甚至心理学家等等的过程。
数学模型一般是实际事物的一种数学简化。它常常是以某种意义上接近实际事物的抽象形式存在的,但它和真实的事物有着本质的区别。要描述一个实际现象可以有很多种方式,比如录音,录像,比喻,传言等等。为了使描述更具科学性,逻辑性,客观性和可重复性,人们采用一种普遍认为比较严格的语言来描述各种现象,这种语言就是数学。使用数学语言描述的事物就称为数学模型。有时候我们需要做一些实验,但这些实验往往用抽象出来了的数学模型作为实际物体的代替而进行相应的实验,实验本身也是实际操作的一种理论替代。
数学是研究现实世界数量关系和空间形式的科学,在它产生和发展的历史长河中,一直是和各种各样的应用问题紧密相关的。数学的特点不仅在于概念的抽象性、逻辑的严密性,结论的明确性和体系的完整性,而且在于它应用的广泛性,进入20世纪以来,随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及,人们对各种问题的要求越来越精确,使得数学的应用越来越广泛和深入,特别是在即将进入21世纪的知识经济时代,数学科学的地位会发生巨大的变化,它正在从国或经济和科技的后备走到了前沿。经济发展的全球化、计算机的迅猛发展,数学理伦与方法的不断扩充使得数学已经成为当代高科技的一个重要组成部分和思想库,数学已经成为一种能够普遍实施的技术。培养学生应用数学的意识和能力已经成为数学教学的一个重要方面。
应用数学去解决各类实际问题时,建立数学模型是十分关键的一步,同时也是十分困难的一步。建立教学模型的过程,是把错综复杂的实际问题简化、抽象为合理的数学结构的过程。要通过调查、收集数据资料,观察和研究实际对象的固有特征和内在规律,抓住问题的主要矛盾,建立起反映实际问题的数量关系,然后利用数学的理论和方法去分折和解决问题。这就需要深厚扎实的数学基础,敏锐的洞察力和想象力,对实际问题的浓厚兴趣和广博的知识面。数学建模是联系数学与实际问题的桥梁,是数学在各个领械广泛应用的媒介,是数学科学技术转化的主要途径,数学建模在科学技术发展中的重要作用越来越受到数学界和工程界的普遍重视,它已成为现代科技工作者必备的重要能力之。为了适应科学技术发展的需要和培养高质量、高层次科技人才,数学建模已经在大学教育中逐步开展,国内外越来越多的大学正在进行数学建模课程的教学和参加开放性的数学建模竞赛,将数学建模教学和竞赛作为高等院校的教学改革和培养高层次的科技人才的个重要方面,现在许多院校正在将数学建模与教学改革相结合,努力探索更有效的数学建模教学法和培养面向21世纪的人才的新思路,与我国高校的其它数学类课程相比,数学建模具有难度大、涉及面广、形式灵活,对教师和学生要求高等特点,数学建模的教学本身是一个不断探索、不断创新、不断完善和提高的过程。为了改变过去以教师为中心、以课堂讲授为主、以知识传授为主的传统教学模式,数学建模课程指导思想是:以实验室为基础、以学生为中心、以问题为主线、以培养能力为目标来组织教学工作。通过教学使学生了解利用数学理论和方法去分折和解决问题的全过程,提高他们分折问题和解决问题的能力;提高他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力,使他们在以后的工作中能经常性地想到用数学去解决问题,提高他们尽量利用计算机软件及当代高新科技成果的意识,能将数学、计算机有机地结合起来去解决实际问题。