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高中数学建模的思考

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高中数学建模的思考

内容摘要:

数学建模是把现实世界中的实际问题加以提炼,抽象为数学模型,求出模型的解,验证模型的合理性,并用该数学模型所提供的解答来解释显示问题的过程,也可以说,数学建模是利用数学语言模拟显示的模型,并利用数学的思想、方法、知识解决实际问题的过程。

关键词:

数学建模审题建模解模评估

Abstract:

Mathematical modeling is the practical problems in the real world to be refined, abstract mathematical models, obtained solution of the model, verification model is reasonable, and use the answers provided by the mathematical model to explain the display problems of the process, it can be said Mathematical modeling is the use of mathematical language model simulation shows,and use mathematical ideas,methods,process knowledge to solve practical prblems.

Keywords:

Moderation Modeling Solution model Assessment

数学是在实际应用的需求中产生的,要解决实际问题就必需建立数学模型,因此数学建模和数学一样有古老历史。例如欧几里德几何就是一个古老的数学模型,牛顿万有引力定律、电磁学中的麦克斯伟方程组、化学中的门捷列夫周期表、生物学中的孟德尔遗传定律等都是经典学科中数学建模的光辉典范。目前在计算机的帮助下数学模型在生态、地质、航空等方面有了更加广泛和深入的应用。因此,从某种意义上讲,数学建模是培养现代化高科技人才的重要途径。因此数学建模被时代赋予更为重要的意义。

数学建模是把现实世界中的实际问题加以提炼,抽象为数学模型,求出模型的解,验证模型的合理性,并用该数学模型所提供的解答来解释显示问题的过程,也可以说,数学建模是利用数学语言模拟显示的模型,并利用数学的思想、方法、知识解决实际问题的过程。

然而,由于我国在中小学开展数学建模活动还处于起始阶段,数学建模对于教师甚至还有一定的难度,如何找准开展数学建模活动与课堂教学的最佳切入点,是我们数学教育工作者面临的问题与困难。《高中数学课程标准》的制订与实施,国家课程、地方课程、校本课程三级课程体系的建立为我们进行中学数学教育改革创造了有利的条件。《高中数学课程标准》设立“数学探究”、“数学建模”,“数学阅读”、“数学活动”等专题课程,激发学生的数学学习兴趣,逐步形成批判性思维习惯,以及积极主动的学习方式。使学生在“做数学”中理解数学的概念和数学原理的内涵,发现数学规律;使学生在数学建模、探究的过程中感受到数学与实际生活及其他学科之间的联系的紧密性,从而把更多的时间花在数学活动的创新探索中,进一步提高数学教学的质量和效果。

创建数学建模的活动方式:审题-建模-解模-评估

高中数学建模教学模式的主要教学流程如下:

数学建模采取分层教学,对应建模能力把建模课题分为以下三个层次。

初级层次:是指一般的应用题获数量关系明确的实际问题。其特地年是容易入手,数量关系比较明显,结果也比较简单,不需要过多的分析、整理。目的在于培养学生初步的应用能力和思维能力。

中级层次:这一层次的大部分问题是从生产、生活实际中来,教师已作了初步数学化“加工”。其特点是不易切入,难于下手,需要经过分析判断,作出适当假设。这类问题分析中去掉非本质因素后,数量关系才能发现,而且得到结果不一定很精确。需要进一步分析说明或简单的评价。问题的解决,有教师指导,学生自主(独立或小组协作)进行问题的解决,学生由老师引着走。

高级层次:这一层次的问题基本来源现实生活,都未经过数学抽象和转化,解决它不仅需要有相应的数学知识,还要对许多非数学领域的知识有一定了解。其特点是难于切入问题,需要付出较多的时间和精力采集、整理、分析、判断数据和信息,学生在求解的过程中,除了数学方法的运用,还需利用图形计算机、计算器进行模拟、试验和检验,对学生要求很高,一般在大学才能实现。

数学建模实施的主要形式:

教师要针对高中生的不同阶段的发展水平,对不同层次的数学建模问题,开展多种形式的数学应用和建模活动。结合正常的课堂教学,在部分环节上“切入”应用与建模内容,主要解决初级层次和部分中级层次的数学建模问题。

采取多种形式对高中数学建模进行评价:

评价学生在数学建模中的表现时,要重过程、重参与、不要太苛求数学模型的严密和精确,评价内容应关注以下几个方面:

一、创新性:问题的提出和解决方案有新意。

二、现实性:问题来源于现实

三、真实性:确实是学生本人参与制作的,数据是真实的。

四、合理性:建模过程中使用的数学方法适当,求解过程合理。

五、有效性:建模的结果有一定的实际意义。

数学建模的作业结果的呈现形式也可以是多样化的,例如习题解答,数学体会,实验报告等。对数学建模的评价可以量化,也可以定性,评价过程应积极主动、简单可行,避免增加学生负担,特别要注意鼓励学生工作中的“闪光点”。

下面我们用实际的例子来说明:

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:某商人如果将进货单价为8元的商品按每件10元售出时,每天可销售100件,现在他采用提高售出价,减少进货量的办法,增加利润,已知这种商品每件涨价1元,其销售数量就减少10个,问他将售价定为多少时,方能赚得利润最大?并说明理由;建模过程如下:

①将实际问题转化为数学模型:设每件提价x元,(x≥0),利润为y元,则每天销售额为(10+x)(100-10x)元,进货总价为8(100-10x),故0≤x≤10。

∵利润=销售总价-进货总价

∴有y=(2+x)(100-10x) (0≤x≤10)。

即原问题转化为数学模型:二次函数的最值问题

②对数学模型求解:

y=(2+x)(100-10x)

= -10(x-4)2+360 (0≤x≤10)

当x=4时 Y

=360

max

③回归实际问题:故当售出价每件14元时,每天所赚利润最大为360元。

把应用和数学课内知识的学习更好地结合起来,教师应特别注意向学生介绍知识产生,发展的背景;教师要引导学生了解知识的功能,在实际生活中的作用,抓住数学建模与学生观察所学知识的"切入点",引导学生在学中用、在用中学。按照这种方式开展教学活动,可使学生了解数学建模的基本方法。

对课本中出现的应用问题,可以改变设问方式、变换题设条件,互换条件结论,结合拓广类比成新的数学建模应用问题;对课本中的纯数学问题,可以依照科学性、现实性、新颖性、趣味性、可行性等原则,编拟出有实际背景或有一定应用价值的建模应用问题。

例如在学习了基本不等式:a2 + b2≥2ab后,可以设计这样的应用题:某厂要生产一批无盖的圆柱形桶,每个桶的容积为1立方米,用来做底的金属每平方米30元,做侧面的金属每平方米为20元,如何设计圆桶尺寸,可以使成本最低?这是数学模型的基本应用问题。

