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中學(xué)生物理建模論文 物理建模論文的標(biāo)準(zhǔn)格式篇一
關(guān)鍵詞:高中物理 教學(xué) 方法
1.做好初、高中物理的銜接。高中物理難學(xué),難就難在初中與高中銜接中出現(xiàn)的“臺階”。這個臺階存在于物理教材內(nèi)容、教學(xué)方法和學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、思維方法與心理特點上。初中物理學(xué)習(xí)的物理現(xiàn)象和物理過程,大多是“看得見,摸得著”,而且常常與日常生活現(xiàn)象有著密切的聯(lián)系。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的思維活動,大多屬于生動的自然現(xiàn)象和直觀實驗為依據(jù)的具體的形象思維,較少要求應(yīng)用科學(xué)概念和原理進行邏輯思維等抽象思維方式。初中物理練習(xí)題,要求學(xué)生解說物理現(xiàn)象的多,計算題一般直接用公式就能得出結(jié)果。高中物理學(xué)習(xí)的內(nèi)容在深度和廣度上比初中有了很大的增加,研究的物理現(xiàn)象比較復(fù)雜,且與日常生活現(xiàn)象的聯(lián)系也不象初中那么緊密。分析物理問題時不僅要從實驗出發(fā),有時還要從建立物理模型出發(fā),要從多方面、多層次來探究問題。
在物理學(xué)習(xí)過程中抽象思維多于形象思維,動態(tài)思維多于靜態(tài)思維,需要學(xué)生掌握歸納理,類比推理和演繹推理方法,特別要具有科學(xué)想象能力。剛從初中升上高中的學(xué)生普遍不能一下子適應(yīng)過來,都覺得高一物理難學(xué)。如何搞好初中物理教學(xué)的銜接,降低高初中的物理學(xué)習(xí)臺階:如何使學(xué)生盡快適應(yīng)高中物理教學(xué)特點,渡過學(xué)習(xí)物理的難關(guān),就成為我們高一物理教師的首要任務(wù)。一是注意新舊知識的同化與順應(yīng)。教師在教學(xué)過程中,幫助學(xué)生以舊知識同化新知識,使學(xué)生掌握新知識,順利達到知識的遷移。二是加強直觀教學(xué)。應(yīng)盡量采用直觀形象的教學(xué)方法.多做一些實驗,多舉一些實例,使學(xué)生能夠通過具體的物理現(xiàn)象來建立物理概念,掌握物理概念,設(shè)法使他們嘗到“成功的喜悅”。三是加強解題方法和技巧的指導(dǎo)。具體的物理問題,有時必須掌握一些特殊的解決問題的方法和技巧。教師應(yīng)加強解題方法和技巧指導(dǎo)。
2.注意自學(xué)能力的培養(yǎng)。
一是記憶。在高中物理的學(xué)習(xí)中,應(yīng)熟記基本概念,規(guī)律和一些最基本的結(jié)論,即所謂我們常提起的最基礎(chǔ)的知識。同學(xué)們往往忽視這些基本概念的記憶,認為學(xué)習(xí)物理不用死記硬背這些文字性的東西,其結(jié)果在高三總復(fù)習(xí)中提問同學(xué)物理概念,能準(zhǔn)確地說出來的同學(xué)很少,即使是補習(xí)班的同學(xué)也幾乎如此。因此,學(xué)習(xí)語文需要熟記名言警句,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)必須記憶基本公式,學(xué)習(xí)物理也必須熟記基本概念和規(guī)律,這是學(xué)好物理科的最先要條件,是學(xué)好物理的最基本要求。沒有這一步,下面的學(xué)習(xí)無從談起。
二是積累。是學(xué)習(xí)物理過程中記憶后的工作。在記憶的基礎(chǔ)上,不斷搜集來自課本和參考資料上的許多有關(guān)物理知識的相關(guān)信息,這些信息有的來自一題,有的來自一道題的一個插圖,也可能來自一小段閱讀材料等等。在搜集整理過程中,要善于將不同知識點分析歸類,在整理過程中,找出相同點,也找出不同點,以便于記憶。積累過程是記憶和遺忘相互斗爭的過程,但是要通過反復(fù)記憶使知識更全面、更系統(tǒng),使公式、定理、定律的聯(lián)系更加緊密,這樣才能達到積累的目的。
三是綜合。物理知識是分章分節(jié)的,物理考綱能要求之內(nèi)容也是一塊一塊的,它們既相互聯(lián)系,又相互區(qū)別,所以在物理學(xué)習(xí)過程中要不斷進行小綜合,等高三年級知識學(xué)完后再進行系統(tǒng)大綜合。有了前面知識的記憶和積累,再進行認真綜合,就能在解題能力上有所提高。提高首先是解決問題熟練,然后是解法靈活,而后在解題方法上有所創(chuàng)新。這里面包括對同一題的多解,能從多解中選中一種最簡單的方法;還包括多題一解,一種方法去順利解決多個類似的題目。真正做到靈巧運用,信手拈來的程度。
3.聯(lián)系實際,幫助理解。從初中物理到高中物理最大的變化就是知識要求的變化。初中物理是通過現(xiàn)象認識規(guī)律,因此,初中物理主要的學(xué)習(xí)方法是“記憶”;高中物理則是通過對規(guī)律的認識理解來解決一些實際問題、解釋一些自然現(xiàn)象,所以高中物理主要的學(xué)習(xí)方法是“理解”。做到理解的基本步驟是:一練、二講、三應(yīng)用。
“一練”即要在老師的指導(dǎo)下進行適當(dāng)?shù)木毩?xí),通過對不同類型習(xí)題的練習(xí),多方面、多角度地認識概念、認識規(guī)律、認識知識點、認識考點。
