如何学习数学建模范例6篇

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如何学习数学建模

如何学习数学建模范文1

关键词:合作学习 适合 效果 注意事项

合作学习是基于学生主动参与、乐于探究、勤于动手的一种新型的学习方式,它能改变传统课堂教学中的那种单一化、模式化、教条化、静态化的弊端,促进学生生动活泼、主动、全面的发展。

合作学习是伴随新课标而来的一种新型的学习方式,它能改变传统课堂教学中的种种弊端,促进学生活泼主动全面的发展。将合作学习使用得得心应手值得我们来研究。怎样才能使合作学习产生理想的效果,合作学习方法的选择,组织学生合作学习应该注意些什么,在这方面进行了较为详细的阐述:

一、怎样才能取得理想的合作效果

我认为应该做好以下几点工作,一是教师必须提高认识。认识到这次新课程改革的一个重要方面就是要转变学生的学门方式,将以往学生的被动、接受式地学习方式,转变为动手实践、自主探索与合作交流等方式。二是教师要精心组织好合作学习。教师只有明确了合作学习的目的、意义,才能去创设合作学习的氛围,精心组织合作学习的内容。三是讨论必须建立在学生的独立思考基础之上,否则讨论就可能停留在表面或不能深入。四是加强对合作学习的指导和评价。学生学习方式的转变,不能依赖学生自己完成,必须在教师的引导和鼓励下逐步完成的。对于小组内的每一个角色,分别承担什么任务,如何组织,如何记录,如何汇报、如何补充等都应该进行指导,使学生逐步形成一种习惯。

二、合作学习方法的选择

合作学习是课堂教学的一种重要学习形式,但不是唯一的形式。学习(尤其是数学学习)有时又是一种独立的、创造性的劳动。因此教学过程中并非所有问题都通过学生去合作完成,那么何时让学生合作完成,何时让学生独立思考呢?笔者认为学生合作学习一般适合于这样两种情形,一是所涉及的问题的难度教大(如探究型问题),不通过合作学习难于完成;二是所涉及的问题对学生的认知上是互补型的,通过合作学习可以使学生在认知上得到互补。为此,教师必须要把握契机,精心设计好合作讨论的问题。

1、突出重点、突破难点时用合作交流

教学内容有主次之分,课堂教学必须集中主要精力解决重要问题。围绕重点内容的得出展开合作交流,往往能使学生对知识产生很深的记忆,针对一些抽象的概念、规律设计一些讨论题,可以使学生对问题的认识更为生动、具体,从而使知识成为思维的必然结果。

2、新旧知识迁移时用合作交流

不少知识在内容或形式上有相似之处,若能使学生将己经掌握的旧知识或思维方式迁移到新知识上去,学生更具有探究新知的欲望。此时,如果设置几个问题让学生去交流,可驱动学生的思维并锻炼思维的灵活性。通过交流,学生将已知的内容很自然地迁移到未知的内容上去,起到了触类旁通、举一反三的作用。而且使知识的形成过程与学生的认知过程一致,学得牢固,更重要的是改变学生依赖于教师灌输的学习方式。

3、解惑释疑用合作交流

解惑释疑是教学过程的重要环节,教师在学生似懂非懂、似通非通时提出问题让学生小组交流,可以培养学生思维的密集性。例如在学完切线的性质和判定后,许多学生还处于似懂非懂的状态,为此教师可设计以下问题组织学生讨论回答,(1)切线有哪儿种判定方法?(2)彻切线有哪些性质?(3)将切线的性质定理及其两个推论概括成一句话(4)彻有哪些常用的辅助线?分别举例说明。

4、解决探究型问题时用合作交流

探究型问题的难度教大,不通过合作学习难于完成或者得不到比较完整的结果。这时候学生迫切希望得到协作,此时安排合作学习,学生定会全身心地投入。

5、矫正错误用合作交流

教学中难免有学生对某些知识的理解产生偏差,此时,若能抓住这类具有普遍性的问题组织交流,然后有针对性地矫正错误,往往会收到事半功倍的效果。例如在学习勾股定理的逆定理时,普遍学生认为只要a2+b2=c就有。反之则ZC就不等于90。为此,教师可设计这样的练习,判断具有下列长度的三条线段是否能组成直角三角形。

三、组织合作时学生的几个注意点

1、合理分组。按学生学习可能性水平与学生品质把学生分成不同层次,实行最优化组合,组建合作小组。

2、提出的问题要明确且有思考价值。提出的问题要使得学生有明确的研究方向,尤其是提出的问题是“生长”在学生“最近发展区”上的,这样学生对问题的钻研是一种在原有认知基础上的主动建构。