从生活中的数学问题出发,或以社会热点问题出发,介绍建模方法。如市场经济中涉及成本、利润、储蓄、保险、投标及股份制等,是中学数学建模问题的好素材,适当的选取,融入教学活动中,使学生掌握相关类型的建模方法,不仅可以使

学生树立正确的商品经济观念,而且还为日后能主动以数学的意识、方法、手段处理问题提供了能力上的准备。

例:某县城新建一个服装厂,从今年7月份开始投产,并且前4个月的产量分别为1万件,1.2万件,1.3万件,1.37万件。由于产品质量好,服装款式新颖,因此前几个月的产品销售情况良好。为了推销员在推销产品时,接受定单不至于过多或过少,需要估测以后几个月的产量,假如你是厂长,将会采用什么办法?在这个实际问题中,没有明显的数学模型,因此需要进行模型假设:由"月份"和"产量"的"数对",想到要建立直角坐标系,描出各点位置,观察连线接近的函数图象。"由数到形",再"由形到数",用几个点的坐标找出与之相近的模拟函数,利用函数模型来解决问题。由于选取的模拟函数不同,求解结果也各不相同。所以对这个问题还需进行模型分析和模型检验。通过这个例子让学生更清楚的知道数学建模的过程和方法。

对高中数学建模教学的一些设想

一、在教学中传授初步的数学建模知识

虽然数学建模的目的是为了解决实际问题,但对于中学生来说,进行数学建模教学的主要目的并不是要他们去解决生产、生活中的实际问题,而是要培养他们的数学应用意识,掌握数学建模的方法,为将来的工作打下坚实的基础。因此,根据数学建模的过程,在教学时将数学建模中最基本的过程教给学生。

二、在教学中培养学生的数学建模意识

运用数学建模解决实际问题必须首先通过观察分析、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,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。

参考文献:

窦霁虹;教学活动中数学建模题目的设计与思考[J];高等理科教育;2002年03期

贺瑞缠辛小龙数学建模课程体系的研究与实践

骆魁敏信息技术与高中数学建模课程整合的研究

高中数学建模论文精选

关于北京市按机动车尾号限行的合理性 北京四中初一年级:胡思行 摘要 本论文就奥运会后,市政府颁布的机动车限行措施,通过数据整理,用函数来表示出限行对环境的好处,对节约能源的好处,另外还有因限行导致的汽油收入的减少。通过函数比较、数据举例,从环保和经济的角度,阐述限行的合理性。 关键词:减少车辆、减少排放、汽油减收。 正文 1、背景:从奥运会前夕开始,北京市实行了单双号限行政策。从效果来看,奥运会期间,北京蓝天比例达到了100%,交通状况明显改善,这些是显而易见的。当然,在限行背后,部分开车族的出行受到了限制,北京市加油站的收入也有所下降。奥运会后,北京继续实施尾号限行措施。这究竟是有利还是无利呢?利显然是有的,而不利也不能忽视。在到达利最大时,也应该尽量减小不利,这才是最佳的决策。 2、提出问题:如何限行,才能既考虑到节能环保,又考虑到经济?政府为什么这样限行? 3、论文概述:用一次函数y=ax+b ,表示出污染物排放与限制车辆数量的关系,汽油减少量与限制车辆数量的关系,汽油收入的减少与限制车辆数量的关系。再在直角坐标系中表示出各个函数,讨论如何限行最好。 4、研究 设减少行驶的车辆数是C ,减少污染物排放量是G ,减少汽油使用量是P ,减少汽油收入是M ;限行比例是x ;油价是P 0元/升。 (1)奥运期间 背景:奥运会期间,北京市共有机动车335万辆,其中公车60万辆、公交车2万多辆,出租车4万多辆。 限行措施:公车减少50%,社会车辆按尾号单号在单日行驶、双号在双日行驶。公交车、出租车、紧急车辆不受限制。 C 日≈50%×60+50%×(335-60-2-4)=164.5(万辆) 相关资料:“好运北京”体育赛事空气质量测试结果昨天公布。专家组经过测算,8月17日至20日采取的交通限行措施,对氮氧化物、一氧化碳、可吸入颗粒物排放的削减量,平均每天减排量分别为87吨、1362吨、4.8吨,这意味着4天限行减排污染物约5815吨。 平均每辆每天汽车排放污染物G 0=5815吨÷50%(298-60-2-4)÷4≈1.25(千克) G 日≈G 0C=1.25×164.5=205.625(万千克) 1.29620100 9 5.1641000=??==S P C P 日(万升) 相关调查: 车型:奥拓都市贝贝 在市区内行驶是5.5L /100 km 城市里6 L /100 km 夏季使用空调在市区内行驶大概9-10 L /100 km ” 普遍百公里油耗量:大概5.5升到7升左右 车型:吉利豪情 在高速路上行驶6.8L /100km

