數學建模是人類探索自然和社會運行機制最有效的方法,也是數學應用于科學技術和社會的最基本途徑。以下是學啦小編收集整理的初中數學建模試卷樣題下載內容,歡迎大家閱讀參考!
初中數學建模論文范文下載第一部分
淺談初中學生數學建模能力的培養
摘要 中學數學建模有利于培養學生應用數學的意識,培養學生勇于探索和主動學習的作風,培養學生的想象力、聯想力和創造力,培養學生的團結合作精神...
關鍵詞 數學建模能力
1.數學建模的重要性
數學建模是運用數學思想、方法和知識解決實際問題的過程。數學建模教學是指在日常數學課堂教學中,教師結合數學教材知識,把未經簡化或抽象化的實際生活問題帶到課堂上,讓學生運用理解、觀察、比較、分析、綜合、歸納、抽象、概括等基本的數學思維方法,最大限度地運用所學的數學概念、公式和基本圖形關系,把實際問題中的非數學信息轉化為抽象的數學信息,或者把現實數學對象中給定的信息轉化為另一數學對象的信息,建立相應的數學模型。學生通過建立和求解數學模型來解決實際問題。
隨著數學教育領域“數學應用意識”教育的不斷深入,提高數學應用能力刻不容緩。數學應用包括兩個層次:一是數學的精神、思維、方法;二是數學建模。通過數學建模能力的培養,學生可以從熟悉的環境中引入數學問題,增加與生活、生產的聯系,培養學生的數學應用意識,鞏固學生的數學方法,培養學生的創新意識和分析、解決實際問題的能力。這是素質教育和數學教育的目的。
從初二開始,學生已經能夠掌握所理解的一些抽象概念的本質屬性,并能逐漸辨別出主次特征,但對高層次概括和抽象的經驗尚缺乏。因此,此階段對學生自覺培養數學建模技能、加強對數學的興趣、發展數學能力將產生深遠的影響。
2.培養初中學生數學建模能力的基本原則
1.以學生為主體的原則
在教學中,要堅持以學生為中心,一切教學活動都要以調動學生的主觀能動性、培養學生的創新思維為出發點,要給學生提供學數學、做數學、用數學的環境,給學生動手、動腦、充分表達自己思想的機會。教師要激勵學生大膽嘗試,鼓勵學生不怕失敗,多看書、多思考、多實踐,引導學生自主活動,在自覺學習過程中樹立數學建模意識。
2.適度原則
數學建模問題的難度要適中,不能脫離中學生的實際,題目難度要“跳起來摘果子”。數學建模的設計既要保持問題的實際背景,又要便于學生了解社會信息。實際背景可能涉及很多因素,可能涉及不足或過度的條件,也可能涉及專業術語,因此數學建模要對問題的實際背景進行處理,做到適中。
3.循序漸進的原則
數學建模設計應考慮學生的認知水平,以螺旋式的方式進行,讓學生掌握各種知識之間的本質聯系。
4.因材施教原則
數學建模要考慮到學生的知識和個性差異初中物理建模法,對不同層次的學生提出不同的要求,對成績好的學生多指導,對成績一般的學生多指導,對成績差的學生多輔導,實現整體進步,并進行科學合理的評價。
3.初中生數學建模能力培養策略
1.創設情境初中物理建模法,感知數學模型的存在
新數學課程標準指出,數學教學應從學生已有的生活經驗出發,讓學生親身體驗將實際問題抽象成數學模型的過程,體會“數學來源于生活,服務于生活”的應用。因此,應適時將與現實生活中數學學習相關的材料引入課堂,通過生活中熟悉的事例,將教材內容以情景化的方式呈現在課堂上,描述數學問題產生的背景。“情境的創設要貼近學生生活,有一定的趣味性,以吸引學生,滿足學生的好奇心和主動的心理需求。”同時要有明確的目的性,數學情境并不完全等同于生活情境,通過情境的再現,激活學生頭腦中已有的生活經驗,讓學生用積累的經驗去感受隱含的數學問題,從而促使學生將生活問題抽象成數學問題,感知數學模型的存在。
2.以教材為基礎,探索改編,豐富課外建模活動,拓寬建模思路
從廣義上講,一切數學概念、公式、方程、算法體系都是數學專家從現實生活實踐中總結出來的數學模型。可以說,數學建模的思想滲透在數學教材之中,我們不妨好好利用教材,適當補充,探索變化。因此,只要深入研究教材,探究教材中所蘊含的數學模型,并加以總結提煉,就能找到數學建模教學的素材。數學建模的問題都有假設和要實現的目標,建模就是把條件和目標聯系起來,這種聯系是多向的,要完成它,不僅需要正向思維,還需要逆向思維,更重要的是需要多向思維的結合。教師要讓學生為同一個數學模型設計不同的生活背景,如給出方程、函數來寫應用題,讓學生自主探究,合作交流,激發思維,幫助學生克服心理刻板印象,改變思維角度,從而拓寬建模思路。