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【关键词】计算机信息 专业建设 培养目标 课程设置

一、以社会需求为导向,以促进就业为主要目标

根据高职高专教育的特点和计算机信息管理专业的特点,我们确立了以社会需求为导向,以促进就业为主要目标的专业建设方针,形成了以“专业基础平台+专业方向”为特色的高级实用型技术人才培养的模式。计算机信管专业要在此目标的指导下,制订理论与实践相结合、微观与宏观相结合、定量与定性相结合、体现实用性、适用性和可持续发展的特色鲜明的培养计划。在课程的设置和教学内容的安排上,既重视从宏观上对信息管理科学进行理论描述,更重视微观上的应用研究,培养学生具有适应社会需要所必备的新的知识结构和技术操作能力。

二、构建特色课程体系

从目前计算机信息管理专业课程设计上看,现有的课程体系只是经济管理和计算机技术的简单堆集,而没有达到融合的地步,而且计算机技术内容也十分陈旧。计算机信息管理专业是一个边缘性、综合性强的学科专业,如果不从根本上创造出属于自己的特色课程,很可能会在市场经济无情的竞争中失败,被淘汰。众所周知,在企业和业务部门中普遍存在这样一种现象:搞信息技术的不太懂业务,而搞业务的又不太懂技术。所以在进行管理信息系统的开发和设计时,信息技术人员和业务人员往往沟通困难,在对同一问题的描述上存在较大差异,从而导致管理信息系统开发效率不高,系统目标难以尽如人意。计算机信息管理专业培养的人才就是要充当信息技术人员和业务人员之间沟通的桥梁,在管理信息系统的开发和使用维护过程中起到组织、协调、沟通等核心作用。要达到这一目标,必须在专业课程体系和培养方案上予以保证。

三、构建高素质的师资队伍

目前,从事计算机信息管理专业教学的教师大部分来自计算机专业及相关专业(如计算数学等专业),他们不乏计算机信息技术能力,所缺乏的是管理知识以及如何把计算机与管理知识有机地融合起来,使之有别于计算机软件专业和计算机应用专业。因此,大部分教师在从事计算机技术课程教学时,往往就事论事,没能把计算机同管理知识有机地结合起来。所以师资培养是当务之急。针对计算机信息管理专业师资的特点,我们认为,应该走培养与引进相结合的师资队伍建设之路。一方面,加强对现有教师提高学历的培训并优化其知识结构,每年派遣1-2名教师赴国内著名的高等院校进修,鼓励教师自我提高;另一方面,引进学历高、知识结构合理的中青年教师,充实专业教学队伍。

四、坚持学科建设与专业建设结合

(1)专业建设是一项系统工程,必须与学科建设相结合。在进行计算机信管专业建设过程中要坚持搞好学科建设,通过学科建设来引领研究方向,带出一支学术梯队,使其能站在学科发展的前沿推动专业建设。参考西安交通大学等国内外著名高校的信息管理专业学科建设的情况,结合高职高专院校的具体情况,我校确定以管理信息系统与决策支持系统作为自己特色的研究方向。

(2)以科研支撑教学是高职高专院校提高教学水平和培养创新人才的重要举措。学生的创新意识和创新激情,除了来自于社会要求的压力外,最主要的还是来自于教师的创新意识和激情,这是无形的压力和榜样。因此,教师首先要身体力行地站在创新的最前沿去教育学生和诱导学生,使之热爱创新,养成创新的习惯和自觉意识。要鼓励教师积极从事科学研究,不断提高自己,作为人师表的典范。

(3)实践是课堂教学的延伸,也是学生充分体现个性、进一步提升能力的渠道。专业建设中需建立完善的实践教学体系:在校内,做到“教、学、做”相结合,让学生投身到实验室和实习场地,以做为主,边做边学;在校外,实现产教结合,让他们到实习基地,参与生产,动手操作。通过校内校外、课内课外的系统的、真实的、扎实的专业技能训练,使他们建立起技术规范、质量标准、安全生产、团结协作等现代企业意识,具备了熟练的职业技能和适应职业变化的能力,成为深受社会欢迎的高级专门应用型人才。

五、突出基础理论和基本功训练,突出实践技能训练

(1)加强基础课程,突出基础理论、基本知识的教学。在制订教学计划时将管理学、财务管理、Vb程序设计、数据结构、数据库原理与应用、信息系统分析与设计、管理信息系统等学科基础课作为整个计算机信息管理专业的基础平台课程,制订科学规范的教学大纲,做到学大纲、材、统一试卷。

(2)既有坚实的专业理论知识,又有解决实际问题的能力,突出实践能力的培养。能力的培养除了要具有必要的知识结构外,还必须深入实践,在实践教学中得以实现。计算机信管专业在人才培养中也要十分重视实践环节。专业教育在深化理论教育的同时,结合高职高专的实际情况,以培养学生的能力为中心,建立并完善实践教学体系。每门课程都要编写实验指导书,制订实验计划,要求学生书写实验报告。