浅谈数学建模在高中函数教学中的应用

浅谈数学建模在高中函数教学中的应用 发表时间:2019-04-22T14:41:54.753Z 来源:《中小学教育》2019年第361期作者:张慧[导读] 本文主要阐述数学建模在函数教学课堂中的引入环节与模式,辅助学生的自主学习、逻辑思维、合作探究、数学的应用和创新等方面。 山东省潍坊滨海中学262737 摘要:本文主要阐述数学建模在函数教学课堂中的引入环节与模式,辅助学生的自主学习、逻辑思维、合作探究、数学的应用和创新等方面。 关键词:数学建模高中函数教学 数学模型就是为了达到某种目的而建立的数学表达式,它是用字母、数字及其它数学符号组成的等式或不等式,以及表格、图象等能够描述事物的特征及其内在联系的形式。为了让数学的实用性被学生更好地理解,让函数知识更容易被学生学懂,我们更应该将数学建模的思想引入函数的课堂。长期坚持下来,学生在自主学习、逻辑思维、合作探究、数学的应用和创新等方面都会有一定程度的提高。 一、数学建模在函数教学中的引入环节 1.课前导入。俗话说:“万事开头难。”一堂课能否成功,其关键因素就在开头,即课前导入。如果课前导入的趣味性浓厚,就能“四两拨千斤”,带动整个课堂教学过程,收到事半功倍的良好效果。新课程标准提倡情境式教学模式,在函数的教学中,例如学习指数函数的认识时,在课前引入一个简单的实际案例,在学习函数内容之前就先使学生对这个函数产生学习的兴趣和欲望,那么整堂课的教授过程就会轻松很多,学生学习的自主性也会有很大提高。 2.课中穿插。函数部分一直被很多学生认为是中学阶段最难的内容,而且学习起来也比较乏味,所以如果在课堂中间抽出5~10分钟的时间,穿插一个短小精悍、趣味性强的建模案例,亦或者运用一个建模案例贯穿整个课堂,那么,学生的学习心态就会改变,学习自主性和积极性就会随之提高。课中穿插实际案例不仅能活跃课堂气氛,使得函数的学习不再那么乏味,同时还能培养学生积极思考、合作探究的能力。 3.课后巩固。课后巩固是学习过程中不可或缺的一个环节,不仅能够加深对知识的理解,更重要的是加强所学知识的运用,从而形成技能技巧,培养学生的应用能力。有些函数知识,例如三角函数,首先要对三角函数的基础知识点、理论及公式进行系统的学习,但是三角函数部分公式很多,这个时候课后的巩固练习就至关重要了。我们一般在三角函数部分接触的课后练习题都是直接利用公式的或简或繁的计算题,学生难免会有抵触心理。如果在课后留一些由简到难的实际应用题,既能起到巩固练习的作用,还能使学生意识到它的重要性,从而激发学生学习的自主性。 二、数学建模在函数教学中的引入模式 1.列表法。列表法能够比较直观地表示两个变量之间的对应关系。这种方法较为简单,能够很快地得出所解决的问题结果。但是需要通过表格呈现的题目一般都要学生自己动手去收集数据,实践性较强,因此适合作为课前预习作业留给学生在上这节课之前完成,上课时作为课前引入案例。但在选题时要注意应选取趣味性较强的案例,这样不仅能锻炼学生的动手实践能力,更容易使学生对接下来所学的知识产生浓厚的兴趣。例如:可以利用表格表示出最近三天的昼夜温度变化情况,并说出温度与一天中时间的变化关系。 2.图像法。图像法可以表示函数的局部变化规律,进而可以预测它的整体变化趋势。这类题型的解题过程主要是利用题目中给出的信息进行描点画图,需要花费一定的时间,所以适合在课中穿插或者留作课后练习。在选题方面,可以尽可能地选择学生尚未接触或者不太了解的领域,让学生通过画图,自己预测它的变化趋势,激发学生对未知领域探索的积极性。例:人的心脏跳动强度是时间的函数。医学上的心电图,就是利用仪器记录心脏跳动的强度随时间变化的曲线图。心脏跳动的强度随时间的变化具有一定的规律,也就是说这个函数具有周期性。那么由此,我们便可以通过观察心电图是否具有周期性,来判断一个人的心脏是否正常。 3.解析法。解析法是利用数学式子表示函数关系,能通过计算等手段研究函数的性质。很多数学建模的题目都是通过函数解析式来表示它的模型。因为函数的计算过程有些枯燥,所以选题时尽量选取与实际生活更贴近的实例,这样可以使学生认识到函数的实用性,从而更有积极性去参与到题目的计算求解当中。此类问题宜放到课前引入或在课中做一个小练习。例:某山海拔7500m,海平面温度为25℃,气温是高度的函数,而且高度每升高100m,气温下降0.6℃,请你用解析表达式表示出气温T随高度x变化的函数关系。 函数的这三种表示形式都可以作为数学建模案例的引入模式,在函数教学的具体实践过程中,可以根据不同的课堂内容,以及不同类型的建模案例选取适当的引入模式。 一般情况下,列表法需要学生实际操作去收集数据,所以一般这类题目简短明了,只需要在前一节课下课时口头描述题目内容,简单强调题目要求即可。图像法的题目要画出图像,那么题目中肯定会有一定的文字描述以及画图所涉及到的数据,同样,解析法也是要通过文字或图片来陈述题目背景与解题要求,所以,在条件允许的情况下,这两类问题一般需要利用PPT课件来向学生呈现;若条件不允许,那么就需要通过板书和适当的教具来表述题目主旨。另外,图像类的题目如若涉及到对以后变化趋势的预测,那么也可以运用几何画板等作图工具向学生展示图像的动态变化规律,让学生更直观地理解所学内容。 参考文献 [1]王晓琴数学建模思想在高中函数教学中的应用研究[D].西北大学,2018。 [2]李栋高中数学建模教学现状调查与策略研究[D].天水师范学院,2018。

谈谈初中数学建模思想

谈谈初中数学建模思想 随着数学教育界中数学建模理念地不断深化,提高数学建模教学势在必行。通过数学建模能力的培养,既能使学生可以从熟悉的情境中引入数学问题,拉近数学与生活、生产的联系,激发学生学习数学的兴趣,又能培养学生的数学应用意识;既能使学生掌握学习数学的方法又能培养学生的创新意识以及分析和解 决实际问题的能力,使“人人学有价值的数学”。这正是新课程改革和数学教育的目的。 数学课程标准指出:数学模型可以有效地描述自然现象和社会现象,数学课程应体现“问题情境——建立数学模型——理解、应用与拓展”,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程,进而使学生获得对数学理解的同时,在思维能力、情感、态度与价值观等多方面得到进步和发展. 对复杂的实际问题进行分析,发现其中的可以用数学语言来描述的关系或规律,把这个实际问题转化成一个数学问题,这就称为数学模型. 数学建模就是将某一领域或部门的某一实际问题,通过一定的假设找出这个问题的数学模型,求出模型的解,并对它进行验证的全过程.从广义来说,数学建模伴随着数学学习的全过程.数学概念、数学法则、数学方法的学习与应用都属于数学建模的范畴. 一、初中数学建模教学常见的几种模型

1.建立“方程(组)”模型 现实生活中广泛存在着数量之间的相等关系,“方程(组)”模型是研究现实世界数量关系的最基本的数学模型,它可以帮助人们从数量关系的角度更正确、清晰的认识、描述和把握现实世界。诸如纳税问题、分期付款、打折销售、增长率、储蓄利息、工程问题、行程问题、浓度配比等问题,常可以抽象成“方程(组)”模型,通过列方程(组)加以解决。 例:学校准备在图书馆后面的场地边上建一个面积为50平方米的长方形自行车棚,一边利用图书馆的后墙,并利用已有的总长为25米的铁围栏,请你设计,如何搭建比较合理? [简析]:设与墙面垂直的边长为x米,可得方程x(25-2x)=50。解方程可得答案。 2、不等式模型 现实世界中不等关系是普遍存在的,许多现实问题很难确定(有时也不需要确定)具体的数值。但可以求出或确定这一问题中某个量的变化范围,从而对所有研究问题的面貌有一个比较清楚的认识。 例 2 某体育用品商场采购员要到厂家批发购进篮球和排球共100只,付款总额不得超过11815元。已知两种球厂家的批发价和商场的零售价如下表,试解答下列问题:

重点高中生数学建模

重点高中生数学建模

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关于水车上任意一点距离水面的高度与水流速 的关系的研究 1.问题的提出 水车又称孔明车,是我国最古老的农业灌溉工具,是先人们在征服世界的过程中创造出来的高超劳动技艺,是珍贵的历史文化遗产。相传为汉灵帝时华岚造出雏形,经三国时孔明改造完善后在蜀国推广使用,隋唐时广泛用于农业灌溉,至今已有1700余年历史。 现代,水车作为一种古老而独具智慧的艺术品出现在我们的生活中,人们在惊异古老智慧的同时,是否想过它身上所蕴含的数学问题? 图1 比如:水车上一点距离水面的高度与水流速有何关系? 由图1 可知,水车的高度具有一定的周期性,故,此模型应为研究周期现象的模型。在研究过程中,不考虑其他影响水车转速或水流速的因素。

为了更好地学习数学知识,并将它充分运用到实际生活中,我对此问题想做进一步的研究。 2.问题的分析 问题的条件有两点: 1.题目中要求建立数学模型来研究水车上一点距离水面的高度与水流速的关系,属于周期现象。 2.研究过程中不需要考虑其他因素对水流速与转速的影响。 3.模型的假设与符号说明 假设水流速为恒定值。 符号说明 h 水车上一点距离水面的高度 v 水流速 w 水车的角速度 r 水车的半径 t 时间 b 水车圆心与水面的距离

α水车上一点转过的角度 4.模型建立 图2 如图2,水车半径为r,其中心O距离水面距离为b,规定水流速为v,向左为正方向,任意一点P点距离水面的高度为h。 求h与v的函数解析式。 5.模型求解

高中数学建模论文

数学建模之观影的最佳位置 山东省茌平县第一中学高二(9)班李成真 指导老师于海霞摘要 当今这个时代,电影是一种喜闻乐见的大众艺术,人们喜欢在闲暇时间走进影院,体验其中的喜怒哀乐。而同时,作为一种消费,人们总是希望自己能坐在电影院的最佳位置,使得视觉,听觉得到最好的享受,本文章从看电影时观众的舒适度出发,对影院的座位设计进行了探讨,而我也专门到电影院采集了相关的一些数据,比如大屏幕的长宽,地板倾角θ等,通过查阅文献,我了解到影院座位的舒适程度主要取决于视角α.和仰角β,视角是观众眼睛到屏幕上下边缘的视线的夹角, 越大越好; 仰角是观众眼睛到屏幕上边缘视线与水平线的夹角, 太大使人的头部过分上仰, 引起不适, 一般要求仰角β不超过30。【1】在了解了这些之后,并通过非线性规划,自学了Matlab软件,利用其进行了计算。 关键词 电影院最佳位置仰角视角 Matlab 前言 电影是一种表演艺术、视觉艺术及听觉艺术,利用胶卷、录像带或数位媒体将影像和声音捕捉,再加上后期的编辑工作而成。电影艺术诞生于1895年12月28日。电影于1896年8月传入中国上海。随着人们生活质量的提高,更高的生活品质成为人们的追求,电影作为一个雅俗共赏的消遣方式,越来越受到人们的关注,而中国的票房也逐年升高,除了引进的外国大片获得很高的票房,如《阿凡达》、《泰坦尼克号》等,国产影片也令人刮目相看,《泰囧》、《大闹天宫》、《私人定制》等创造了一个又一个票房奇迹。从中我们看到电影在人们生活中的重要性,也因此,为吸引观众,影院开始引入高科技,如3D

技术、曲面屏幕、IMAX大屏,除此之外,在设计时影院也充分考虑了观众看电影时的舒适度,对于影院的地板倾角,前后排椅子之间的距离,以及观众离屏幕的距离都进行了精心设计。可是尽管如此,不同的位置看电影,感受肯定会有很大差异,根据这个想法,我们进行了数学建模。 建模构想 看电影时的舒适感取决于视角α和仰角β,所以在选取最佳位置时要综合考虑两者,视角是观众眼睛到屏幕上下边缘的视线的夹角, 越大越好; 仰角是观众眼睛到屏幕上边缘视线与水平线的夹角, 太大使人的头部过分上仰, 引起不适,一般要求仰角β不超过30。所以如果坐的太靠前,导致仰角太大,除了脖子会感到酸痛外,视野及画面感也不好,甚至会感到头晕。而坐的太靠后,又可能会觉得画面不是那么的清晰,甚至被前面的观众挡住视线,看不到屏幕的最下面。所以,看电影挑选位置是一门学问。 设影院的屏幕高为h,上边缘距离地面高为H,影院的地板线通常与水平线有一个倾角θ,第一排和最后一排与屏幕水平距离分别为d, D, 观众的平均座高为c (指眼睛到地面的距离), 为了得到这些基本参数,我专门来到电影院采集数据,询问了电影院工作人员,在说明来意之后,她热心的为我解答甚至专门拿出了电影院建设之初的相关材料,而我也得知了参数h = 1.8, H= 5, d= 4.5, D= 19,c = 1.1(单位m )。地板线的倾角θ= ,并且查出电影院一般的中等

浅谈高考中的数学建模问题

浅谈高考中的数学建模问题 宁波鄞州正始中学数学组—王伍成 函数是高中数学的主要内容,涉及函数的应用问题,题源丰富,背景深刻,题型新颖,解法灵活,是历年高考命题的热点之一,同时也是考生失分较多的一种题型。应用题与现实生活联系密切,它不仅能培养学生分析问题和解决实际问题的能力,还能提高学生的思维素质。 一般来说,高考中的函数应用题往往是以现实生活为原型设计的,其目的在于考查学生对数学语言的阅读、理解、表达与转化能力,求解时一般按以下几步进行:(1)阅读理解、认真审题;(2)利用数学符号,建立数学模型;(3)利用数学的相关方法将得到的常见数学问题(即数学模型)予以解答,求得结果。而解答这类问题的要害就在于理解题意,建立恰当的数学模型将问题转化为数学问题。 下面略举数例谈谈函数建模在生活和高考中的应用。 1、优化问题实际问题中的“优选”“控制”等问题,常需建立“不等式模型” 或“线性规划”问题解决 例1、(1996年全国高考题)某地现有耕地10000 公顷,规划l0年后粮食单产比现在增加22%,人均粮食占有量比现在提高10%,如果人口年增长率为1%,那么耕地平均每年至多只能减少多少公顷(精确到1公顷)? (粮食单产=总产量/总面积,人均粮食占有量=总产量/总人口数)。 (平均增长率问题:如果原来人口的基础数为N,平均增长率为p,则对于时间x的人口量为y=N(1+p)x.) 分析:人口是以年增长率计算,土地是以每年减少的亩数计算,因此可以这样理解:人口是以几何级数(等比数列)增长,土地是以算术级数(等差数列)减少。本题的解答关键是建立数学模型,设现在总人口为p人时,10年后总人口为 p(1+0.01)10;现在人均粮食占有量为bt(吨)时,10年后则为6(1+10%)t;现在耕地共104公顷,设每年允许减少xha时,10年后耕地将共有(104一l0x) 公顷;现有单产为Mt吨/公顷,10年后单产为M×(1+22%)t/公顷。设耕地平均每年至多只能减少x公顷,又设该地区现有人口为p人,粮食单产为M吨/公顷。解:依题意得不等式 答:按规划该地区耕地平均每年至多只能减少4公顷。