“二講”即把自己對規(guī)律、對概念、對知識點的認識講給同學(xué),或者講給假想的同學(xué),在講解時要多考慮如何講對方才能聽明白,如何講對方才更容易接受。一個概念、一條規(guī)律若能講一次或講清一個問題,自己對該概念或規(guī)律的認識和理解就會有一個較大的提高。
“三應(yīng)用”即試著用學(xué)過的規(guī)律去解釋一些實際問題.若能做到這一點,才算真正的理解。學(xué)習(xí)沒有固定不變的方法,關(guān)鍵是找到適合自己的方法進學(xué)習(xí),培養(yǎng)起學(xué)習(xí)物理的興趣。只有這樣才能做到樂學(xué),提高學(xué)習(xí)效率全面發(fā)展自己。
4、培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成積極主動自學(xué)歸納的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
在新課教學(xué)過程中處處以學(xué)生為主體,采用各種方法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。由教師設(shè)計任務(wù),給學(xué)生一個明確的學(xué)習(xí)目標(biāo),使其集中精力調(diào)動各種能力完成任務(wù),并為進一步的交流和互動奠定基礎(chǔ)。例如:我們在學(xué)到牛頓第二定律公式f=ma時,一定要讓學(xué)生改掉隨意代公式的習(xí)慣,要充分的強調(diào)并讓學(xué)生深刻理解這個公式是矢量關(guān)系,即讓學(xué)生深刻理解公式中的f指合外力,啟發(fā)學(xué)生求合外力要掌握一定的方法;m是研究對象的質(zhì)量,啟發(fā)學(xué)生要掌握研究對象的選取問題,也要掌握方法;a是物體運動的加速度,列方程時啟發(fā)學(xué)生還要注意合外力和加速度的方向要統(tǒng)一,在具體解題計算時要把矢量式轉(zhuǎn)化為標(biāo)量式。所有這些就要求學(xué)生思維要嚴(yán)密,物理情景要深入,徹底改掉原來只憑表面列方程求解的習(xí)慣。
中學(xué)生物理建模論文 物理建模論文的標(biāo)準(zhǔn)格式篇二
數(shù)學(xué)建模;數(shù)學(xué)應(yīng)用意識;數(shù)學(xué)建模教學(xué)
為增強學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識,切實培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力,分析了高中數(shù)學(xué)建模的必要性,并通過對高中學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的調(diào)查分析,發(fā)現(xiàn)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用及數(shù)學(xué)建模方面存在的問題,并針對問題提出了關(guān)于高中進行數(shù)學(xué)建模教學(xué)的幾點意見。
數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實世界數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué),在它產(chǎn)生和發(fā)展的歷史長河中,一直是和各種各樣的應(yīng)用問題緊密相關(guān)的。數(shù)學(xué)的特點不僅在于概念的抽象性、邏輯的嚴(yán)密性,結(jié)論的明確性和體系的完整性,而且在于它應(yīng)用的廣泛性,自進入21世紀(jì)的知識經(jīng)濟時代以來,數(shù)學(xué)科學(xué)的地位發(fā)生了巨大的變化,它正在從國家經(jīng)濟和科技的后備走到了前沿。經(jīng)濟發(fā)展的全球化、計算機的迅猛發(fā)展,數(shù)學(xué)理論與方法的不斷擴充使得數(shù)學(xué)已成為當(dāng)代高科技的一個重要組成部分,數(shù)學(xué)已成為一種能夠普遍實施的技術(shù)。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識和能力也成為數(shù)學(xué)教學(xué)的一個重要方面。
目前國際數(shù)學(xué)界普遍贊同通過開展數(shù)學(xué)建?;顒雍驮跀?shù)學(xué)教學(xué)中推廣使用現(xiàn)代化技術(shù)來推動數(shù)學(xué)教育改革。美國、德國、日本等發(fā)達國家普遍都十分重視數(shù)學(xué)建模教學(xué),把數(shù)學(xué)建?;顒訌拇髮W(xué)生向中學(xué)生轉(zhuǎn)移是近年國際數(shù)學(xué)教育發(fā)展的一種趨勢。“我國的數(shù)學(xué)教育在很長一段時間內(nèi)對于數(shù)學(xué)與實際、數(shù)學(xué)與其它學(xué)科的聯(lián)系未能給予充分的重視,因此,高中數(shù)學(xué)在數(shù)學(xué)應(yīng)用和聯(lián)系實際方面需要大力加強?!蔽覈胀ǜ咧行碌臄?shù)學(xué)教學(xué)大綱中也明確提出要切實培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力,要求增強應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識,能初步運用數(shù)學(xué)模型解決實際問題。