(3)运用现代教学方法和教学手段,调动学生的学习主动性、独立性和创造性,突出其自学能力、独立解决问题能力和创新能力的培养。具体采用以下方法:一是在教学理念上,强调思考问题、分析问题能力的培养,并加强动手能力、实践能力的训练。二是在考试方法上,许多课程采用笔试、上机考试、写课程设计等多种方式相结合的方法,通过考试巩固学得的知识;所有考试课程,都要建立试题库,做到教考分离。三是设置选修课。由于信息管理专业是一个正在不断发展的专业,因此开设的选修课就起到了完善专业知识、指导学生生活和工作的积极作用。四是采用传统教学与多媒体教学相结合的方法,要求教师编写相应课程的CAI课件,包括助教型多媒体课件、习题练习和测试等,作为教学的有效辅助手段。五是有条件的学校可以引入先进的原版教材,鼓励教师开展双语教学,培养学生掌握最新的信息技术和提高专业外语水平。

(4)突出毕业设计与实际课题的结合,培养学生进行科学研究的初步能力。根据计算机信息管理专业的应用型学科的特点,加强对立题的审核工作,强调毕业设计要联系实际,要求教师注意选择社会发展中的重要课题,指导学生从不同的学科角度进行探讨,以培养学生综合运用多学科知识解决问题的能力。

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关键词:数学建模教学工程理论实践应用

中图分类号:G623文献标识码: A

1、数学建模教学工程的理论

数学建模是应用数学模型来解决各种实际问题的过程,它通过对实际问题的抽象、简化并确定变量和参数,再利用数字、公式、图表、符号等数学语言描述事物的内在规律,借助计算机求解数学问题,并解释、检验、评价所得的解,从而确定能否将其用于解决实际问题的多次循环、不断深化的过程。而对在校大学生系统进行数学建模思想及方法的教育过程则称之为数学建模教学工程。建立和完善数学建模教学工程有利于学生全面素质的培养,既可以丰富、活跃大学生的课外活动,也可以为发现、培养优秀学生创造机会和条件,对提高学生学习数学的积极性,学好难度相对较大的大学数学有非常重要的促进作用。

数学建模在教学工程中的实践应用

2.1.在定积分中的应用

定积分是大学数学教学的重要组成部分,其在理论教学和实际生活中都有所运用。比如某地方矸石不允许堆放在未征用的土地上,那么如何根据下拨经费、设计年产量和预期开采年限这三个变量确定征地与堆放矸石方案呢?首先我们分析问题的关键地方就是征地费与堆积矸石用电这两方面,这时候就可以运用定积分来分析堆积矸石的电费,建立数学模型,从而合理地按照预期开采量来征地和堆放煤矸石。

2.2在微分方程中的应用

在我们生活中会经常运用到微分方程来解决实际问题,比如目前在社会上引起广泛关注的减肥问题,如何利用数学建模思想确定合理的减肥方式呢?对于这个问题可以将减肥的两个主要方法:控制饮食与加强体育锻炼作为变量建立模型,运用微分方程分析不同变量对减肥效果的影响,进而对减肥者提供参考,帮助人们树立科学的减肥理念,取得满意的减肥效果。

2.3在概率统计中的应用

日常生活中会经常遇到概率统计问题。比如某种植物有AA、Aa、aa三种基因类型,如何使这种植物的基因实现纯种化呢?可以利用全概率公式建立若用AA型基因和不同基因类型进行繁殖后第n代与第n-1代基因之间的递推关系式,通过计算极值来预测基因分布趋势,进而分析如何进行纯种化的问题。

3.如何培养大学生数学建模能力

在大学数学教学中,帮助学生去发现问题、分析问题并想方设法利用数学建模思想解决问题是非常重要的。针对不同阶段,笔者认为应采取相应的教学方法来培养学生的数学建模能力。

3.1 感知学习阶段

该阶段主要分布在大一期间,以培养应用意识与简单应用能力为主要目的。这期间的教学结构主要包括以下四个方面:学习初步阶段的应用数学;对数学建模的入门学习;数学软件的入门学习;实际应用高等数学、线性代数思想的例子或者是一些数学小实验。与之相适应的教学方法有:(1)参与一些数学建模协会的活动;(2)参与一些数学知识应用竞赛;(3)开设一些具有针对性的讲座;(4)在高等数学、线性代数学习中应用相关软件并配合实验。

3.2 理论应用阶段

该阶段主要是分布在大二、大三期间,以培养按数学建模思想解决理论的、抽象的问题为主要目的。这期间的教学结构主要有:学习经济、管理学中的数学模型,机电工程技术中的数学模型,生物、化学中的数学模型,金融学中的数学模型,物理学中的数学模型;相应的教学内容主要包括以下五个方面:(1)开设有关的数学建模课程;(2)开设群组选修课程;(3)开展校园文化活动和社会实践活动;(4)学生做专题报告;(5)参与MCM(大学生数学建模竞赛)活动。

