肖永強(qiáng)
摘要:隨著中國社會(huì)的發(fā)展,中國的教育也面臨著很多的改革,尤其是在數(shù)學(xué)方面,隨著我國科技的不斷發(fā)展,我國數(shù)學(xué)科目教育中也涌現(xiàn)了許多新型的教學(xué)方法。運(yùn)用這些新的數(shù)學(xué)教學(xué)方法,能使數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)更加的簡單便捷。而如今,我們應(yīng)當(dāng)做的就是將這些新的方法應(yīng)用到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中。數(shù)學(xué)建模也是一種很好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法,通過數(shù)學(xué)建模,可以將數(shù)學(xué)規(guī)范的進(jìn)行學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程也變得更加的簡單。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;運(yùn)用研究;教育改革
G623.5
數(shù)學(xué)建模是指在數(shù)學(xué)中用學(xué)生自身的自主創(chuàng)新意識(shí)和與其他人的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力通過對(duì)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)形式的改造,運(yùn)用數(shù)學(xué)建模思想對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)中的一些問題進(jìn)行建模研究。小學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中將數(shù)學(xué)知識(shí)建立模型,在建立模型的過程中,學(xué)生一開始可以與老師一起進(jìn)行研究,在建模過程中,各種研究方法不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),另一方面,更可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)問題進(jìn)行反洗和處理。小學(xué)生在老師的帶領(lǐng)下,學(xué)生與老師一起研究,將數(shù)學(xué)模型合理有效的建立,并且從中獲得數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的有效的方法。這樣的方式對(duì)學(xué)生今后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)思維的建立都有著很大的幫助。
一、數(shù)學(xué)建模思想的含義
在小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)生活中,學(xué)生很容易可以發(fā)現(xiàn),在數(shù)學(xué)中,不僅僅存在著數(shù)學(xué)公式與文字表述,更常見的是數(shù)學(xué)模型。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,數(shù)學(xué)模型與數(shù)學(xué)的公式和定義有很大的區(qū)別。數(shù)學(xué)中的公式和定義是通過文字和符號(hào)向?qū)W生呈現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí),是一種文字反映。數(shù)學(xué)中的公式定義反映了在數(shù)學(xué)中的一種特定關(guān)系,并且將這種特定關(guān)系通過文字與符號(hào)表達(dá)出來。這樣的表達(dá)方式不夠直觀,單純的讓小學(xué)生通過一個(gè)公式去嘗試?yán)斫庖粋€(gè)知識(shí)點(diǎn)是基本不可能的。公式與符號(hào)的不夠直觀和不容易理解就催生了數(shù)學(xué)模型的產(chǎn)生。數(shù)學(xué)模型與數(shù)學(xué)中的公式符號(hào)不同,數(shù)學(xué)模型是通過直觀的模型向?qū)W生呈現(xiàn)數(shù)學(xué)中的知識(shí)點(diǎn),更加的直觀,清晰易懂。不容易理解的數(shù)學(xué)知識(shí)將其在數(shù)學(xué)模型中呈現(xiàn)后,也會(huì)變得容易理解。
數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)模型息息相關(guān),具體的說,數(shù)學(xué)模型是數(shù)學(xué)建模的最終表達(dá)形式。數(shù)學(xué)建模是將數(shù)學(xué)中所存在的特征于關(guān)系進(jìn)行歸納和概括一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)中理論與實(shí)際相結(jié)合的產(chǎn)物。數(shù)學(xué)建模是將生活中抽象的不具體的事物轉(zhuǎn)化為具體的數(shù)學(xué)問題。將生活中解決不了的問題通過數(shù)學(xué)建模轉(zhuǎn)化后將其解決,并且從中獲得新的啟發(fā),并將數(shù)學(xué)建模應(yīng)用在生活的更多方面。
二、數(shù)學(xué)建模的常用方法和基本過程