在數學建模活動中,教師可以經常為學生創設問題環境,讓學生在解決問題的過程中學習和運用數學,從而培養和提高學生的觀察能力、創造力和良好的思維品質。數學素質教育的主戰場是課堂。數學建模要結合平時的教學內容,把學生應用意識的培養落實在平時的教學過程中,從教材內容出發,聯系實際,以教材為載體。對于教材中的應用問題,可以改變提問的方式,改變問題的條件,交換條件的結論,綜合拓展、類比成新的應用問題,逐步提高學生的建模能力。
3. 提供適當的數學應用講座,培養建模能力
通過初中三年的數學學習,學生對運用數學建模解決實際問題有了初步的認識,但這種認識不夠系統,因此有必要在初中復習階段對學生進行數學建模專題講座。初中數學的建模可分為:代數中的方程模型、不等式模型、函數模型,幾何中的三角形模型、四邊形模型、圓等幾何圖形組合模型。根據這些分類,可以有選擇地將一些實際問題抽象成數學模型,以提高學生的建模能力。
4.準備建模練習,培養學生的應用能力
從近幾年的中考試題分析我們不難發現:應用題是數學建模的主要載體,一切應用題都屬于建模的范疇。因此,在日常教學中,要充分利用教材中已有的題目,并有目的地進行變通、編出一些新題。把實際問題抽象成形式化、量化的數學問題是數學應用的難點和關鍵。學生理論脫離實際的主要表現就是不能用數學的方式去思考、分析、處理實際問題。學習數學應用就是要讓學生自覺地運用數學理論和方法指導實踐,實際問題一旦出現就不可能完全形式化,這就需要我們繼續研究。
初中數學建模論文范文下載(第二部分)
淺談初中數學建模教學有效策略的構建
[摘要]本文客觀分析探討當前初中學生在數學建模教學中的思維現狀及存在的問題,并從強化建模教學意識和手段等方面提出構建有效建模教學的策略。
[關鍵詞] 建模教學;初中;有效策略
新的初中數學課程標準明確指出要加強中學生的應用能力培養,在此背景下,數學建模能力受到越來越多教育者的重視,在初中數學教學中發揮著越來越重要的作用。
從教學角度看,數學建模的教學過程可以為學生提供自主的學習空間,注重培養學生的應用意識,學會運用數學思維解決實際問題,獲得適應社會生活所需的基本思維方法和技能。那么,初中數學建模教學應如何構建呢?
培養模特意識并建立信心
數學建模的關鍵在于將現實問題轉化為課堂模型,快速組織數據,簡化現實問題。與傳統數學模型相比,建模教學問題包含的信息更多,數據更多,以及復雜而隱蔽的量化關系。
縱觀近幾年的中考題型,數學建模應用題的分布越來越廣泛,以函數、方程、統計概率、不等式等形式呈現。中考題型的信息量也比較復雜,有文字語言、符號語言,還有一些圖形語言。數據交織,混淆了學生的視覺,難以成功建模。
針對學生在建模學習中遇到的問題,筆者認為,第一個問題就是自信心。由于缺乏自信,學生不能形成良好的心理素質,遇到實際的數學問題時,容易心生畏懼,不敢放手去學。如何引導呢?教師應從解決簡單的應用題入手,引導學生樹立解決應用題的信心。
目前的教材提供了很多富有生活意義的建模模型,比如方程、不等式都是描述現實世界中數量關系的數學模型,再比如函數也是與量變規律有關的數學模型。對于現實生活中的變量問題,都可以轉化為函數極值問題進行建模。關鍵是教師要有強烈的建模意識,培養學生的自信心。比如在方程教學中,可以先引入如下現實生活中的問題。
例1:一把凳子售價132元,如果打九折出售,利潤為10%,請問這張凳子的進價是多少?
因為提供了方程解題模板,讓學生對降價問題的處理意識建立起來,老師可以繼續深入指導。所以我進一步給學生設置了訓練題,加深學生對建模的認識。
例2:去年A車間和B車間計劃完成利稅總額720萬元,A車間完成計劃的115%,B車間完成計劃的110%,A車間和B車間利稅總額為812萬元,請問去年這兩個車間超額完成利稅目標多少萬元?