3.3 实际应用阶段

该阶段主要是分布在大四期间,以培养解决实用问题的综合应用能力与研究意识为主要目的。这期间的教学结构主要有:学习数学建模特殊方法、特殊建模软件,建立综合解决实际问题的思维方式。相应的教学内容主要包括以下五个方面:(1)参与数学建模竞赛;(2)参与C-MCM(全国大学生数学建模竞赛)活动集训;(3)完成毕业设计与毕业论文;(4)参加相关的校园文化活动(小论文、报告会、协会工作等);(5)参与相关的社会实践活动(课题工作的参加研究、课件制作等)。

结论

数学建模在大学数学教学过程中扮演着非常重要的角色,它既能够培养学生的思维转换能力和空间想象能力,也能够培养学生综合运用数学知识解决实际问题的能力。因此在大学教学过程中,应重视对学生数学建模能力的培养,不断引导、循序渐进,积极鼓励学生参与数学建模实践活动,培养国家紧缺的开拓性、创造性人才。

参考文献:

【1】韦程东 在常微分方程教学中融入数学建模思想的探索与实践[期刊论文]-数学的实践与认识2008(20)

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[摘要] ARCS学习动机(成功引导)教学模式是“引导学生主动的去寻找有意义、有价值的的学习活动,并努力从中获得预期的学习益处的教学方法”。在数学建模教学中运用此教学模式既有利于培养和提高学生的综合素质,又有利于增强数学建模课程的教学实效性。ARCS学习动机(成功引导)教学模式在数学建模课中的运用需注意:此教学法需要和别的教学模式相结合并且应该在实践教学起到更大的作用;教师要扮演好教学活动的组织者、引导者、促进者、监督者的角色。ARCS教学模式在数学建模课程的运用中存在考核机制缺失和师生能力不足的突出问题,全面推广此教学法还需进一步试点,同时完善相应机制。

[关键词] ARCS教学模式;数学建模课

ARCS学习动机(成功引导)教学模式是由美国佛罗里达大学的约翰·M·科勒(John M Keller)教授于1987年提出的一个激发与维持学生学习动机的教学模式。该模式关注的是如何通过教学设计来调动学生的学习动机问题。该教学模式主旨是为了激发学生学习动机。而数学建模是一门与全国数模竞赛紧密结合的课程,在这个教学过程中若学生没有一个稳定的学习兴趣和动机无疑是不行的。所以,将ARCS教学模式应用于数学建模教学无疑是可行的。

本文将从四方面对此问题进行探讨:第一、现有的数学建模教学模式及不足;第二、ARCS教学模式的引入与在数学建模教学中实施;第三、ARCS教学模式运用于数学建模课程时存在的问题与困难。

一、 现有的数学建模教学模式及不足

现有的数学建模教学模式有探究式 、研讨式 、分层式、模块式等等。这些教学模式各有特点,在数学建模的教学中如何适当应用或是结合使用相信都能取得不错的效果。但是,以上教学模式还是有许多不足之处的,特别是一下几个方面:

1、 偏重于外因,对学生的学习动机的引导和激励不够。

数学建模课程教学的目的是要将学生的数学知识转化成解决实际问题的能力,所以讲授数学知识到是其次,发展能力才是重点。那么在数学建模的教学中,教师退居到二线,学生走上前台成为主角,但是我们的教学还是偏重于外因,对学生的学习动机的引导和激励不够。

2、忽略数学本质与来源,就数学论数学。

上面的问题不光针对数学建模课程,它可以说是所有数学课程教学中的一个主要矛盾。我们现有数学建模课程的教学模式并没有将这个主要矛盾对立统一起来。无论是采用研讨式教学还是模块式教学,在整个数模教学过程中任然是从一些数学基本概念出发,以符合逻辑的推导得出要得到的结论,这固然可以使学生在短时间学到尽可能更多的知识。但是过分强调这一点,就可能使学生认为数学的完美是必然的的,这使得学生的思想处于一种僵化状态,在变化莫测的现实世界面前变得无所适从。

二、ARCS教学模式的引入与在数学建模教学中实施

1. 重视学习目的教育,诱发倾向性学习动机

学生学习目的明确,学习态度端正,是对提高学习积极性长时间起作用的因素。所以在接触数模这一学科之前,要让学生明白:数学语言是世界上使用范围最广泛的语言,数学建模是把现实生活中的问题数学化,进而选择适当的正确数学方法来求解。在教学过程中,老师要明确提出并说明课题内容的意义和重要性,还可以通过数模在实际生活中运用的广泛性,让学生知道学习到的知识能带来什么效应,让其体验数模学习的重要,激发和培养正确的学习动机。例如我们可以举出如下例子:我们已经发现往日方便而省时的超市已经不能再提供快捷的服务了,因为每次在超市购物后要在收银台排很长的队去等候,有时交款所花去的时间远远超过购物的时间,怎么办?我们可以用数学模型解决这个实际问题。可以运用统计分析方法、设计调查表。通过若干次去某一个固定的超市去调查,并进行统计决断,最后解决问题,为该超市制定合理的收银机数目,这就是数学建模中的排队服务模型。