数学建模以学生为主,教师利用一些事先设计好问题启发,引导学生主动查阅文献资料和学习新知识,鼓励学生 积极开展讨论和辩论,培养学生主动探索,努力进取的学风,培养学生从事科研工作的初步能力,培养学生团结协作的精神、形成一个生动活泼的环境和气氛,教学过程的重点是创造一个环境去诱导学生的学习欲望、培养他们的自学能力,增强他们的数学素质和创新能力,提高他们的数举素质,强调的是获取新知识的能力,是解决问题的过程,而不是知识与结果。接受参加数学建模竞赛赛前培训的同学大都需要学习诸如数理统计、最优化、图论、微分方程、计算方法、神经网络、层次分析法、模糊数学,数学软件包的使用等等“短课程”(或讲座),用的学时不多,多数是启发性的讲一些基本的概念和方法,主要是靠同学们自己去学,充分调动同学们的积极性,充分发挥同学们的潜能。
③ 如何培养学生数学建模素养
应用数学去解决各类实际问题时,首先需要将它转化成为一个数学问题,建立数学模型,然后完成数学模型的解答,最后回归为实际问题的解答.为培养学生的创新意识和创新能力,提高学生的数学素养,让学生真正体会探究的过程,掌握建模的方法。
在《数学课程标准》我们发现这样一句话——“让学生亲身经历将数学实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程”,这实际上就是要求把学生学习数学知识的过程当做建立数学模型的过程,并在建模过程中培养学生的数学应用意识,引导学生自觉地用数学的方法去分析、解决生活中的问题。数学模型不仅为数学表达和交流提供有效途径,也为解决现实问题提供重要工具,可以帮助学生准确、清晰地认识、理解数学的意义。
课堂教学中,教师要引导学生充分经历从数学原型到数学模型的创造过程,培养学生的数学建模能力。例如:教学“公因数”时,我首先呈现一个模拟的实际问题分别用边长是6厘米或4厘米的正方形纸片铺长18厘米、宽12厘米的长方形,那种纸片能将这个长方形铺满?面对这样的问题,学生可以动笔画一画,从具体的操作中找到问题的答案,也可以对照图形通过计算作出做出判断。这个过程对学生来说是很重要的,它是学生尝试建模的过程,但仅仅靠这个过程是不够的,学生还未形成对解决问题一般方法的认识,需要进一步的感知抽象。于是又呈现了第二个问题:还有哪些边长是整厘米数的正方形纸片也正好能铺满这个长方形?这个问题具有一定的开放性和探索性,把学生关注点引向了探索解决问题的一般规律上,举一反三,从特殊到一般。学生在尝试、验证、交流的过程中,逐步体会到:要铺满这个长方形,正方形的边长既要是18的因数,又要是12的因数,至此,学生对公因数的内涵有了更具体的了解,学生的发现则是把实际问题进行了数学模型化。
因此,掌握一定的数学建模的方法,将有助于提高应用数学知识解决实际问题的能力。数学模型并不是一个新生事物,自从数学产生以后,人们运用数学解决实际问题时就一定要使用数学的语言和方法去刻划实际问题,这就是数学模型。“数学建模”就是根据需要针对实际问题组建数学模型的过程。【1】 因此,任何具有一定数学知识的人都具有一定的数学建模能力。在我国,数学建模活动对教学改革的促进作用已得到教育界及数学界的公认,然而此类活动目前仅在大学及部分中学开展,参与的学生只占学生总数的一少部分,而且普遍感到难度较大。这与学生从小未养成自觉应用数学的意识有关,目前,我国的小学数学教育虽然加强了这方面的内容,但是小学生的数学应用意识、数学应用能力提高不够显着,而数学建模是实现这一教育目的重要而且有力的手段。