本題要求學生建立一個模型來解決以下方程組:x+y=m,ax+by=n。
解答?設車間A和車間B去年計劃完成稅金和利潤分別為x百萬和y百萬,根據題意x+y=720,115%x+110%y=812,解為x=400,y=320。因此車間A超額完成稅金和利潤400×15%=60萬元;車間B超額完成稅金和利潤320×10%=32萬元。
由此可見,教師不需要改變數學背景和數據,不需要改變方程組,只需要與生活聯系起來,就可以培養學生的建模思維。
通過這些簡單的問題,學生在成功建模后會獲得信心,對建模思維有一定的了解留學之路,為進一步解決數學問題打下良好的心理基礎。
加強信息收集工作,提高數據運行水平
使用能力
建模題最大的特點就是信息量大,詞匯多,術語復雜。對于初中生來說,有很多模糊的概念背景,如果不能在短時間內接收這些信息和數據,并盡快吸收理解,就無法成功建模。對此,教師應在教學中培養學生的抽象信息能力。
初中階段是接受大量信息刺激的最佳時期,初一課本中出現了很多諸如商店打折、積分兌換等生活化問題,如果教師及時引導,可以成為建模思維的背景,從而激發學生對數學應用問題的敏感性,使其能夠對各類學科相關問題賦予相關的數學思維。
筆者認為,可以在建模教學中通過以下幾個方面給予更多的指導,以提高初中學生的解決問題能力。
1.掌握關鍵詞、表達方式等。
不等式是建立不平等數量關系的模型,對于初中生來說,建立不等式模型有助于解決社會問題,如估算產量、定價、盈虧分析等,并能通過隱含的數量關系轉化和解決不等式(群)。
例3 某化工廠根據以下數據制定明年的生產計劃:(表1)
請根據這些數據確定該工廠明年可能的產量。
這是一道基于不等式建模來解決的實際應用題。問題數據量大,數量關系復雜,如果學生不能冷靜深入地去尋找,是無法解決的。因此,教師應引導學生耐心閱讀問題,找到有用的數據關系,并分析與明年生產相關的因素:
(1)工作時間:不應超過200人總工作時間。
(2)銷售量:至少8萬袋。
(3)原材料:不應超過可能的供給量。據此可以建立下列不等式組(其中x為下一年的產量):
4x≤200×≤(800-200+1200)×1000x≥80000
通過訓練學生整理數據,建立模型,獲得解決問題的能力。
2. 借助表格補充數據,理解轉換問題
對于一些復雜的數量關系,可以借助表格來完成數據的轉換。
例4:某地有耕地1000公頃,計劃10年后人均糧食占有量增加10%,產量增加22%,若每年人口增長率為1%,則每年最多可減少多少公頃耕地(精確到1公頃)?
(糧食單位面積產量計算公式為:總產量/耕地面積,人均糧食占有量計算公式為:總產量/總人口)
這道題中,我們可以看到有很多數量關系,包括現在的耕地面積、人口等,以及10年后的耕地面積、人口等。如何找到等值關系并建立清晰的聯系?可以用列表的方式讓學生整理數據,建立聯系(其中x為每年減少的耕地面積,如表2所示)
注重學生實踐活動提高數學水平
建模能力
新課程標準將實踐與綜合應用設為學習領域,該領域的引入對提高學生解決問題的能力具有重要意義。學生建模能力的培養需要學生從實際問題入手,轉化為數學模型經驗,再開始培養。那么,如何培養學生的時間與綜合應用能力呢?顯然,只有引導學生不斷參與實踐,將問題情境語言轉化為數學符號,才能讓學生產生直觀的建模概念,強化建模意識。
例如,在銀行利率問題的教學中,學生無法理解利率和本金的區別,無法區分非復利和復利,這讓我很頭疼。經過一番思考,我最終給學生布置了一個實踐作業,要求他們和父母一起去銀行了解情況,和父母討論如何獲得最大的存款收益,并與他們討論和交流,然后自己進行計算。通過這些實踐,學生最終理解了復利和非復利的含義,并能夠將它們與實際聯系起來。再如,在學習了統計學知識后,舉行了數學競賽,出現了一些可以探究的實際問題。兩個班的比賽結果如下(表3)
兩個班的平均成績都是80分,怎么判斷哪個班的成績更好呢?你需要充分說明你的理由。
基于這一實際問題,學生從統計學出發,進行研究,通過實際計算,建立基于方差、中位數等概念的建模思維,并真正理解這些概念。
答案?(1)從多數人的看法看,A班的成績較好。
(2)從中位數來看,A類成績較好。
(3)從方差角度看,A類成績較好。
(4)從統計表可以看出,高分B班成績較好。
當前建模教學中,學生對復雜信息的理解能力較差,不能清晰地理解已知與未知之間的關系,不能成功地建模,也缺乏對信息的內在分析,不能組織數據,不能創建直觀的數學信息圖形。基于以上實踐活動,學生對建模思維的不斷拓展和延伸,可以強化建模意識,對一些概念和數據有更深刻的理解,能夠快速地欣賞和理解數據,并通過在生活中的應用獲得知識的轉化。
實踐證明,采用數學建模教學策略可以有效提高學生的數學應用能力和問題分析能力,同時增強學生的建模能力,提高學生學習數學的興趣。