2. 环境引导。诱发外部学习动机

著名的教育家苏霍姆林斯基曾说过:“如果教师不想方设法使学生进入情绪高昂和智力振奋的内心状态,就急于传授知识,那么,这种知识只能使人产生冷漠的态度,而不动感情的脑力劳动就会带来疲倦。”因此,教师在组织教学时,应创造各种问题环境,设置各种具有启发性的外界刺激,引导学生积极思维,激起学生的求知欲望。同时,在课堂上增加一些悬念,创造讨论的环境,这样更能调动学生的思维,增强学习效率。

在教学中坚持情景教学,有利于活跃课堂气氛,增强课的趣味性,更能培养学生实践能力。在设置情景教学时,形式也可以多种多样,可以是实物,可以是物理模型,也可以是运用PPT等进行教学。这样,课堂就变成了一个互动的平台,使学生不断得到实践锻炼,使他们的建模知识达到应用的目的。同时,学习也在实际环境中进行,从而使得学生学习的兴趣更加浓厚。

3. 成功引导。诱发自我提高驱动力

成功是最好的激励,获得新知识后得到快乐的情绪是一种巨大的能量,它能使学生产生学好数学建模的强烈欲望。要使学生获得成功,教师必须设计好探数学建模知识的台阶建立ABC分级题库 ,使同学都能拾级而上,“跳一跳摘果子”,都能获得经过自己艰苦探索,掌握数模知识后的愉快的情绪体验,从而得到心理上的满足,激励他们获得更多的成功。当学生在数模学习的过程中碰到难题无法解决时,要适时、有效的帮助和引导学生,使他们都能在数模学习中建立自信,增强克服困难的勇气。对于那些学习掉队学生,他们容易自暴自弃、失去学习的动力,这时老师要给予及时的点拨、引导、半推半就地让他们走向成功。

4. 正确评价学生 诱发自我实现学习动机

学生学习的态度、心境与教师对学生的评价有着紧密的关系。只要学生积极参与就予以鼓励,要想方设法找出其值得表扬的地方,给予恰如其分的鼓励,帮助学生树立自信并保持积极的心态,这能充分诱发自我实现学习动机。这也是教师教学观念、教学风格、教学技巧为学生营造一种兴奋的心态和积极的氛围的表现,这必将极大地调动和发挥学生的学习积极性、主观能动性,提高教学效果。我们还“创造了”一种在数学建模课程的独有的测评方法……每堂课随堂测试。实践证明,随堂考试可以最大程度地将学生留在课堂上。同学们感觉到每堂课都有一定的学习压力,必须每堂课都要关注学习内容,从而达到理想的学习效果,而老师也可是随时关注学生学习情况,给予评价和鼓励。

三、ARCS教学模式运用于数学建模课程时存在的问题与困难。

古人云,教学有法,但无定法,贵在得法。ARCS教学法作为一种新型教学法有其适用范围。我们根据实践总结出ARCS教学法在数学建模课程运用中需注意的几个问题:

1、ARCS教学法在数学建模课堂教学中需要和别的教学模式相结合

ARCS教学法着重是从激发学生学习动机来展开教学,强调的是学生通过提高学生的学习兴趣,增强满足感来获得最大的学习动机,从而提高学习效率,但是不是以掌握学科知识为核心。学生学习动机被充分调动后,我们前面提到的数学建模的传统教学模式就可以和ARCS模式结合起来,传统教学模式可以让学生尽快的掌握数学建模知识,而ARCS模式此时起到的应该是一个保持或进一步提高学生学习动机的作用,它应该贯穿到整个数学建模教学活动始终。在数学建模教学中,一切以效果为中心,方法为效果服务,不能为了追赶时髦而单纯求新、求奇,只重视教学方法的名称,而不看重教学方法的实际效果。只有有利于教学效果的方法和手段才是最好的。在教学方法、教学手段改革风声水起的时代,那些传统的教学模式任然应该引起我们的重视。“数学建模课,虽然重视实践,但是还是有很多理论需要学习的。理论说到底就是要讲清‘理’在哪里。所以我认为在教学方法上,绝不能一家独大,要将各种教学法行之有效的结合起来,发挥更大效力。更不能让学生发挥主观能动性后就忽视了教师在教学中的重要作用。