数学建模国赛一等奖论文

电力市场输电阻塞管理模型 摘要 本文通过设计合理的阻塞费用计算规则,建立了电力市场的输电阻塞管理模型。 通过对各机组出力方案实验数据的分析,用最小二乘法进行拟合,得到了各线路上有功潮流关于各发电机组出力的近似表达式。按照电力市场规则,确定各机组的出力分配预案。如果执行该预案会发生输电阻塞,则调整方案,并对引起的部分序内容量和序外容量的收益损失,设计了阻塞费用计算规则。 通过引入危险因子来反映输电线路的安全性,根据安全且经济的原则,把输电阻塞管理问题归结为:以求解阻塞费用和危险因子最小值为目标的双目标规划问题。采用“两步走”的策略,把双目标规划转化为两次单目标规划:首先以危险因子为目标函数,得到其最小值;然后以其最小值为约束,找出使阻塞管理费用最小的机组出力分配方案。 当预报负荷为982.4MW时,分配预案的清算价为303元/MWh,购电成本为74416.8元,此时发生输电阻塞,经过调整后可以消除,阻塞费用为3264元。 当预报负荷为1052.8MW时,分配预案的清算价为356元/MWh,购电成本为93699.2元,此时发生输电阻塞,经过调整后可以使用线路的安全裕度输电,阻塞费用为1437.5元。 最后,本文分析了各线路的潮流限值调整对最大负荷的影响,据此给电网公司提出了建议;并提出了模型的改进方案。

一、问题的重述 我国电力系统的市场化改革正在积极、稳步地进行,随着用电紧张的缓解,电力市场化将进入新一轮的发展,这给有关产业和研究部门带来了可预期的机遇和挑战。 电网公司在组织电力的交易、调度和配送时,必须遵循电网“安全第一”的原则,同时按照购电费用最小的经济目标,制订如下电力市场交易规则: 1、以15分钟为一个时段组织交易,每台机组在当前时段开始时刻前给出下一个时段的报价。各机组将可用出力由低到高分成至多10段报价,每个段的长度称为段容量,每个段容量报一个段价,段价按段序数单调不减。 2、在当前时段内,市场交易-调度中心根据下一个时段的负荷预报、每台机组的报价、当前出力和出力改变速率,按段价从低到高选取各机组的段容量或其部分,直到它们之和等于预报的负荷,这时每个机组被选入的段容量或其部分之和形成该时段该机组的出力分配预案。最后一个被选入的段价称为该时段的清算价,该时段全部机组的所有出力均按清算价结算。 电网上的每条线路上有功潮流的绝对值有一安全限值,限值还具有一定的相对安全裕度。如果各机组出力分配方案使某条线路上的有功潮流的绝对值超出限值,称为输电阻塞。当发生输电阻塞时,需要按照以下原则进行调整: 1、调整各机组出力分配方案使得输电阻塞消除; 2、如果1做不到,可以使用线路的安全裕度输电,以避免拉闸限电,但要使每条 线路上潮流的绝对值超过限值的百分比尽量小; 3、如果无论怎样分配机组出力都无法使每条线路上的潮流绝对值超过限值的百分 比小于相对安全裕度,则必须在用电侧拉闸限电。 调整分配预案后,一些通过竞价取得发电权的发电容量不能出力;而一些在竞价中未取得发电权的发电容量要在低于对应报价的清算价上出力。因此,发电商和网方将产生经济利益冲突。网方应该为因输电阻塞而不能执行初始交易结果付出代价,网方在结算时应该适当地给发电商以经济补偿,由此引起的费用称之为阻塞费用。网方在电网安全运行的保证下应当同时考虑尽量减少阻塞费用。 现在需要完成的工作如下: 1、某电网有8台发电机组,6条主要线路,附件1中表1和表2的方案0给出了各机组的当前出力和各线路上对应的有功潮流值,方案1~32给出了围绕方案0的一些实验数据,试用这些数据确定各线路上有功潮流关于各发电机组出力的近似表达式。 2、设计一种简明、合理的阻塞费用计算规则,除考虑电力市场规则外,还需注意:在输电阻塞发生时公平地对待序内容量不能出力的部分和报价高于清算价的序外容量出力的部分。 3、假设下一个时段预报的负荷需求是982.4MW,附件1中的表3、表4和表5分别给出了各机组的段容量、段价和爬坡速率的数据,试按照电力市场规则给出下一个时段各机组的出力分配预案。 4、按照表6给出的潮流限值,检查得到的出力分配预案是否会引起输电阻塞,并在发生输电阻塞时,根据安全且经济的原则,调整各机组出力分配方案,并给出与该方案相应的阻塞费用。 5、假设下一个时段预报的负荷需求是1052.8MW,重复3~4的工作。 二、问题的分析

浅谈初中数学建模思想的培养

浅谈初中数学建模思想的培养 作者姓名:邓小宏单位:于都县乱石初中邮编:342321 内容摘要:数学建模教育旨在拓展学生的思维空间,让数学贴近现实生活,从而使学生在进行数学知识和实际生活双向建构的过程中,体会到数学的价值,享受到学习数学的乐趣,体验到充满生命活力的学习过程。这对于培养学生的应用意识和创新精神是一个很好的途径,也是新大纲中提出的“学数学,做数学,用数学”理念的体现。数学建模是对日常生活和社会中的实际问题进行抽象化,建立数学模型,然后求解数学模型的过程。 关键词:初中数学建模思想培养 数学建模教育旨在拓展学生的思维空间,让数学贴近现实生活,从而使学生在进行数学知识和实际生活双向建构的过程中,体会到数学的价值,享受到学习数学的乐趣,体验到充满生命活力的学习过程。这对于培养学生的应用意识和创新精神是一个很好的途径,也体现出新大纲中提出的“学数学,做数学,用数学”的理念。数学建模是对日常生活和社会中的实际问题进行抽象化,建立数学模型,然后求解数学模型的过程。现在谈谈如何在教学中渗透数学建模的思想过程: 1、激发学生的学习兴趣,培养学生数学建模思想 数学建模活动的实际结果告诉我们,它不仅对好学生、而且对学习有一定困难的学生都能起到培养兴趣、激发创造的目的。例如:如果你有自行车,并骑车上学,你能借助于自行车,测量出从你的家到学校的路程吗?请你设计一个测量方案,并尽可能地通过实际操作测量出从你的家到学校的路程;例如,在水塘中投进一块石头,水面上产生圈圈荡漾的水波,便是一个个圆的形象,然后使学生抽象出圆的概念以及圆心、半径等等。研究这样问题,学生积极性很高,就可以激发学生的创造欲望。数学建模的成果还可以为学生建立一种更表现学生素质的评价体系。数学建模的过程可以为不同水平的学生都提供体验成功的机会。 2、重视课本知识的功能,形成学生数学建模思想 数学建模应结合正常的教学内容切入。把培养学生的应用意识落实到平时的教学过程中。从课本的内容出发,联系实际,以教材为载体,拟编与教材有关的建模问题或把课本的

