王凱
化學(xué)平衡移動(dòng)的內(nèi)容抽象、思維能力要求高,而判斷轉(zhuǎn)化率的變化對(duì)學(xué)生來說又是一個(gè)難點(diǎn),此部分內(nèi)容抽象,難于想像,學(xué)生往往把握不準(zhǔn)而丟分。但若引入建模方法,將部分過程模型化,則可給學(xué)生以直觀印象,起到事半功倍的效果,提高做題準(zhǔn)確率。
一、建模方法概述
建模就是建立模型,就是為了理解事物而對(duì)事物做出的一種抽象,是對(duì)事物的一種無歧義的書面描述。
建立系統(tǒng)模型的過程,又稱模型化。建模是研究系統(tǒng)的重要手段和前提。凡是用模型描述系統(tǒng)的因果關(guān)系或相互關(guān)系的過程都屬于建模。因描述的關(guān)系各異,所以實(shí)現(xiàn)這一過程的手段和方法也是多種多樣的??梢酝ㄟ^對(duì)系統(tǒng)本身運(yùn)動(dòng)規(guī)律的分析,根據(jù)事物的機(jī)理來建模;也可以通過對(duì)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)或統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的處理,并根據(jù)關(guān)于系統(tǒng)的已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來建模。還可以同時(shí)使用幾種方法。
系統(tǒng)建模主要用于三個(gè)方面。
(1)分析和設(shè)計(jì)實(shí)際系統(tǒng)。例如工程界在分析設(shè)計(jì)一舞臺(tái)音響建模新系統(tǒng)時(shí),通常先進(jìn)行數(shù)學(xué)仿真和物理仿真實(shí)驗(yàn),最后再到現(xiàn)場作實(shí)物實(shí)驗(yàn)。對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的定性或定量研究也是從建模著手的。例如在人口控制論中,建立各種類型的人口模型,改變模型中的某些參量,可以分析研究人口政策對(duì)于人口發(fā)展的影響。
(2)預(yù)測或預(yù)報(bào)實(shí)際系統(tǒng)的某些狀態(tài)的未來發(fā)展趨勢(shì)。預(yù)測或預(yù)報(bào)基于事物發(fā)展過程的連貫性。例如根據(jù)以往的測量數(shù)據(jù)建立氣象變化的數(shù)學(xué)模型,用于預(yù)報(bào)未來的氣象。
(3)對(duì)系統(tǒng)實(shí)行最優(yōu)控制。人們可以根據(jù)不同的用途和目的建立不同的模型。如果在簡化模型中能保留系統(tǒng)原型的一些本質(zhì)特征,那么就可認(rèn)為模型與系統(tǒng)原型是相似的,是可以用來描述原系統(tǒng)的。因此,實(shí)際建模時(shí),必須在模型的簡化與分析結(jié)果的準(zhǔn)確性之間作出適當(dāng)?shù)恼壑?,這常是建模遵循的一條原則。