對(duì)于小學(xué)生來說,剛開始結(jié)束數(shù)學(xué)的小學(xué)生最重要的是在學(xué)習(xí)生活中獲得對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。往往在小學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,小學(xué)生經(jīng)常會(huì)遇到難以理解的,不容易計(jì)算的數(shù)學(xué)問題。這時(shí)候就需要小學(xué)生在老師的帶領(lǐng)下,通過數(shù)學(xué)建模研究,將不能處理的問題具體化,將難題變得容易和可理解,從而通過數(shù)學(xué)建模去解決問題。例如,在小學(xué)的是數(shù)學(xué)課本中,小學(xué)生經(jīng)常遇到的一個(gè)問題:有一個(gè)邊長為一的正方體,小螞蟻從其中的一點(diǎn)開始爬,終點(diǎn)已經(jīng)被固定,問,小螞蟻可以爬的最短的路線是多長?這樣的問題,對(duì)于接觸數(shù)學(xué)沒有幾年的小學(xué)生來說是很難的,小學(xué)生不容易想到如何去解決這類問題,從而很容易產(chǎn)生畏難心理,對(duì)數(shù)學(xué)中的這類問題喪失興趣。這時(shí)候,,老師可以帶領(lǐng)學(xué)生一起進(jìn)行探索,首先,老師可以帶領(lǐng)學(xué)生用手中的紙去折一個(gè)正方體,將手中的正方體與題目中的正方體作對(duì)比,從而將小螞蟻的出發(fā)點(diǎn)和終點(diǎn)都在手中的正方體中標(biāo)出來。這時(shí)候,復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題就已經(jīng)變得具體化了,老師已經(jīng)帶領(lǐng)學(xué)生將題目中的難點(diǎn)變成了學(xué)生手中的一個(gè)可以看到更可以摸到的小正方體。當(dāng)終點(diǎn)和出發(fā)點(diǎn)都已經(jīng)在正方體中確定后,老師可以引導(dǎo)學(xué)生去思考,用學(xué)生手中的正方體思考小螞蟻到底怎樣爬行,路線才是最短的。當(dāng)學(xué)生紛紛利用手中的正方體進(jìn)行思考后,老師可以讓學(xué)生針對(duì)這個(gè)問題在課堂中發(fā)表自己的看法,并最終公布正確的做法。最后,老師可以帶領(lǐng)學(xué)生一起將正方體鋪成一個(gè)平面,運(yùn)用兩點(diǎn)之間直線最短的原理,去求得本題最終的正確答案。這樣的做題方法就是將數(shù)學(xué)中的難題通過建模思想轉(zhuǎn)化為眼前可以見到的實(shí)物,從而在實(shí)物中獲得解決方法。
數(shù)學(xué)建模思想不僅僅有這一種方法,也不僅僅可以運(yùn)用在解題過程中。數(shù)學(xué)建模思想更可以運(yùn)用在對(duì)數(shù)學(xué)的總結(jié)和理解過程中。例如,在上課過程中,在結(jié)束了一個(gè)章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容后,老師可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行一個(gè)章節(jié)的總結(jié),通過用小標(biāo)題的形式,建立一個(gè)數(shù)學(xué)一章知識(shí)點(diǎn)的大框架,并且通過大框架去熟悉每一個(gè)知識(shí)點(diǎn),將知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通并且將其掌握。老師帶領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用這種方法后,可以引導(dǎo)學(xué)生自身在每一章節(jié)內(nèi)容結(jié)束后進(jìn)行總結(jié),學(xué)生在這樣的總結(jié)過程中,不僅僅可以加深對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解,更可以對(duì)一個(gè)章節(jié)的知識(shí)通過數(shù)學(xué)建模有著更系統(tǒng),更具體的理解。這樣的方法,老師不僅讓學(xué)生學(xué)會(huì)了如何對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,更在這樣的過程中,加深了對(duì)知識(shí)的掌握和理解。小學(xué)生在理解知識(shí)后,對(duì)數(shù)學(xué)也會(huì)產(chǎn)生更濃厚的興趣。
三、數(shù)學(xué)建模對(duì)小學(xué)生學(xué)習(xí)的影響
數(shù)學(xué)建模在一定程度上幫助小學(xué)生更好地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。小學(xué)生在老師的帶領(lǐng)下,進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí),當(dāng)學(xué)生學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)建模的靈活應(yīng)用后,數(shù)學(xué)在學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)將變得簡單。在這樣的過程中,小學(xué)生逐步樹立了對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的信心,對(duì)數(shù)學(xué)這門課程也有著很大的興趣,數(shù)學(xué)成績也會(huì)得到提高。
數(shù)學(xué)建模有著很多優(yōu)點(diǎn),同時(shí)也有不足之處。在數(shù)學(xué)建模的應(yīng)用過程中,要不斷的進(jìn)行改進(jìn),讓數(shù)學(xué)建模有著更好更長足的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]王兵團(tuán),數(shù)學(xué)建模的簡易應(yīng)用。清華大學(xué)出版社。
[2]周永正,詹堂森,方程宏,邱望仁,數(shù)學(xué)建模,同濟(jì)大學(xué)出版社。