在高中数学中如何进行数学建模教学

在高中数学中如何进行数学建模教学 专题1 从列方程解应用题到数学建模 专题2 韩信点兵的数学模型 专题3 函数建模——容器中小的深度与注水时间的关系 专题4 几何建模(一)——飞机飞行的最短路径 专题5 几何建模(二)追截走私船问题 专题6 有关复利的数学模型 专题7 最值模型 专题8 “命运的数学公式” 专题9 中奖概率 专题10 对策模型——嫌疑犯的选择 专题11 水污染治理方案的比较 专题12 “连环送”中的折扣问题 专题13 水库中鼻坝高度与挑角的确定 专题14 双瓶输液中的深度问题 附录数学建模与中学数学 在高中数学中如何进行数学建模教学 数学模型是数学知识与数学应用的桥梁,研究和学习数学模型,能帮助学生探索数学的应用,产生对数学学习的兴趣,培养学生的创新意识和实践能力,加强数学建模教学与学习对学生的智力开发具有深远的意义,现就如何进行高中数学建模教学谈几点体会。 一.要重视各章前问题的教学,使学生明白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,要求学生学完后尝试解决这一类问题。 (1)、一个木材贮运公司,有很大的仓库,用于贮运出售木材。由于木材季度价格的变化,该公司于每季度初购进木材,一部分于本季度内出售,一部分贮存起来以后出售。已知:该公司仓库的最大贮藏量为20万立方米,贮藏费用为:(a+bu)元/万立方米,其中: a=70,b=100,u为贮存时间(季度数)。已知每季度的买进、卖出价及预计的销售量为: 季度买进价(万元/立方米)卖出价(万元/立方米)预计销售量(万立方米) 冬410 425 100 春430 440 140 夏460 465 200 秋450 455 160 由于木材不易久贮,所有库贮木材于每年秋季售完。确定最优采购计划.(由于不能粘贴数学符号图片,所以没有解题) 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”。 二.通过几何、三角形测量问题和列方程解应用题的教学渗透数学建模的思想与思维过程。

高中数学建模与教学设想

高中数学建模与教学设想 "text-align:center;"> [摘要]为增强学生应用数学的意识,切实培养学生解决实际问题的能力,分析了高中数学建模的必要性,并通过对高中学生数学建模能力的调查分析,发现学生数学应 用及数学建模方面存在的问题,并针对问题提出了关于高中进行数学建模教学的几点意见。 论文关键字: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。”我国普通 高中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

初中数学建模浅析

初中数学建模浅析 随着科学技术的发展,“人们愈来愈多地要求数学和计算科学来加速技术转移,并更深入地介入开发制造业中管理决策工具的工作中去”。这就要求我们在数学教学改革中,必须十分重视数学建模。 什么是数学建模呢?“数学建模是解决各种实际问题的思考方法,它从量和型的侧面去考察实际问题,尽可能通过抽象(简化)确定出主要的参量、参数,应用与各学科有关的定律、原理建立起它们之间的某种关系,这样一个明确的数学问题就是某种简化层次上的一个数学模型”。一个真实的具体问题,要去建立其数学模型是一项很复杂的工作,一般情况下将远远超出初等数学的范畴。但是,只要是“实际问题”,使其达到“某种简化层次”,在初中数学中仍然可以进行有关数学建模方面的教学。 一、数学建模不是问题别解在初中数学教学中,为了拓广学生思路,提高学生的解题能力,贯通各种知识,强调问题别解无疑是很有意义的。有些人以为所谓数学模型是一种解题模式,因此把上述的“解法”冠以“模型”,成为数学问题的“模型”,认为这就是一种数学建模的教学和训练,由于问题本身已是离开了实际背景的纯数学形式,并非是原指的“实际问题”,对于从实际问题归结为数学问题的能力的提高毫无帮助,因而这不是数学建模。 二、应用题未必是数学建模为了提高学生应用数学的能力,训练思维逻辑,在初中数学教学中有不少应用题。有些人认为这些应用题就是一种数学建模的训练,因此,不

必再花力气去钻研什么数学建模的问题。诚然,应用题的讲练克能提高数学建模能力,因为它有一个从具体问题(注意不是实际问题)到数学问题的抽象、归纳过程,而且其中不乏来自于实际的应用题,但是决不能在应用题与数学建模之间划上等号。因为很多应用题的条件仅是数学假设,不可能是实际问题的简化假设。例如:学生若干人,宿舍若干间,如果每间住4人则余19人;如每间住6人,则有一间不空也不满。求宿舍间数χ和学生人数。作为一个一元一次不等式应用的课题,这无疑是一个好的应用题,但由此归结出数学问题: 0<4χ+19-6(χ-1)<6却不是数学建模,因为在实际问题中,不可能要去求学生数和宿舍数,这仅是一种数学假设。 三、把应用题必造为数学建模数学建模问题对不少初中数学教学工作者来说既缺乏学习经历,也缺乏实践经验,几乎没有教学参考资料,因此常感心有余而力不足。把现有应用题经过适当改造,使之成为数学建模问题,不失为应急及积累经验之举。例如:货轮上卸下若干只等重箱子,其总重量为10吨,每只箱子不超过1吨。为了保证能把这些箱子一次运走,问至少需多少辆载重量为3吨的卡车? 这是一个应用题,但把箱子只数作为一个未知数是一种数学假设,很难认为是一个数学建模问题,把总理改述为: 货轮上卸下总重量为m吨的等重货箱k只(k≥m),用载重量为3吨的货车装运,每车运费为a元;用载重量为5吨的货车装运,每车运费为b元,若需一次运回全部货箱,应派3吨、5吨车各几辆运费最省?

