高寧寧
【摘 ?要】通過數(shù)學建模的方法來解決生活中可以用數(shù)學手段解決的問題是十分直觀而又方便的。教育工作者們應該把數(shù)學建模的實踐合理與教學連接起來。尤其是在高中,學生們已經有了一定的數(shù)學素養(yǎng)和數(shù)學知識,所以,在高中數(shù)學中提高數(shù)學建模的應用,提高學生對數(shù)學的興趣,體現(xiàn)數(shù)學的價值是十分重要的。
【關鍵詞】高中數(shù)學;數(shù)學建模;實踐
數(shù)學作為我們從小學到大學重中之重的科目,卻常常被抱怨:學數(shù)學有什么用?難道以后買菜還要運用數(shù)學?久而久之,對數(shù)學產生一定的厭煩感也是情理之中。教育部門也同樣意識到了這個問題,所以更多的創(chuàng)建了數(shù)學建模的競賽,呼吁學生們參加,培養(yǎng)學生對數(shù)學的興趣。我們都知道,數(shù)學是嚴謹而又縝密的——通過數(shù)據(jù)來說明一個事情或者一件事物,具有很高的信服力。數(shù)學建模的實踐恰好可以培養(yǎng)同學們站在數(shù)學的角度看問題。數(shù)學建模在一定的程度上可以探究一個事物的發(fā)展規(guī)律,甚至預測一個事情的發(fā)展走向,它不僅考察了學生們的數(shù)學能力,也同時考察了對事物的分析、理解、處理、概括、總結的能力。在具有一定數(shù)學基礎的高中教學中引入數(shù)學建模的實踐是十分重要的。
一、高中數(shù)學建模教學實踐的趨勢性
數(shù)學建模是從數(shù)學理論的基礎上,對生活中的一些問題進行分析處理。很多人對于數(shù)學是很抽象的概念,殊不知數(shù)學其實在生活中也有很大的用處。生活中與我們息息相關,人們總是在和自己有關的東西上會多留意一些,學生也不例外,這是人的本性。數(shù)學建模恰好可以引導學生們在生活中應用數(shù)學,這樣不僅達到了對數(shù)學理解的作用,也更培養(yǎng)了學生多思考,勤學習,提高創(chuàng)新力的目的。越來越多的數(shù)學建模競賽在學業(yè)生涯中浮現(xiàn),恰好也說明了數(shù)學建模的實踐是社會所趨。
二、高中數(shù)學建模教學實踐的重要性
高中的數(shù)學只是和一堆符號數(shù)字,有時候還有抽象的圖形打交道,讓學生很難理解,甚至叫苦不迭。平時的課本,試題上也有一些生活中需要計算的例子,但是對于學生來說,那種情況可能太遙遠,無法讓學生提起興趣。況且,例子主要目的還是為了讓學生解題而引用,這樣的思考模式太過于僵化,如果引用了數(shù)學建模的實踐,則效果會大大提高。
例1:孔明車(也就是我們俗稱的水車)它由輪子一圈一圈地帶動,從而起到對農田灌溉的目的。那么從這種古老智慧的身上,你能想出哪些與數(shù)學知識有關的問題呢?
比如:你可以就水的流速和水所在的位置有沒有關系這一問題進行探究。
這個探究,不僅要從問題的分析、猜想和假設,模型的建立、數(shù)據(jù)分析和總結結果這些作為出發(fā)點解決問題,也讓學生們在解決問題的同時,建立了對我們五千年來的中華文化提升了崇敬感和文化自信心。同時學生們對角速度w=v/r等之類的物理公式也會有一定的理解。
三、高中數(shù)學建模教學實踐的可行性
現(xiàn)在的高中時代中,沒有數(shù)學建模的教材和相關課程,大家對其了解只是一個云里霧里的狀態(tài)或者沒有聽說過。但是數(shù)學課上對于數(shù)學建模的教學其實很簡單,老師只要有畫圖工具,有最基礎的黑板粉筆即可。
例2:某公司調查某產品的銷售量,第一個季度每個月的銷售量分別為1萬件、1.2萬件、1.3萬件、1.37萬件,現(xiàn)在想預測未來的銷售量,為了方便廠家出貨。有圖如下
首先,你需要對這個圖分析,看他的趨勢和走向——上升并且幅度越來越小。這時候想起函數(shù)表達式。一次、二次、多次甚至是指數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)……
對于常規(guī)思想,首先看到圖和點,第一個要做的就是用坐標表示出已給的數(shù)據(jù):(1,1),(2,1.2),(3,1.3),(4,1.37)
第二步,將這些點分別帶入你想到的函數(shù)中,算出每個函數(shù)的誤差值,在這里就需要花費很大的工夫,一步一步去求,去運算。體現(xiàn)了數(shù)學的嚴謹性,也同時給做題人提供了很大的發(fā)揮空間。
最終選出誤差最小的表達式,作為這個銷售量的數(shù)學模型。再將接下來5(月),6(月),7(月)……帶入,估算出未來的銷售量。誤差一定會有,但是有大有小。更重要的是體會過程,在分析問題的過程中潛移默化地提高自己。
綜上,對于數(shù)學建模教學實踐的趨勢性、重要性、可行性進行了一定的說明。我認為應該多舉辦一些數(shù)學建模的比賽,尤其是面對中學生,并且完善一定的關于數(shù)學建模事件的教育制度。在社會層面,應該大力宣揚數(shù)學建模在生活中的應用,讓數(shù)學建模真正被大眾所認知。在學校層面,應該開展相關課程,出版相關書籍,加強重視,為學生們的數(shù)學思維提供良好的發(fā)展環(huán)境。
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