学生在数学建模活动的过程中,体验数学的价值,提高自身的数学应用能力。积极创设让学生感知数学建模思想的情境,因为数学来源于生活,又服务于生活,所以,要将教材上的内容通过生活中熟悉的事例,以情境的方式在课堂上展示给学生,描述数学问题产生的背景,将现实生活中发生的与数学学习有关的素材及时引入课堂。情景的创设要与数学问题有关的各种因素与社会生活实际、自然、社会文化、时代热点问题等相结合,让学生感到有趣、新奇、真实、可操作,满足学生好奇好动的心理要求。这样很容易在学生的头脑中激活已有的生活经验,也容易使学生用积累的经验来感受其中隐含的数学问题,极大地激发起学生的兴趣,从而促使学生将生活问题抽象成数学问题,感知数学模型的存在,感知数学建模思想。
在此,我们经过了一年的研究与分析,在数学建模中建构起了相应的数学模型但并不是学生认识的终结,只有将数学模型还原为具体的数学直观或可感知的数学现实,或利用建模过程中所采用的策略解决其他问题,才能使所建立的数学模型具有生命力。在数学课堂教学中,教师应逐步培养学生数学建模的思想、方法,形成学生良好的思维习惯和用数学的能力,使数学建模思想在小学数学课堂教学中得到广泛地应用。
④ 如何提高高中学生的数学建模能力
如何培养学生的数学建模能力 所谓“高效教学” , 就是要最大程度地发挥课堂教学的功能和作用 , 即在课堂 45 分钟内要最大限度、最完美地完成教学任务、达成育人目标 , 在课堂有限的教学时间内完美地实现教育教学的三维目标整合
⑤ 如何提高学生的数学建模能力
http://xueshu..com/s?wd=paperuri:()&filter=sc_long_sign&sc_ks_para=q%3D%E5%A6%82%E4%BD%95%E6%8F%90%E9%AB%98%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%9A%84%E6%95%B0%E5%AD%A6%E5%BB%BA%E6%A8%A1%E8%83%BD%E5%8A%9B&tn=SE_xueshu_c1gjeupa&ie=utf-8&sc_us=4128237224994094078
⑥ 如何培养学生的数学建模思想和建模能力
在数学建模中常用的算法:
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(常用matlab实现);
3:线性规划、整数规划、多元规划、二次规划(用lingo、lingdo、matlab即可实现);
4:图论算法(包括最短路、网络流、二分图);
5:动态规划、回溯搜索、分治算法、分支界定;
6:最优化理论的三大经典算法(模拟退火算法、神经网络算法、遗传算法);
7:网格算法和穷举法;
8:连续数据离散化;
9:数值分析算法;
10:图象处理算法(常用matlab来实现)。
⑦ 如何快速提高数学建模能力
掌握常用的模型以及算法,了解原理,并掌握几款数模常用的软件;平时多看看优秀论文,比赛的时候多学点东西;这个东西也需要多练习就会好一点的。。
⑧ 怎样培养数学建模在高专中的应用
为了适应科学技术发展的需要和培养高质量、高层次的应用型科技人才,数学教学要教会学生运用数学知识及数学思维方法去分析、解决复杂的实际问题,特别是高职高专的数学教学更应该与工程实际紧密结合。