這些要求不僅符合數(shù)學(xué)本身發(fā)展的需要,也是社會發(fā)展的需要。因此我們的數(shù)學(xué)教學(xué)不僅要使學(xué)生知道許多重要的數(shù)學(xué)概念、方法和結(jié)論,而且要提高學(xué)生的思維能力,培養(yǎng)學(xué)生自覺地運用數(shù)學(xué)知識去處理和解決日常生活中所遇到的問題,從而形成良好的思維品質(zhì)。而數(shù)學(xué)建模通過xxx從實際情境中抽象出數(shù)學(xué)問題,求解數(shù)學(xué)模型,回到現(xiàn)實中進行檢驗,必要時修改模型使之更切合實際xxx這一過程,促使學(xué)生圍繞實際問題查閱資料、收集信息、整理加工、獲取新知識,從而拓寬了學(xué)生的知識面和能力。數(shù)學(xué)建模將各種知識綜合應(yīng)用于解決實際問題中,是培養(yǎng)和提高學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力的必備手段之一,是改善學(xué)生學(xué)習(xí)方式的突破口。因此有計劃地開展數(shù)學(xué)建模活動,將有效地培養(yǎng)學(xué)生的能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
數(shù)學(xué)建??梢蕴岣邔W(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生不怕吃苦、敢于戰(zhàn)勝困難的堅強意志,培養(yǎng)自律、團結(jié)的優(yōu)秀品質(zhì),培養(yǎng)正確的數(shù)學(xué)觀。具體的調(diào)查表明,大部分學(xué)生對數(shù)學(xué)建模比較感興趣,并不同程度地促進了他們對于數(shù)學(xué)及其他課程的學(xué)習(xí).有許多學(xué)生認為:xxx數(shù)學(xué)源于生活,生活依靠數(shù)學(xué),平時做的題都是理論性較強,實際性較弱的題,都是在理想化狀態(tài)下進行討論,而數(shù)學(xué)建模問題貼近生活,充滿趣味性xxx;xxx數(shù)學(xué)建模使我更深切地感受到數(shù)學(xué)與實際的聯(lián)系,感受到數(shù)學(xué)問題的廣泛,使我們對于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要性理解得更為深刻xxx。數(shù)學(xué)建模能培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)進行分析、推理、證明和計算的能力;用數(shù)學(xué)語言表達實際問題及用普通人能理解的語言表達數(shù)學(xué)結(jié)果的能力;應(yīng)用計算機及相應(yīng)數(shù)學(xué)軟件的能力;獨立查找文獻,自學(xué)的能力,組織、協(xié)調(diào)、管理的能力;創(chuàng)造力、想象力、聯(lián)想力和洞察力。由此,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模知識是很有必要的。
那么當(dāng)前我國高中學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識和建模能力如何呢?下面是節(jié)自有關(guān)人士對某次競賽中的一道建模題目學(xué)生的作答情況所作的抽樣調(diào)查。題目內(nèi)容如下:
某市教育局組織了一項競賽,聘請了來自不同學(xué)校的數(shù)名教師做評委組成評判組。本次競賽制定四條評分規(guī)則,內(nèi)容如下:
(1)評委對本校選手不打分。
(2)每位評委對每位參賽選手(除本校選手外)都必須打分,且所打分?jǐn)?shù)不相同。
(3)評委打分方法為:倒數(shù)第一名記1分,倒數(shù)第二名記2分,依次類推。
(4)比賽結(jié)束后,求出各選手的平均分,按平均分從高到低排序,依此確定本次競賽的名次,以平均分最高者為第一名,依次類推。
本次比賽中,選手甲所在學(xué)校有一名評委,這位評委將不參加對選手甲的評分,其他選手所在學(xué)校無人擔(dān)任評委。
(?。┕荚u分規(guī)則后,其他選手覺得這種評分規(guī)則對甲更有利,請問這種看法是否有道理?(請說明理由)
(ⅱ)能否給這次比賽制定更公平的評分規(guī)則?若能,請你給出一個更公平的評分規(guī)則,并說明理由。
本題是一道開放性很強的好題,給學(xué)生留有很大的發(fā)揮空間,不少學(xué)生都有精彩的表現(xiàn),例如關(guān)于評分規(guī)則的修正,就有下列幾種方案:
方案1:將選手甲所在學(xué)校評委的評分方法改為倒數(shù)第一名記1+分,倒數(shù)第二名記2+,…依次類推;(評分標(biāo)準(zhǔn))
方案2:將選手甲所在學(xué)校評委的評分方法改為在原來的基礎(chǔ)上乘以;
方案3:對甲評分時,用其他評委的平均分計做甲所在學(xué)校評委的打分;
然而也有不少學(xué)生為空白,究其原因可能除了時間因素,學(xué)生對于較長的文字表述產(chǎn)生畏懼心理、不能正確閱讀是重要因素。同時,一些學(xué)生由于不能正確理解規(guī)則(3),得出選手甲的平均得分為,其他選手的平均得分為