[实用参考]高中常见数学模型案例.doc

高中常见数学模型案例 中华人民共和国教育部20KK 年4月制定的普通高中《数学课程标准》中明确指出:“数学探究、数学建模、数学文化是贯穿于整个高中数学课程的重要内容”,“数学建模是数学学习的一种新的方式,它为学生提供了自主学习的空间,有助于学生体验数学在解决问题中的价值和作用,体验数学与日常生活和其他学科的联系,体验综合运用知识和方法解决实际问题的过程,增强应用意识;有助于激发学生学习数学的兴趣,发展学生的创新意识和实践能力。”教材中常见模型有如下几种: 一、函数模型 用函数的观点解决实际问题是中学数学中最重要的、最常用的方法。函数模型与方法在处理实际问题中的广泛运用,两个变量或几个变量,凡能找到它们之间的联系,并用数学形式表示出来,建立起一个函数关系(数学模型),然后运用函数的有关知识去解决实际问题,这些都属于函数模型的范畴。 1、正比例、反比例函数问题 例1:某商人购货,进价已按原价a 扣去25%,他希望对货物订一新价,以便按新价让利销售后仍可获得售价25%的纯利,则此商人经营者中货物的件数P 与按新价让利总额P 之间的函数关系是___________。 分析:欲求货物数P 与按新价让利总额P 之间的函数关系式,关键是要弄清原价、进价、新价之间的关系。 若设新价为b ,则售价为b (1-20%),因为原价为a ,所以进价为a (1-25%) 解:依题意,有25.0)2.01()25.01()2.01(?-=---b a b 化简得a b 4 5=,所以x a bx y ??==2.0452.0,即+∈=N x x a y ,4 2、一次函数问题 例2:某人开汽车以60km/h 的速度从A 地到150km 远处的B 地,在B 地停留1h 后,再以50km/h 的速度返回A 地,把汽车离开A 地的路P (km )表示为时间t (h )的函数,并画出函数的图像。 分析:根据路程=速度×时间,可得出路程P 和时间t 得函数关系式P (t );同样,可列出v(t)的关系式。要注意v(t)是一个矢量,从B 地返回时速度为负值,重点应注意如何画这两个函数的图像,要知道这两个函数所反映的变化关系是不一样的。 解:汽车离开A 地的距离Pkm 与时间th 之间的关系式是:?? ???∈--∈∈=]5.6,5.3(),5.3(50150]5.3,5.2(,150]5.2,0[,60t t t t t x ,图略。 速度vkm/h 与时间th 的函数关系式是:?? ???∈-∈∈=)5.6,5.3[,50)5.3,5.2[,0)5.2,0[,60t t t v ,图略。 3、二次函数问题 例3:有L 米长的钢材,要做成如图所示的窗架,上半部分为半圆,下半部分为六个全等小矩形组成的矩形,试问小矩形的长、宽比为多少时,窗所通过的光线最多,并具体标出窗框面积的最大值。 解:设小矩形长为P ,宽为P ,则由图形条件可得:l y x x =++911π ∴x l y )11(9π+-= 要使窗所通过的光线最多,即要窗框面积最大,则: )44(32)442(644])11([322622 222 2ππππππ+++-+-=+-+=+=l l x x lx x xy x s

浅谈数学建模思想在高中数学教学中的渗透

浅谈数学建模思想在高中数学教学中的渗透 发表时间:2012-12-12T11:14:06.700Z 来源:《科教新时代》2012年11月供稿作者:杨玉琴 [导读] 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。 重庆市荣昌仁义中学杨玉琴 【中图分类号】G421 【文章标识码】B 【文章编号】1326-3587(2012)11-0019-01 一、数学建模与数学建模意识 数学建模是对实际问题本质属性进行抽象而又简洁刻划的数学符号、数学式子、程序或图形,它或能解释某些客观现象,或能预测未来的发展规律,或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略。而应用各种知识从实际问题中抽象、提炼出数学模型的过程,我们称之为数学建模。它的灵魂是数学的运用,它就象阵阵微风,不断地将数学的种子吹撒在时间和空间的每一个角落,从而让数学之花处处绽放。 高中数学课程新标准要求把数学文化内容与各模块的内容有机结合,数学建模是其中十分重要的一部分。作为基础教育阶段——高中,我们更应该重视学生的数学应用意识的早期培养,我们应该通过各种各样的形式来增强学生的应用意识,提高他们将数学理论知识结合实际生活的能力,进而激发他们学习数学的兴趣和热情。 二、高中数学教师必须提高自己的建模意识、积累自己的建模知识 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。数学建模源于生活,用于生活。高中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高中数学知识应用于现实生活。作为高中数学教师,在日常生活上必须做数学的有心人,不断积累与数学相关的实际问题。 三、在数学建模活动中要充分重视学生的主体性 提高学生的主体意识是新课程改革的基本要求。在课堂教学中真正落实学生的主体地位,让学生真正成为数学课堂的主人,促进学生自主地发展,是现代数学课堂的重要标志,是高中数学素质教育的核心思想,也是全面实施素质教育的关键。高中数学建模活动旨在培养学生的探究能力和独立解决问题的能力,学生是建模的主体,学生在进行建模活动过程中表现出的主体性表现为自主完成建模任务和在建模活动中的互相协作性。中学生具有好奇、好问、好动、好胜、好玩的心理特点,思维开始从经验型走向理论型,出现了思维的独立性和批判性,表现为喜欢独立思考、寻根究底和质疑争辩。因此,教师在课堂上应该让学生充分进行自主体验,在数学建模的实践中运用这些数学知识,感受和体验数学的应用价值。教师可作适当的点拨指导,但要重视学生的参与过程和主体意识,不能越俎代庖,目的是提高学生进行探究性学习的能力、提高学生学习数学的兴趣。 四、处理好数学建模的过程与结果的关系 我国的中学数学新课程改革已进入全面实施阶段。新的高中数学课程标准强调要拓宽学生的数学知识面,改善学生的学习方式,关注学生的学习情感和情绪体验,培养学生进行探究性学习的习惯和能力。数学建模活动是一种使学生在探究性活动中受到数学教育的学习方式,是运用已有的数学知识解决问题的教与学的双边活动,是学生围绕某个数学问题自主探究、学习的过程。新的高中数学课程标准要求把数学探究、数学建模的思想以不同的形式渗透在各模块和专题内容之中,突出强调建立科学探究的学习方式,让学生通过探究活动来学习数学知识和方法,增进对数学的理解,体验探究的乐趣。 五、数学建模教学与素质教育 数学建模问题贴近实际生活,往往一个问题有很多种思路,有较强的趣味性、灵活性,能激发学生的学习兴趣,可以触发不同水平的学生在不同层次上的创造性,使他们有各自的收获和成功的体验。由于给了学生一个纵情创造的空间,就为学生提供了展示其创造才华的机会,从而促进学生素质能力的培养和提高,对中学素质教育起到积极推动作用。 1.构建建模意识,培养学生的转换能力。恩格斯曾说过:“由一种形式转化为另一种形式不是无聊的游戏而是数学的杠杆,如果没有它,就不能走很远。”由于数学建模就是把实际问题转换成数学问题,因此如果我们在数学教学中注重转化,用好这根有力的杠杆,对培养学生思维品质的灵活性、创造性及开发智力、培养能力、提高解题速度是十分有益的。学生对问题的研究过程,无疑会激发其学习数学的主动性,且能开拓学生的创造性思维能力,养成善于发现问题、独立思考的习惯。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。 2.注重直觉思维,培养学生的想象能力。众所周知,数学史上不少的数学发现都来源于直觉思维,如笛卡尔坐标系、歌德巴赫猜想等,应该说它们不是任何逻辑思维的产物,而是数学家通过观察、比较、领悟、突发灵感发现的。通过数学建模教学,使学生有独到的见解和与众不同的思考方法,如善于发现问题,沟通各类知识之间的内在联系等是培养学生创新思维的核心。七年级的教材里,以游戏的方式编排了简单而有趣的概率知识,如转盘游戏,扔硬币来验证出现正面或反面的概率等等。通过有趣的游戏,激起了学生学习的兴趣,并了解到概率统计知识在社会中应用的广泛性和重要性。 3.灌输“构造”思想,培养学生的创新能力“一个好的数学家与一个蹩脚的数学家之间的差别,就在于前者有许多具体的例子,而后者则只有抽象的理论。”我们前面讲到,“建模”就是构造模型,但模型的构造并不是一件容易的事,又需要有足够强的构造能力,而学生构造能力的提高则是学生创造性思维和创造能力的基础:创造性地使用已知条件,创造性地应用数学知识。 当然,数学建模在现在的高中数学教育中的地位和作用更加重要。但究竟如何在高中搞好数学建模活动,更好地发挥数学建模的作用,仍将是一个漫长而曲折的过程,是我们广大高中学教师和教育工作者所思考和探索的问题。