2、ARCS教学模式应该在数学建模实践教学起到更大的作用

ARCS教学法除了应该在数模课堂教学中开展外,还应该应用实践教学。

我们实践发现,ARCS教学法是进行数学建模实践教学的一种有效模式。学生建好了数学模型,都很想在现实问题中实践一下,这个愿望是相当强烈的。进一步的,如果实际问题能够被学生所建立的模型解决,这无疑会让他们的心理获得极大的满足,更大的提高他们的学习欲望。即使学生建立的模型不能完全解决现实问题,但在对现实问题的研究中,学生增加了对现实的关怀,这是非常可贵的。一位学生参与数学建模课外实践后说了这样一段话:“这是一个很有意义的活动,曾因为觉得学习数学毫无用处而抱怨过,但事实上数学(建模)实践真的很有必要,它让我真正觉得自己是一个有用的人,是一个能用(数学)知识改造世界的人。”

3、数学建模ARCS教学模式考核机制的缺失

ARCS教学法带来教师客观公正评价学生难的问题。ARCS教学法的核心是极大提高学生学习动机,这涉及对教师对学生的评价。ARCS教学法中老师无疑要面临很大的压力,这是因为老师要时时刻刻观察学生,发现有学习动机下降的苗条就要赶快想办法把学生积极性再次调动起来。数学建模课堂,学生多分组多,选题涉及领域也多,每个老师都有自己特定的研究领域,要对学生给予一定的指导,教师需查阅大量资料,这方面的工作量是隐性的。教师的态度影响着ARCS教学模式的开展。另外,在评价方面,ARCS模式中学生学习的积极性、主动性怎么衡量,一个老师要面对众多学生,只能在总体上评价每个小组的活动,对于每个学生的评价比较困难。如何将定性评价与定量评价结合起来以保证评价的客观性、公正性,这都有待于进一步探索。

任何一个新事物都有一个成长过程。PBL教学法对于教师和学生都有一个学习和适应的过程。只要符合教学规律、对师生双方都有利的教学法我们都应该大胆尝试,尤其是青年教师,应走在教改的前列。提高教育质量重在提高教学质量,教学质量的提高有赖于对教学改革的勇于探索与实践。我们将ARCS教学模式运用于数学建模课程中的尝试得到了绝大多数学生的积极反馈。一位学生这样写道:“在学习生涯中,能让我感兴趣并全身心投入的课程(数学建模课)还是第一次遇到。在数模课程中,我们学会了如何分工合作,如何寻找资料,如何写论文,知道了什么是‘台上一分钟,台下十年功’的不易。这次数模课程最大的亮点是开拓了我们的思维,我们的视野,能够将我们以往学到的课本知识加以运用,收获了学以致用的幸福感觉,也极大地缓解了我们认为学习课本知识无用的忧虑。”

ARCS教学法在培养学生综合素质方面效果明显,其在数学建模教学中的运用还需进一步试点,同时相关机制应予以完善。

参考文献:

[1]孙冬梅;刁彩霞 ARCS动机设计模型及其在高校课堂中的实践探索 [J] -现代教育科学(高教研究)2011(03)

[2]姜起源,谢金星,叶俊.数学模型[C].北京:高等教育出版社,2003:

[3]李肖峰,李振良.PBL教学法在高校思想政治课中应用的体会[J].教育与职业,2011(18):145-146.

[4]美国高质量高等教育研究小组.投身学习:发挥美国高等教育的潜力[A];教育发展与政策研究中心.发达国家教育以改革的动向和趋势[C].北京:人民教育出版社,1986:52.

[5]肖锋.学会教学:课堂教学技能的理论与实践[C].杭州:浙江大学出版社,2002:280.

[6]孙冬梅;刁彩霞 ARCS动机设计模型及其在高校课堂中的实践探索 [J] -现代教育科学(高教研究)2011(03)

[7]吴宪芳.数学教育学 [M].武汉:华中师范大学出版社,1997

作者基本资料:

1.冯影影(1981—),女, 安徽萧县,武汉信息传播职业技术学院讲师,硕士,从事数学建模教学与研究。

通讯地址:湖北省武汉市江夏庙山经济开发区 武汉信息传播职业技术学院 公共课部 邮编:430223

2.杨戟(1980—),通讯作者,男, 湖北武汉,华中科技大学文华学院,硕士,从事微分几何与数学建模教学研究。

通讯地址:湖北省武汉市东湖开发区文华园路8号 基础学部 邮编:430074

Mathematical modeling course of ARCS learning motivation (guide) success teaching mode

如何学习数学建模范文5

【关键词】 高中数学 建模 教学

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。现就如何加强高中数学建模教学谈几点体会。

1 在教学中传授学生初步的数学建模知识

中学数学建模的目的旨在培养学生的数学应用意识,掌握数学建模的方法,为将来的学习、工作打下坚实的基础。在教学时将数学建模中最基本的过程教给学生:利用现行的数学教材,向学生介绍一些常用的、典型的数学模型。如函数模型、不等式模型、数列模型、几何模型、三角模型、方程模型等。教师应研究在各个教学章节中可引入哪些数学基本模型问题,如储蓄问题、信用贷款问题可结合在数列教学中。教师可以通过教材中一些不大复杂的应用问题,带着学生一起来完成数学化的过程,给学生一些数学应用和数学建模的初步体验。