,從而得出錯誤結(jié)論.不少學(xué)生出現(xiàn)“甲所在學(xué)校的評委會故意壓低其他選手的分?jǐn)?shù),因而對甲有利”的解釋,而沒有意識到作出必要的假設(shè)是數(shù)學(xué)建模方法中的重要且必要的一環(huán)。有些學(xué)生在正確理解題意的基礎(chǔ)上,提出了“規(guī)則對甲有利”的理由,例如:排名在甲前的同學(xué)少得了1分;甲所在學(xué)校的評委不給其他選手最高分(n分),所以甲得最高分的概率比其他選手高;相當(dāng)于甲所在學(xué)校的評委把最高分給了甲;甲少拿一個分?jǐn)?shù),若少拿最低分,則有利;若少拿最高分,則不利;等等。以上各種想法都有道理,遺憾的是大部分學(xué)生僅僅停留在這些感性認識和文字說明上,沒能進一步引進數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)符號去進行理性的分析。如何衡量規(guī)則的公平性是本題的關(guān)鍵,也是建模的原則。很少有學(xué)生能夠明確提出這個原則,有些學(xué)生在第2問評分規(guī)則的修正中,提出“將甲所在學(xué)校的評委從評判組中剔除掉”,這種辦法違背實際的要求。有些學(xué)生被生活中一些現(xiàn)象誤導(dǎo),提出“去掉最高分和最低分”的評分規(guī)則修正方法,而不去從數(shù)學(xué)的角度分析和研究。
通過對這道高中數(shù)學(xué)知識應(yīng)用競賽題解答情況的分析,我們了解到學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識和建模能力的現(xiàn)狀不容樂觀。學(xué)生在數(shù)學(xué)應(yīng)用能力上存在的一些問題:
(1)數(shù)學(xué)閱讀能力差,誤解題意。
(2)數(shù)學(xué)建模方法需要提高。
(3)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識不盡人意數(shù)學(xué)建模意識很有待加強。
新課程標(biāo)準(zhǔn)給數(shù)學(xué)建模提出了更高的要求,也為中學(xué)數(shù)學(xué)建模的發(fā)展提供了很好的契機,相信隨著新課程的實施,我們高中生的數(shù)學(xué)建模意識和建模能力會有大的提高!
那么高中的數(shù)學(xué)建模教學(xué)應(yīng)如何進行呢?數(shù)學(xué)建模的教學(xué)本身是一個不斷探索、不斷創(chuàng)新、不斷完善和提高的過程。不同于傳統(tǒng)的教學(xué)模式,數(shù)學(xué)建模課程指導(dǎo)思想是:以實驗室為基礎(chǔ)、以學(xué)生為中心、以問題為主線、以培養(yǎng)能力為目標(biāo)來組織教學(xué)工作。通過教學(xué)使學(xué)生了解利用數(shù)學(xué)理論和方法去分折和解決問題的全過程,提高他們分折問題和解決問題的能力;提高他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識與能力。數(shù)學(xué)建模以學(xué)生為主,教師利用一些事先設(shè)計好的問題,引導(dǎo)學(xué)生主動查閱文獻資料和學(xué)習(xí)新知識,鼓勵學(xué)生積極開展討論和辯論,主動探索解決之法。教學(xué)過程的重點是創(chuàng)造一個環(huán)境去誘導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望、培養(yǎng)他們的自學(xué)能力,增強他們的數(shù)學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力,強調(diào)的是獲取新知識的能力,是解決問題的過程,而不是知識與結(jié)果。
(一)在教學(xué)中傳授學(xué)生初步的數(shù)學(xué)建模知識。
中學(xué)數(shù)學(xué)建模的目的旨在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,掌握數(shù)學(xué)建模的方法,為將來的學(xué)習(xí)、工作打下堅實的基礎(chǔ)。在教學(xué)時將數(shù)學(xué)建模中最基本的過程教給學(xué)生:利用現(xiàn)行的數(shù)學(xué)教材,向?qū)W生介紹一些常用的、典型的數(shù)學(xué)模型。如函數(shù)模型、不等式模型、數(shù)列模型、幾何模型、三角模型、方程模型等。教師應(yīng)研究在各個教學(xué)章節(jié)中可引入哪些數(shù)學(xué)基本模型問題,如儲蓄問題、信用貸款問題可結(jié)合在數(shù)列教學(xué)中。教師可以通過教材中一些不大復(fù)雜的應(yīng)用問題,帶著學(xué)生一起來完成數(shù)學(xué)化的過程,給學(xué)生一些數(shù)學(xué)應(yīng)用和數(shù)學(xué)建模的初步體驗。
例如在學(xué)習(xí)了二次函數(shù)的最值問題后,通過下面的應(yīng)用題讓學(xué)生懂得如何用數(shù)學(xué)建模的方法來解決實際問題。例:客房的定價問題。一個星級旅館有150個客房,經(jīng)過一段時間的經(jīng)營實踐,旅館經(jīng)理得到了一些數(shù)據(jù):每間客房定價為160元時,住房率為55%,每間客房定價為140元時,住房率為65%,
每間客房定價為120元時,住房率為75%,每間客房定價為100元時,住房率為85%。欲使旅館每天收入最高,每間客房應(yīng)如何定價?