高中数学建模教学研究

高中数学建模教学研究 摘要:随着“数学应用意识”教育的不断深入,以社团的形式开展“高中数学建模竞赛”活动也日益得到广泛的注重,它作为“数学应用意识”教育的突破口和出发点,促进数学素质教育的发展,已是历史的必然。 关键词:数学建模;社团;美国;高中数学;建模竞赛 一、核心概念界定 “数学建模”是把实际生活中的问题加以提炼,概括为数学模型,然后用数学的方法解决该模型,接着去检验模型的合理性,并用该数学模型的解答来解释实际生活中的问题。数学建模是一种数学的思维,是通过抽象、数据的拟合而建立起的能解决实际生活问题的一种强劲的数学手段。“数学建模社团”是一个学习、合作、交流、分享的学习天地。是一个建立在有教师辅导并参加竞赛而成立的社团,以全新的态度看待数学学习和学科应用,使学生更加集中、高效地学习数学理论、数学应用,培养学生的创新思维和准备参赛的能力,进一步展现和锻炼他们在数学、英语、计算机、自然科学、社会经济等诸多方面的综合能力。 二、研究意义及研究价值 在新课改背景下,应用数学已经积极地向一切新的生活化和社会化的领域渗透,数字网络技术的飞速发展,迫使数学建模越来越被人们所重视,在一些机械、电机、土木、水利等工程技术中,数学的基本模型已极其普遍;在通讯、航天、微电子、自动化等高新技术领域,数学建模几乎是必不可少的工具,在一些经济、人口、生态、地质等新领域,用数学建模方法从事定量分析时,效果显著。目前,国际数学中开始通过开展高中数学建模活动,推广使用现代化技术来推动数学教育改革。发达国家都非常重视数学建模活动的开展。把大学数学建模向高中数学建模转移是国际数学近年来发展的一种趋势。 三、如何构建高中数学建模 为培养学生的建模意识,一线的中学数学教师首先要不断提高自身的数学建模意识和素养。也就意味着需要在中学教学内容上发生较大的变化,还意味着教育教学思想和观念也需要大的改变。高中数学教师需要学习数学科学的发展,还需要学习一些新的数学建模思维,并需要学习把中学数学课本知识应用于生活中

初中数学建模论文范文

初中数学建模论文范文 数学建模随着人类的进步,科技的发展和社会的日趋数字化,应用领域越来越广泛,人们身边的数学内容越来越丰富。强调数学应用及培养应用数学意识对推动素质教育的实施意义十分巨大。数学建模在数学教育中的地位被提到了新的高度,通过数学建模解数学应用题,提高学生的综合素质。本文将结合数学应用题的特点,把怎样利用数学建模解好数学应用问题进行剖析,希望得到同仁的帮助和指正。 一、数学应用题的特点 我们常把来源于客观世界的实际,具有实际意义或实际背景,要通过数学建模的方法将问题转化为数学形式表示,从而获得解决的一类数学问题叫做数学应用题。数学应用题具有如下特点: 第一、数学应用题的本身具有实际意义或实际背景。这里的实际是指生产实际、社会实际、生活实际等现实世界的各个方面的实际。如与课本知识密切联系的源于实际生活的应用题;与模向学科知识网络交汇点有联系的应用题;与现代科技发展、社会市场经济、环境保护、实事政治等有关的应用题等。 第二、数学应用题的求解需要采用数学建模的方法,使所求问题数学化,即将问题转化成数学形式来表示后再求解。 第三、数学应用题涉及的知识点多。是对综合运用数学知识和方法解决实际问题能力的检验,考查的是学生的综合能力,涉及的知识点一般在三个以上,如果某一知识点掌握的不过关,很难将问题正确解答。 二、数学应用题如何建模 第一层次:直接建模。 根据题设条件,套用现成的数学公式、定理等数学模型,注解图为: 第二层次:直接建模。可利用现成的数学模型,但必须概括这个数学模型,对应用题进行分析,然后确定解题所需要的具体数学模型或数学模型中所需数学量需进一步求出,然后才能使用现有数学模型。 第三层次:多重建模。对复杂的关系进行提炼加工,忽略次要因素,建立若干个数学模型方能解决问题。 第四层次:假设建模。要进行分析、加工和作出假设,然后才能建立数学模型。如研究十字路口车流量问题,假设车流平稳,没有突发事件等才能建模。 三、建立数学模型应具备的能力

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