数学建模是用数学语言来描述实际问题的关系和规律,把实际问题转化为数学问题的一种方法和过程。随着计算机技术的迅速发展,数学建模在生产实际中发挥了越来越重要的作用。例如,技术含量高、生产工艺复杂的飞机设计,就是运用数学建模在计算机里进行模拟;发射卫星运用数学建模知识确定为三级火箭推进;全自动洗衣机节水程序设计等等。
高职高专数学教育的任务就是通过教学活动,让学生学习掌握数学的思想方法和技巧,并学以致用,初步具备数学自学能力。数学除了能锻炼敏锐的理解力外,它还有头脑开发功能,学生从数学学习中获得的最重要的是逻辑思维、演绎归纳、综合计算等能力。数学建模就是运用这些能力与实际的科学技术、生产和工程问题相结合的过程。数学建模已经在大学教育中逐步开展,国内外越来越多的大学正在进行数学建模课程的教学并参加开放性的数学建模竞赛,将数学建模教学和竞赛作为高等院校的教学改革和培养高层次人才的一个重要方面。通过几年来对数学建模小组的授课与指导,笔者体会到数学建模活动在培养大学生运用数学的思维、方法及理论去分析、解决实际问题能力方面有以下突出的作用。
培养学生用数学方法和计算技术解决实际问题的能力
数学建模不同于一般的数学课,与其他数学教学方式的主要区别在于不是教给学生新的知识,而是通过教学启发和引导学生针对生产或生活中的一个实际问题,运用所学的数学知识,结合其他专业理论完成资料收集、条件假设、模型设计等,写出能解决实际问题的论文,对提高解决实际问题的能力是非常有益的。我们周围的许多实际问题看起来好像与数学无关,但通过我们的观测、分析和假设后可以发现,这些看似与数学无关的问题都可以应用数学方法简捷而完美地解决。而解决实际问题的数学模型又要借助计算机作为工具,运用微积分、微分方程、几何学、概率和代数方程等数学知识进行计算求解。
培养学生的自学能力
由于社会日益需求复合型人才,科研人员在工作中将越来越多地进行有目标的学习,但是课堂中的自学与实际工作中的自学仍有一些差距。我们选择某个数学分支指定学生们学习,属于一种定向的有书本教材的自学;而实际工作则没有任何指导性及确定性,其中的学习是根据遇到的具体实际问题来进行。因此,使用外部资料不仅仅作为一种手段,更应作为一种科研能力。同时,由于数学建模要求学生在三天左右的时间内完成一篇论文,其实这是一种延长了的开卷考试,又是一种缩短了的科学研究。因此,在进行数学建模竞赛课程学习时,必须培养学生在较短时间内学会相关知识的能力和查阅相关资料的能力。当然,数学建模对学生已学知识的积累和知识面影响很大。例如,回答“我国发射卫星为什么采用三级火箭发射,为什么不用一级、二级或四级火箭发射”的问题,需要运用牛顿万有引力定律、动量守恒定律等知识,而“物体温度冷却问题”又需要热力学中的冷却定律知识,因此,学生还必须具有自己查阅相关资料、自己学习相关知识的能力。
培养学生的洞察能力
数学建模活动的开展要培养学生逐步形成一种洞察能力,通俗地说就是能迅速抓住要点的能力。数学较其他学科来讲,更讲究思维推理的逻辑性和严谨性,它不允许有一丝一毫的差错。但是,实际问题往往是错综复杂的,好像所有的问题都很重要,又好像所有的问题都不重要。因此,在对实际问题进行分析时,既要注意思维推理的逻辑性、严谨性,更要注意实际问题的特点和本质,从而使数学知识与生产、生活实际更加紧密地结合,使我们更容易抓住重点,抓住问题的本质。同时,由于不同的实际问题在一定的抽象、简化层次下它们的数学模型是相同或相似的,通过大量建模训练,就能使学生达到熟能生巧,并逐步达到触类旁通的境界。通过这样的学习和研究,经过长期培养,会提高学生对问题的洞察力,很容易抓住问题的关键,为建模带来方便。