[簡化假設(shè)]
(1)每間客房最高定價為160元;
(2)設(shè)隨著房價的下降,住房率呈線性增長;
(3)設(shè)旅館每間客房定價相等。
[建立模型]
設(shè)y表示旅館一天的總收入,與160元相比每間客房降低的房價為x元。由假設(shè)(2)可得,每降價1元,住房率就增加。因此由可知于是問題轉(zhuǎn)化為:當(dāng)時,y的最大值是多少?
[求解模型]
利用二次函數(shù)求最值可得到當(dāng)x=25即住房定價為135元時,y取最大值(元),
[討論與驗證]
(1)容易驗證此收入在各種已知定價對應(yīng)的收入中是最大的。如果為了便于管理,定價為140元也是可以的,因為此時它與最高收入只差元。
(2)如果定價為180元,住房率應(yīng)為45%,相應(yīng)的收入只有12150元,因此假設(shè)(1)是合理的。
(二)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,增強數(shù)學(xué)建模意識。
首先,學(xué)生的應(yīng)用意識體現(xiàn)在以下兩個方面:
一是面對實際問題,能主動嘗試從數(shù)學(xué)的角度運用所學(xué)知識和方法尋求解決問題的策略,學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)的過程中能夠認識到數(shù)學(xué)是有用的。
二是認識到現(xiàn)實生活中蘊含著大量的數(shù)學(xué)信息,數(shù)學(xué)在現(xiàn)實世界中有著廣泛的應(yīng)用:生活中處處有數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)就在他的身邊。其次,關(guān)于如何培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識:在數(shù)學(xué)教學(xué)和對學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的指導(dǎo)中,介紹知識的來龍去脈時多與實際生活相聯(lián)系。例如,日常生活中存在著“不同形式的等量關(guān)系和不等量關(guān)系”以及“變量間的函數(shù)對應(yīng)關(guān)系”、“變相間的非確切的相關(guān)關(guān)系”、“事物發(fā)生的可預(yù)測性,可能性大小”等,這些正是數(shù)學(xué)中引入“方程”、“不等式”、“函數(shù)”“變量間的線性相關(guān)”、“概率”的實際背景。另外鍛煉學(xué)生學(xué)會運用數(shù)學(xué)語言描述周圍世界出現(xiàn)的數(shù)學(xué)現(xiàn)象。數(shù)學(xué)是一種“世界通用語言”它能夠準(zhǔn)確、清楚、間接地刻畫和描述日常生活中的許多現(xiàn)象。應(yīng)讓學(xué)生養(yǎng)成運用數(shù)學(xué)語言進行交流的習(xí)慣。例如,當(dāng)學(xué)生乘坐出租車時,他應(yīng)能意識到付費與行駛時間或路程之間具有一定的函數(shù)關(guān)系。鼓勵學(xué)生運用數(shù)學(xué)建模解決實際問題。首先通過觀察分析、提煉出實際問題的數(shù)學(xué)模型,然后再把數(shù)學(xué)模型納入某知識系統(tǒng)去處理,當(dāng)然這不但要求學(xué)生有一定的抽象能力,而且要有相當(dāng)?shù)挠^察、分析、綜合、類比能力。學(xué)生的這種能力的獲得不是一朝一夕的事情,需要把數(shù)學(xué)建模意識貫穿在教學(xué)的始終,也就是要不斷的引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)思維的觀點去觀察、分析和表示各種事物關(guān)系、空間關(guān)系和數(shù)學(xué)信息,從紛繁復(fù)雜的具體問題中抽象出我們熟悉的數(shù)學(xué)模型,進而達到用數(shù)學(xué)模型來解決實際問題,使數(shù)學(xué)建模意識成為學(xué)生思考問題的方法和習(xí)慣。通過教師的潛移默化,經(jīng)常滲透數(shù)學(xué)建模意識,學(xué)生可以從各類大量的建模問題中逐步領(lǐng)悟到數(shù)學(xué)建模的廣泛應(yīng)用,從而激發(fā)學(xué)生去研究數(shù)學(xué)建模的興趣,提高他們運用數(shù)學(xué)知識進行建模的能力。
(三)在教學(xué)中注意聯(lián)系相關(guān)學(xué)科加以運用
在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中應(yīng)該重視選用數(shù)學(xué)與物理、化學(xué)、生物、美學(xué)等知識相結(jié)合的跨學(xué)科問題和大量與日常生活相聯(lián)系(如投資買賣、銀行儲蓄、測量、乘車、運動等方面)的數(shù)學(xué)問題,從其它學(xué)科中選擇應(yīng)用題,通過構(gòu)建模型,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決該學(xué)科難題的能力。例如,高中生物學(xué)科以描述性的語言為主,有的學(xué)生往往以為學(xué)好生物學(xué)是與數(shù)學(xué)沒有關(guān)系的。他們尚未樹立理科意識,缺乏理科思維。比如:他們不會用數(shù)學(xué)上的排列與組合來分析減數(shù)分裂過程配子的基因組成;也不會用數(shù)學(xué)上的概率的相加、相乘原理來解決一些遺傳病機率的計算等等。這些需要教師在平時相應(yīng)的課堂內(nèi)容教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生進行數(shù)學(xué)建模。因此我們在教學(xué)中應(yīng)注意與其它學(xué)科的呼應(yīng),這不但可以幫助學(xué)生加深對其它學(xué)科的理解,也是培養(yǎng)學(xué)生建模意識的一個不可忽視的途徑。又例如教了正弦函數(shù)后,可引導(dǎo)學(xué)生用模型函數(shù)寫出物理中振動圖象或交流圖象的數(shù)學(xué)表達式。