例如在学习了二次函数的最值问题后,通过下面的应用题让学生懂得如何用数学建模的方法来解决实际问题。例:客房的定价问题。一个星级旅馆有150个客房,经过一段时间的经营实践,旅馆经理得到了一些数据:每间客房定价为160元时,住房率为55%,每间客房定价为140元时,住房率为65%,每间客房定价为120元时,住房率为75%,每间客房定价为100元时,住房率为85%。欲使旅馆每天收入最高,每间客房应如何定价?

【简化假设】①每间客房最高定价为160元;②设随着房价的下降,住房率呈线性增长;③设旅馆每间客房定价相等。

【建立模型】设y表示旅馆一天的总收入,与160元相比每间客房降低的房价为x元。由假设②可得,每降价1元,住房率就增加10%÷20=0.005。因此y-150×(160-x)×(0.55+0.005x),由0.55+0.005x≤1可知0≤x≤90,于是问题转化为:当0≤x≤90时,y的最大值是多少?利用二次函数求最值可得到当x=25即住房定价为135元时,y取最大值13668.75(元)。

【讨论与验证】①容易验证此收入在各种已知定价对应的收入中是最大的。如果为了便于管理,定价为140元也是可以的,因为此时它与最高收入只差18.75元。②如果定价为180元,住房率应为45%,相应的收入只有12150元,因此假设①是合理的。

2 培养学生的其他能力,完善数学建模思想

由于数学模型这一思想方法几乎贯穿于整个中小学数学学习过程之中,小学解算术运用题中学建立函数表达式及解析几何里的轨迹方程等都孕育着数学模型的思想方法,熟练掌握和运用这种方法,是培养学生运用数学分析问题、解决问题能力的关键,我认为这就要求培养学生以下几点能力,才能更好的完善数学建模思想:①理解实际问题的能力;②洞察能力,即关于抓住系统要点的能力;③抽象分析问题的能力;④“翻译”能力,即把经过一生抽象、简化的实际问题用数学的语文符号表达出来,形成数学模型的能力和对应用数学方法进行推演或计算得到注结果能自然语言表达出来的能力;⑤运用数学知识的能力;⑥通过实际加以检验的能力。只有各方面能力加强了,才能对一些知识触类旁通,举一反三,化繁为简。

3 建立数学模型的实际意义

教材的每一章都由一个有关的实际问题引入,可直接告诉学生,学了本章的教学内容及方法后,这个实际问题就能用数学模型得到解决,这样,学生就会产生创新意识,对新数学模型的渴求,实践意识,学完要在实践中试一试。如新教材“三角函数”章前提出:有一块以O点为圆心的半圆形空地,要在这块空地上划出一个内接矩形ABCD辟为绿册,使其册边AD落在半圆的直径上,另两点BC落在半圆的圆周上,已知半圆的半径长为a,如何选择关于点O对称的点A、D的位置,可以使矩形面积最大?这是培养创新意识及实践能力的好时机要注意引导,对所考察的实际问题进行抽象分析,建立相应的数学模型,并通过新旧两种思路方法,提出新知识,激发学生的知欲,如不可挫伤学生的积极性,失去“亮点”。

如何学习数学建模范文6

关键词:数学建模数学应用意识数学建模教学

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,自进入21世纪的知识经济时代以来,数学科学的地位发生了巨大的变化,它正在从国家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,数学理论与方法的不断扩充使得数学已成为当代高科技的一个重要组成部分,数学已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也成为数学教学的一个重要方面。

目前国际数学界普遍赞同通过开展数学建模活动和在数学教学中推广使用现代化技术来推动数学教育改革。美国、德国、日本等发达国家普遍都十分重视数学建模教学,把数学建模活动从大学生向中学生转移是近年国际数学教育发展的一种趋势。“我国的数学教育在很长一段时间内对于数学与实际、数学与其它学科的联系未能给予充分的重视,因此,高中数学在数学应用和联系实际方面需要大力加强。”我国新的数学教学大纲中也明确提出要切实培养学生解决实际问题的能力,要求增强应用数学的意识,能初步运用数学模型解决实际问题。这些要求不仅符合数学本身发展的需要,也是社会发展的需要。因此我们的数学教学不仅要使学生知道许多重要的数学概念、方法和结论,而且要提高学生的思维能力,培养学生自觉地运用数学知识去处理和解决日常生活中所遇到的问题,从而形成良好的思维品质。而数学建模通过"从实际情境中抽象出数学问题,求解数学模型,回到现实中进行检验,必要时修改模型使之更切合实际"这一过程,促使学生围绕实际问题查阅资料、收集信息、整理加工、获取新知识,从而拓宽了学生的知识面和能力。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,是改善学生学习方式的突破口。因此有计划地开展数学建模活动,将有效地培养学生的能力,提高学生的综合素质。

