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主题:数学建模论文写作 时间:2024-04-21

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[摘 要] 数学建模思想是新课程理念中发展学生应用能力的重要体现,综合现阶段的研究成果我们可以从数学建模的定位、定义、过程、功能和现状五个方面来考察高中阶段的数学建模;透过对各个教材的扫描可以发现高中课标对数学建模的具体内容要求;根据高中阶段数学建模的难易程度可以将建模教学分为三个阶段来进行.

[关键词] 数学建模;基本认知;内容要求;教学融入

高中数学课程标准中明确提出要提高学生数学应用能力,发展学生数学建模思想. 随着课程理念的深入,數学建模在高中教学中的重要性逐步被人们关注. 一个典型的标志在各省的高考和调研卷中,数学建模的问题总是作为倒数第三道问题出现,并且越来越现实化,有逐步摆脱应用题的趋势. 本文尝试从现阶段对高中数学建模的认知、内容要求和教学融入三个层面来管窥高中阶段数学建模思想.

[?] 高中阶段对数学建模的基本认知

基于对现阶段高中数学建模专题研究的成果,本文尝试从定位、定义、过程、功能、现状等五个方面来阐释我国高中阶段对数学数学建模思想的基本认知.

首先,从定位角度看我国对高中阶段的数学建模普遍持一种应用性取向. 目前国际上对高中阶段数学建模思想的定位有本身取向——数学建模是数学学习本身的内容;应用性取向——数学建模是提高实际问题解决能力的重要工具;动力性取向——数学建模能够提升学生数学学习的动力. 这几种取向各有支持,但从我国课程标准的描写来看,我国对高中数学建模定位应当是应用性取向,因为在高中数学课程标准的课程理念栏目下第五条明确指出要发展学生的应用意识,同时提出高中数学课程要开展数学建模的学习,在学习的过程中教材要能为基本的知识提供相应的现实背景,同时建模学习要能够反映现实价值.

其次,从定义角度看持不同定位的专家对数学建模的定义并不相同. 但我国所持的应用取向的建模定位决定了我国对数学建模的定义必定带有应用的味道. 我们认为“数学建模思想就是用数学的知识来处理实际问题的一种方法,它通过对实际问题的观察和分析,抽象出实际问题的内在联系,并把这些内在联系转化成相应的数学关系,利用数学关系建构和实际问题相符的数学符号系统,从而使原有问题转变成数学问题的一种数学方法和思想.”

第三,从过程的角度来看数学建模大致需要经历问题情境—现实模型—数学模型—数学结果—问题情境这样一个循环过程. 也就是说数学建模是从实际出发将其理想化成现实的模型,经过数学化的改造形成数学模型,再通过数学的思考过程得出一定的数学结果,并将结果带回实际中进行验证和阐释现实问题的过程.

第四,从功能的角度来考察数学建模,可以发现数学建构对于修正传统教学、拓展学生的思维力和发展学生实践能力有着重要的价值. 首先传统数学教学关注的是学生的数理逻辑和演算能力,这种教学往往脱离实际,而数学建模用抽象思维来针对现实问题,能够发展学生的形式逻辑对单一的传统教学起到修正作用;其次,一般数学教学往往侧重于聚合思维,而对发散思维则关注不够,数学建模因其情境模糊性并没有现成的解决方向,因而更能关注到学生的发散思维能力;第三,现实的数学教学中遇到的问题往往是高度数学化的问题,这样的问题具有高度的数理性,它就像悬在空中的楼阁一样不接地气,对学生的实践能力发展没有太大裨益,而数学建模则起源于现实又归复于现实,需要学生从实践中来到实践中去有助于发展学生实践能力.

第五,从现状的角度看我国高中阶段数学建模可用既值得欣喜又令人担忧来形容. 欣喜的是自新课程改革以来,由于新的教学理念在教师中不断扎根,数学建模的思想在高中阶段受到越来越多的关注,逐步走进了我们日常教学中. 但关于建模教学的现状又是令人担忧的. 这其中存在两类突出的问题:其一,不少教师将数学建模的教学等同于传统的应用题教学,严重地窄化了数学建模的内涵;其二,数学建模因其生成的特性使得耗时较长,而当今的高中教学又处在一个十分注重教学进度的时代,这就造成虽然认知到其重要性但又不愿在建模上花时间的教学现状.

[?] 高中阶段中数学建模的内容要求

扫描几个不同版本的高中数学教材,可以发现和大学阶段数学建模独立成体系不同,高中阶段的数学建模思想更多的是渗透在各个知识的运用之中,这一点也恰恰和我国课标对高中数学建模思想的定位相契合. 具体说来,高中阶段渗透在各章节中的数学模型大致可归纳为函数模型、三角模型、概率模型、数列模型和不等式模型等几个重要内容. 按照教学的顺序我们可以把这些建模教学分为三个阶段:高一年级简易建模;高二年级中等建模;高三年级综合建模.

首先,在高一年级学生由于受知识范围的限制,只能进行简易的建模教学.在这一阶段仍以较高程度数学化的应用题为 ,往往是纯数学理论学习后呈现问题使学得的知识在问题中得以应用;同时这一阶段仍是以教师对模型建构的示范,学生跟随教师学习的方式为主. 此阶段中主要涉及的建模内容有函数模型,概率模型.

例:某计算机集团公司生产某种型号计算机的固定成本为200万元,生产每台计算机的可变成本为3000元,每台计算机的售价为5000元. 分别写出总成本C(万元)、单位成本P(万元)、销售收入R(万元)以及利润L(万元)关于总产量x(台)的函数关系式.

其次,在高二年级由于学生经历了一年的高中学习,无论知识面还是处理问题的能力都得到了一定发展,有了进行中等难度建模学习的基础. 在这一阶段建模学习的 是经过简单数学处理后的应用题,主体由教师逐步转变为学生,以学生模仿为主,而教师的作用更主要的表现为引导和助推. 此阶段中所涉及的建模内容包含三角模型、数列模型和不等式模型.

例:一个摩天轮半径为10 m,轮子的底部在地面上2 m处,如果此摩天轮按逆时针转动,每30 s转一圈,且当摩天轮上某人经过点P处(点P和摩天轮中心高度相同)时开始计时.(1)求此人相对于地面的高度关于时间的关系式;(2)在摩天轮转动的一圈内,约有多长时间此人相对于地面的高度不小于17 m..

结论:适合不知如何写数学建模方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于数学建模题目及答案论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。

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