最后,為了培養(yǎng)學(xué)生的建模意識,中學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)首先需要提高自己的建模意識。中學(xué)數(shù)學(xué)教師除需要了解數(shù)學(xué)科學(xué)的發(fā)展歷史和發(fā)展動態(tài)之外,還需要不斷地學(xué)習(xí)一些新的數(shù)學(xué)建模理論,并且努力鉆研如何把中學(xué)數(shù)學(xué)知識應(yīng)用于現(xiàn)實生活。中學(xué)教師只有通過對數(shù)學(xué)建模的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和研究,才能準(zhǔn)確地的把握數(shù)學(xué)建模問題的深度和難度,更好地推動中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的發(fā)展。
中學(xué)生物理建模論文 物理建模論文的標(biāo)準(zhǔn)格式篇三
初中數(shù)學(xué)建模思想解析
【摘要】數(shù)學(xué)建模是人類在探索自然和社會的運作機理中所運用的最有效的方法,也是數(shù)學(xué)應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)與社會的最基本的途徑. 相對來說,在初中數(shù)學(xué)中建模,需要根據(jù)客觀上的學(xué)生需求,結(jié)合教師的實際教學(xué)水平,實現(xiàn)一個有效建模. 本文主要對初中數(shù)學(xué)建模思想進行解析.
【關(guān)鍵詞】 初中;數(shù)學(xué);建模;思想
數(shù)學(xué)建模,即建立數(shù)學(xué)模型,是基于建構(gòu)主義理論的一種主動學(xué)習(xí)過程,是對現(xiàn)象和過程進行合理的抽象和量化,然后應(yīng)用數(shù)學(xué)公式進行模擬和驗證的一種模式化思維. 初中數(shù)學(xué)建模思想需要從多個角度出發(fā),例如實際教學(xué)情況、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和思維方式的發(fā)展、教學(xué)框架的改變等.
一、對數(shù)學(xué)建模的認識
就當(dāng)下的情況來分析,如果想要應(yīng)用數(shù)學(xué)知識去更好地解決實際問題,經(jīng)常需要在數(shù)學(xué)理論和實際問題之間構(gòu)建一個橋梁來加以溝通,便于把實際問題中的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)明確表示出來,這個橋梁就是數(shù)學(xué)模型. 本研究根據(jù)數(shù)學(xué)建模上的要求,通過以下步驟來實現(xiàn)數(shù)學(xué)建模:
從上圖可以看到,初中數(shù)學(xué)建模,首先需要將現(xiàn)實問題抽象化,一般來說,可以通過函數(shù)或者是方程的形式,建立一個切合實際的數(shù)學(xué)模型,通過這種方式,降低現(xiàn)實問題的解決難度. 其次,必須根據(jù)已經(jīng)建立的數(shù)學(xué)模型,作出合理的數(shù)學(xué)解釋. 比方說,方程和函數(shù)的解決方法不同,最后得到的結(jié)果也不同. 第三,要對數(shù)學(xué)結(jié)果進行翻譯和檢驗,觀察數(shù)學(xué)結(jié)果是否符合實際問題的需求. 如果是負數(shù),即便符合數(shù)學(xué)本身的要求,但是不符合現(xiàn)實問題,此結(jié)果必須舍棄. 第四,將得到的數(shù)學(xué)結(jié)果代入現(xiàn)實問題中進行解決,看看是否存在合理的解釋. 整個過程在理論上比較復(fù)雜,但在實際應(yīng)用時,可以在短時間內(nèi)解決問題,甚至改變問題的方向,尋找到更好的解決方案.
二、初中數(shù)學(xué)建模思想解析
(一)方程(組)模型
在模型建立當(dāng)中,方程組模型是一個比較常見的模型.例如:第一季度生產(chǎn)甲、乙兩種機械設(shè)備,總共生產(chǎn)485臺設(shè)備,通過技術(shù)上的改進,該公司計劃在第二季度生產(chǎn)兩種機械設(shè)備558臺. 經(jīng)過統(tǒng)計,甲種機械設(shè)備相對于第一季度,增產(chǎn)了15%;乙種機械設(shè)備相對于第一季度,增產(chǎn)22%. 請問該公司在第一季度生產(chǎn)甲、乙兩種機械設(shè)備各多少臺?這種類型題與現(xiàn)實生活的貼近程度較高,并且與學(xué)生的接觸面很大,在建模過程中,完全可以根據(jù)學(xué)生的思維和教師的教學(xué)水平進行更好的發(fā)揮.