数学建模可以提高学生的学习兴趣,培养学生不怕吃苦、敢于战胜困难的坚强意志,培养自律、团结的优秀品质,培养正确的数学观。具体的调查表明,大部分学生对数学建模比较感兴趣,并不同程度地促进了他们对于数学及其他课程的学习.有许多学生认为:"数学源于生活,生活依靠数学,平时做的题都是理论性较强,实际性较弱的题,都是在理想化状态下进行讨论,而数学建模问题贴近生活,充满趣味性"; "数学建模使我更深切地感受到数学与实际的联系,感受到数学问题的广泛,使我们对于学习数学的重要性理解得更为深刻"。数学建模能培养学生应用数学进行分析、推理、证明和计算的能力;用数学语言表达实际问题及用普通人能理解的语言表达数学结果的能力;应用计算机及相应数学软件的能力;独立查找文献,自学的能力,组织、协调、管理的能力;创造力、想象力、联想力和洞察力。由此,在数学教学中渗透数学建模知识是很有必要的。

那么当前我国中学生的数学建模意识和建模能力如何呢? 然而也有不少学生为空白,究其原因可能除了时间因素,学生对于较长的文字表述产生畏惧心理、不能正确阅读是重要因素。同时,有的学生不能正确理解规则,有的学生大部分仅仅停留在这些感性认识和文字说明上,没能进一步引进数学模型和数学符号去进行理性的分析。有些学生被生活中一些现象误导,提出“去掉最高分和最低分”的评分规则修正方法,而不去从数学的角度分析和研究。相信随着新课程的实施,我们中学生的数学建模意识和建模能力会有大的提高!

那么中学的数学建模教学应如何进行呢?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。不同于传统的教学模式,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。数学建模以学生为主,教师利用一些事先设计好的问题,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,主动探索解决之法。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,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。

一、在教学中传授学生初步的数学建模知识。

中学数学建模的目的旨在培养学生的数学应用意识,掌握数学建模的方法,为将来的学习、工作打下坚实的基础。在教学时将数学建模中最基本的过程教给学生:利用现行的数学教材,向学生介绍一些常用的、典型的数学模型。如函数模型、不等式模型、数列模型、几何模型、三角模型、方程模型等。教师应研究在各个教学章节中可引入哪些数学基本模型问题,如储蓄问题、信用贷款问题可结合在数列教学中。教师可以通过教材中一些不大复杂的应用问题,带着学生一起来完成数学化的过程,给学生一些数学应用和数学建模的初步体验。

二、培养学生的数学应用意识,增强数学建模意识。

首先,学生的应用意识体现在以下两个方面:一是面对实际问题,能主动尝试从数学的角度运用所学知识和方法寻求解决问题的策略,学习者在学习的过程中能够认识到数学是有用的。二是认识到现实生活中蕴含着大量的数学信息,数学在现实世界中有着广泛的应用:生活中处处有数学,数学就在他的身边。其次,关于如何培养学生的应用意识:在数学教学和对学生数学学习的指导中,介绍知识的来龙去脉时多与实际生活相联系。例如,日常生活中存在着“不同形式的等量关系和不等量关系”以及“变量间的函数对应关系”、“变相间的非确切的相关关系”、“事物发生的可预测性, “概率”的实际背景。另外锻炼学生学会运用数学语言描述周围世界出现的数学现象。数学是一种“世界通用语言”它能够准确、清楚、间接地刻画和描述日常生活中的许多现象。应让学生养成运用数学语言进行交流的习惯。鼓励学生运用数学建模解决实际问题。首先通过观察分析、提炼出实际问题的数学模型,然后再把数学模型纳入某知识系统去处理,当然这不但要求学生有一定的抽象能力,而且要有相当的观察、分析、综合、类比能力。学生的这种能力的获得不是一朝一夕的事情,需要把数学建模意识贯穿在教学的始终,也就是要不断的引导学生用数学思维的观点去观察、分析和表示各种事物关系、空间关系和数学信息,从纷繁复杂的具体问题中抽象出我们熟悉的数学模型,进而达到用数学模型来解决实际问题,使数学建模意识成为学生思考问题的方法和习惯。通过教师的潜移默化,经常渗透数学建模意识,学生可以从各类大量的建模问题中逐步领悟到数学建模的广泛应用,从而激发学生去研究数学建模的兴趣,提高他们运用数学知识进行建模的能力。

三、在教学中注意联系相关学科加以运用