培养学生团队合作精神与相互协调的能力
目前,我省组织的数学建模竞赛,通常采取三个人一组共同完成一篇论文的方式,题目是给定的。而我校自己组织的数学建模,题目可以是给定的,也可以是学生自己从经济建设、自然科学、生产加工、工程技术和社会生活中http://www.hebkjxx.cn/lhj/选定的。参加数学建模竞赛的学生有各自的特点,要在数学建模竞赛中取胜,就必须使他们心往一处想,劲往一处使,充分发挥学生各自的特长,发挥整体综合实力。因此,通过数学建模竞赛,可以增强学生的团队合作精神、相互协调能力和全局整体观念。例如,一个学生综合知识较全面,协调能力强,另一个学生计算机运用水平较高,还有一个学生数学知识的运用能力较强,就要发挥他们各自的优势,促使他们相互配合,完成数学建模。
培养学生运用综合知识和分析问题的能力
数学建模就是解决实际问题,这除了要求学生能综合应用已学到的数学知识外,还要求学生了解工程技术知识、物理知识、化学知识、生物医学知识等综合知识。现实问题错综复杂,涉及方方面面,必须先将问题理想化、简单化,即首先抓住问题的主要因素,暂时不考虑次要因素。因此,数学建模通过学生运用综合知识对实际问题进行分析、整理,去粗取精,抓住关键,并用数学语言来描述实际问题的关系和规律,把一定抽象、简化、假设的实际问题用数学语言表达出来,形成数学模型,再用数学方法进行推演、计算,最后得出结果。这些实践了“提取实际问题理论推演计算实践验证模型”的研究过程,可以培养学生的综合知识运用能力及分析问题能力。值得注意的是,不同的假设会得到不同的数学模型,这是建立模型的关键。如果假设合理,则模型与实际问题比较吻合、比较准确,问题就能得到合理解决;如果假设不合理或过于简单,则模型与实际问题不吻合或部分吻合,问题就不能得到解决,这时就要查找原因,发现问题,修改模型。
培养学生的创新思维能力
由于数学建模竞赛题目均来自于有实际问题的课题中,一般都没有给定的标准答案,在评审时,评审者并不拘泥于具体推导和计算的正误,而是着重思路、方法是否正确,是否有创见。尤其在正确的前提下,评审者更青睐于那些有独特创意的论文。因此,在授课时,教师要着重强调创造力的重要性,鼓励学生自由讨论、提出质疑,并提出自己的想法,这种做法能有效地培养学生的联想力和创新意识,使他们善于利用自己学过的知识观察问题、分析问题、解决问题。总之,在数学建模课程学习过程中,要使学生从早已习惯的思维模式、解题思路中跳出来,让他们有一种与学习纯数学知识或纯专业知识不同的亲身经历,掌握更为灵活的学习方法,培养学生的创新和创造意识。
总之,学生通过参加数学建模课程的学习和竞赛,参与发现和创造的过程,能得到课堂上和书本里无法得到的宝贵经验和亲身感受,促使学生更好地学习数学、理解数学、应用数学,拓展学生在自然科学、工程技术和社会科学等有关方面的知识面,同时促进他们知识、能力、素质三方面的协调发展。
⑨ 如何培养小学生的数学建模思想和建模能力
正数学课程标准指出:要注重发展学生的模型思想。到底什么是模型思想,就是用数学的语言概括地或近似的描述现实世界事物的特征,数量关系和空间形式的一种数学结构。建立模型思想是学生理解数学、应用数学的重要途径。通过数学建模能力的培养,让学生体会到数学从生活中来,又服务于生活。这样使学生真切地看到数学与现实生活的关系,而且在建模的过程中既能培养学生的创新意识,又能加强学生应用数学的能力,从而达到课改的真正能目的!