(二)點 評
對于現(xiàn)實生活而言,現(xiàn)階段廣泛存在增長率、打折銷售等問題,這些問題的相同點在于含有等量關(guān)系,可以通過構(gòu)建方程組模型來解決. 初中數(shù)學(xué)的優(yōu)點是,總體上的深度不是很難理解,學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模思想時,可以嘗試通過以下方法來學(xué)習(xí):首先,將教師講述的案例進行轉(zhuǎn)化,上述的機械生產(chǎn)案例也許不是學(xué)生常見的,學(xué)生可以將“機械生產(chǎn)”改變?yōu)槠渌臇|西,例如紡織生產(chǎn)、零件生產(chǎn),只要符合主觀上的意愿即可;其次,設(shè)計出合理的數(shù)學(xué)建模,方程組僅僅是其中的一種,教師不應(yīng)該強求學(xué)生一定要通過方程組的方式來進行數(shù)學(xué)建模,還可以通過函數(shù)、不等式組等其他方式來解決問題,幫助學(xué)生的思維更加靈活,為解決問題提供一個更加廣闊的基礎(chǔ);第三,數(shù)學(xué)建模的具體解決過程,需要通過詳細的計算來實現(xiàn),一般情況下會得到兩種結(jié)果,有時是一正一負,有時是兩個負數(shù),有時是兩個正數(shù). 得到具體的結(jié)果后,要根據(jù)問題的實際情況代入解答,這樣才算是完成了整個數(shù)學(xué)建模的建立和解答.
三、其他類型的數(shù)學(xué)建模
從客觀的角度來說,數(shù)學(xué)科目的奇妙之處在于,將實際問題抽象化之后,解題方法就變得更加寬泛,除了上述的方程組之外,還可以通過其他類型的數(shù)學(xué)建模來解決. 例如不等式組. 從教學(xué)經(jīng)驗上來分析,不等式組比較適合在市場經(jīng)營、核定價格、分析盈虧等問題的解答中應(yīng)用. 這些問題并沒有一個特別確切的答案,往往會根據(jù)實際發(fā)展情況來進行解答,不等式組可以縮小范圍,將問題的答案更加細致化,避免單純數(shù)值帶來的問題不確切、答案不清晰、解決問題不徹底等現(xiàn)象. 還有,函數(shù)模型也是數(shù)學(xué)建模思想的重要組成部分. 初中數(shù)學(xué)的要點在于,掌握各種數(shù)學(xué)知識的基礎(chǔ)部分,函數(shù)模型符合初中學(xué)生的學(xué)習(xí)心理,可以讓學(xué)生去鉆研和探索. 從理論上來說,函數(shù)揭示了現(xiàn)實世界數(shù)量關(guān)系和運動、變化規(guī)律,適合解決成本最低、利潤最大等問題. 函數(shù)在運用的過程中,能夠更加準(zhǔn)確地找到“最高點”和“最低點”,便于問題的精確解答,在代入實際問題時,基本上不需要再一次檢驗,可以直接得出最優(yōu)結(jié)果.
本文就初中數(shù)學(xué)建模思想進行了討論和研究,就當(dāng)下的情況而言,初中數(shù)學(xué)建模的確取得了一定的積極成就,教師的教學(xué)水平和學(xué)生的思維框架都得到了提升. 在今后的相關(guān)教學(xué)工作中,初中數(shù)學(xué)建模思想還需要進一步提升. 首先,建模思想要趨向于多元化;其次,建模方式要形成獨特的方案和思路;第三,初中數(shù)學(xué)建模思想必須具備長效機制,不是一次用完就結(jié)束了. 相信在日后的努力當(dāng)中,初中數(shù)學(xué)建模思想可以獲得更大的發(fā)展,并且對學(xué)生、教師都產(chǎn)生較大的積極意義.
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中學(xué)生物理建模論文 物理建模論文的標(biāo)準(zhǔn)格式篇四
利用數(shù)學(xué)建模解數(shù)學(xué)應(yīng)用題
數(shù)學(xué)建模隨著人類的進步,科技的發(fā)展和社會的日趨數(shù)字化,應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛,人們身邊的數(shù)學(xué)內(nèi)容越來越豐富。強調(diào)數(shù)學(xué)應(yīng)用及培養(yǎng)應(yīng)用數(shù)學(xué)意識對推動素質(zhì)教育的實施意義十分巨大。數(shù)學(xué)建模在數(shù)學(xué)教育中的地位被提到了新的高度,通過數(shù)學(xué)建模解數(shù)學(xué)應(yīng)用題,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。本文將結(jié)合數(shù)學(xué)應(yīng)用題的特點,把怎樣利用數(shù)學(xué)建模解好數(shù)學(xué)應(yīng)用問題進行剖析,希望得到同仁的幫助和指正。
一、數(shù)學(xué)應(yīng)用題的特點
我們常把來源于客觀世界的實際,具有實際意義或?qū)嶋H背景,要通過數(shù)學(xué)建模的方法將問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)形式表示,從而獲得解決的一類數(shù)學(xué)問題叫做數(shù)學(xué)應(yīng)用題。數(shù)學(xué)應(yīng)用題具有如下特點:
第二、數(shù)學(xué)應(yīng)用題的求解需要采用數(shù)學(xué)建模的方法,使所求問題數(shù)學(xué)化,即將問題轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)形式來表示后再求解。
第三、數(shù)學(xué)應(yīng)用題涉及的知識點多。是對綜合運用數(shù)學(xué)知識和方法解決實際問題能力的檢驗,考查的是學(xué)生的綜合能力,涉及的知識點一般在三個以上,如果某一知識點掌握的不過關(guān),很難將問題正確解答。
第四、數(shù)學(xué)應(yīng)用題的命題沒有固定的模式或類別。往往是一種新穎的實際背景,難于進行題型模式訓(xùn)練,用“題海戰(zhàn)術(shù)”無法解決變化多端的實際問題。必須依靠真實的能力來解題,對綜合能力的考查更具真實、有效性。因此它具有廣闊的發(fā)展空間和潛力。
二、數(shù)學(xué)應(yīng)用題如何建模
建立數(shù)學(xué)模型是解數(shù)學(xué)應(yīng)用題的關(guān)鍵,如何建立數(shù)學(xué)模型可分為以下幾個層次:
第一層次:直接建模。
根據(jù)題設(shè)條件,套用現(xiàn)成的數(shù)學(xué)公式、定理等數(shù)學(xué)模型,注解圖為:
將題材設(shè)條件翻譯
成數(shù)學(xué)表示形式
應(yīng)用題審題題設(shè)條件代入數(shù)學(xué)模型求解
選定可直接運用的
數(shù)學(xué)模型
第二層次:直接建模。可利用現(xiàn)成的數(shù)學(xué)模型,但必須概括這個數(shù)學(xué)模型,對應(yīng)用題進行分析,然后確定解題所需要的具體數(shù)學(xué)模型或數(shù)學(xué)模型中所需數(shù)學(xué)量需進一步求出,然后才能使用現(xiàn)有數(shù)學(xué)模型。
第三層次:多重建模。對復(fù)雜的關(guān)系進行提煉加工,忽略次要因素,建立若干個數(shù)學(xué)模型方能解決問題。
第四層次:假設(shè)建模。要進行分析、加工和作出假設(shè),然后才能建立數(shù)學(xué)模型。如研究十字路口車流量問題,假設(shè)車流平穩(wěn),沒有突發(fā)事件等才能建模。
三、建立數(shù)學(xué)模型應(yīng)具備的能力
從實際問題中建立數(shù)學(xué)模型,解決數(shù)學(xué)問題從而解決實際問題,這一數(shù)學(xué)全過程的教學(xué)關(guān)鍵是建立數(shù)學(xué)模型,數(shù)學(xué)建模能力的強弱,直接關(guān)系到數(shù)學(xué)應(yīng)用題的解題質(zhì)量,同時也體現(xiàn)一個學(xué)生的綜合能力。
3.1提高分析、理解、閱讀能力。
閱讀理解能力是數(shù)學(xué)建模的前提,數(shù)學(xué)應(yīng)用題一般都創(chuàng)設(shè)一個新的背景,也針對問題本身使用一些專門術(shù)語,并給出即時定義。如高考題第22題給出冷軋鋼帶的過程敘述,給出了“減薄率”這一專門術(shù)語,并給出了即時定義,能否深刻理解,反映了自身綜合素質(zhì),這種理解能力直接影響數(shù)學(xué)建模質(zhì)量。
3.2強化將文字語言敘述轉(zhuǎn)譯成數(shù)學(xué)符號語言的能力。
將數(shù)學(xué)應(yīng)用題中所有表示數(shù)量關(guān)系的文字、圖象語言翻譯成數(shù)學(xué)符號語言即數(shù)、式子、方程、不等式、函數(shù)等,這種譯釋能力是數(shù)學(xué)建成模的基礎(chǔ)性工作。
例如:一種產(chǎn)品原來的成本為a元,在今后幾年內(nèi),計劃使成本平均每一年比上一年降低p%,經(jīng)過五年后的成本為多少?
將題中給出的文字翻譯成符號語言,成本y=a(1-p%)5
3.3增強選擇數(shù)學(xué)模型的能力。
選擇數(shù)學(xué)模型是數(shù)學(xué)能力的反映。數(shù)學(xué)模型的建立有多種方法,怎樣選擇一個最佳的模型,體現(xiàn)數(shù)學(xué)能力的強弱。建立數(shù)學(xué)模型主要涉及到方程、函數(shù)、不等式、數(shù)列通項公式、求和公式、曲線方程等類型。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,以函數(shù)建模為例,以下實際問題所選擇的數(shù)學(xué)模型列表:
函數(shù)建模類型實際問題
一次函數(shù)成本、利潤、銷售收入等
二次函數(shù)優(yōu)化問題、用料最省問題、造價最低、利潤最大等
冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)細胞分裂、生物繁殖等
三角函數(shù)測量、交流量、力學(xué)問題等
3.4加強數(shù)學(xué)運算能力。
數(shù)學(xué)應(yīng)用題一般運算量較大、較復(fù)雜,且有近似計算。有的盡管思路正確、建模合理,但計算能力欠缺,就會前功盡棄。所以加強數(shù)學(xué)運算推理能力是使數(shù)學(xué)建模正確求解的關(guān)鍵所在,忽視運算能力,特別是計算能力的培養(yǎng),只重視推理過程,不重視計算過程的做法是不可取的。
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