⑩ 如何培养学生的数学建模能力
如何培养学生的数学建模能力
所谓“高效教学” , 就是要最大程度地发挥课堂教学的功能和作用 , 即在课堂 45 分钟内要最大限度、最完美地完成教学任务、达成育人目标 , 在课堂有限的教学时间内完美地实现教育教学的三维目标整合 , 以求得课堂教学的最大效益。我认为 , 我们平时所说的“轻负担、高质量、向课堂教学要效益” , 就是“高效教学”这种课堂教学理念的反映。但是 , “高效教学”不仅仅是指知识的传授、技能的增进 , 而且还应该包括情感、态度和价值观等方面的要求。那么如何在初中语文教学中实施高效教学呢 ? 我认为应从以下几点做起 :
一、让学生带着问号走进教室
我们知道,新课程理念提倡自主学习,但是由于个性的差异,不同的学生有不同的学情,对问题的理解有时也不是仅仅靠自主学习就能解决的,所以课前预习过程当中难免会遇到各种各样的问题,而这些问题就是学生需要解决的问题,也是值得我们探究的问题。比如,我在布置学生自主学习《社戏》一课时,预设了这样的探究题:鲁迅先生笔下的那场戏好看吗?为什么?不少同学都认为好看,因为他们形成的共识是:要是不好看的话,鲁迅先生为什么还要写呢?甚至还把它作为文章的标题呢?实在没有必要。当然也有同学认为这样戏实在没有什么好看的,但是他们又说不出不好看的理由。这样就把一个带有探究性的问题带进了教室,无疑也就提高了他们听课的效率。 把一个带有探究价值的问题带进了教室,无疑也提高了他们听课的效率。问题是探究性学习的动力,是创新的基石。起初,同学们的问题意识比较薄弱,每天都是习惯以老师的问号进课堂,以铃声的响起为句号出课堂。为了避免这种传统的课堂教学模式,一开始我主动预设一些具有探究价值的问题让学生去思考、研究,然后让他们带着研究的成果走进教室。一段时间之后,同学们发现了老师预设探究性问题的规律,也就能自主设置一些很有价值的探究题,就能使教学效果较佳。
二、利用现代多媒体技术,丰富课堂,寓教于乐
网络已势不可挡地进入每个人的生活,也成为教学中必不可少的工具和资源。大部分中学生学习语文只是在课堂上,除此之外没有更多的时间去积累,现在的中学生很累,作业一天到晚都在做,但是语文学习更多的是在课外的大量阅读中积累,利用网络资源给学生创造一个这样的环境,必然会促进学生对语文的感悟和理解。教师可选择一些跟教材内容相关的电影、电视和新闻,可使学生既了解教材内容相关的风土人情、生活方式等,开阔视野,了解世界,这也是促进学生对语文重新认识,产生兴趣的好时机。教师可多搜集与教材相关的照片、漫画等,在适当的时刻呈现给学生,让学生集中注意力,活跃课堂气氛,提高学生的注意力和记忆力,促进学生语言表达能力的形成。利用网络选择适合学生的小游戏、诗歌、典故等,成立语文学习兴趣小组,积极开展语文学习活动,在班级通过语文演讲比赛、诗歌朗诵比赛、作文比赛等,可丰富学生课余生活,巩固课上学习内容,创造学习语文的良好环境和氛围,让学生在活动中,相互学习、相互帮助、追帮赶超、互相感染、交流沟通,共同提高语文学习效果,为打造高效课堂注入新的活力。
三、小组合作互动打造语文高效课堂
小组合作学习模式在课堂教学中的实施形式是各种各样的,可以根据学生的年龄特征、教学要求和教学目标,灵活组织。为此,我采用小组学习和班级学习相结合的方式,让学生尝试着解决所要达到的学习目标。4~6人为一组。如讨论《孔乙己》中孔乙己悲剧命运产生的原因时,先向学生阐明故事发生的时代背景及孔乙己的人生轨迹,在这一基础上通过小组讨论形成共识,使学生真正体会作者的写作意图。
其次合理划分合作小组。我们在构建合作小组时,遵循“组间同质,组内异质,优势互补”的原则,按照学生的知识基础、学习能力、性格特点的差异进行分组,每组6人。这样分组不但有利于学生间的优势互补,而且为全班各小组之间的公平竞争打下了基础。
最后明确小组成员分工。在小组互动学习中,小组成员必须分工明确,承担起自己应尽的责任。每个小组成员都是组长,只是分工不同。学习组长,主要是在课堂上安排学习任务,组织学生讨论,监督学习进程。作业组长,主要是收发作业并检查作业完成情况。小组成员既要积极承担个人责任,又要相互支持、密切配合,发挥团队精神,有效地完成小组学习任务。如翻译《狼》时,学习组长把每段分配给个人,然后大家一起翻译,疑难之处讨论交流,既加深了对课文的理解,又提高了学习效率。