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《培養(yǎng)建模意識發(fā)展創(chuàng)新思維》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、培養(yǎng)建模意識發(fā)展創(chuàng)新思維新課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出"發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識和創(chuàng)新意識,力求對現(xiàn)實世界中蘊涵的一些數(shù)學(xué)模式進(jìn)行思考和作出判斷,逐步認(rèn)識數(shù)學(xué)的科學(xué)價值、應(yīng)用價值和文化價值?!薄?0世紀(jì)下半葉以來,數(shù)學(xué)應(yīng)用的巨大發(fā)展是數(shù)學(xué)發(fā)展的顯著特征之一。當(dāng)今知識經(jīng)濟時代,數(shù)學(xué)正在從幕后走向臺前,數(shù)學(xué)和計算機技術(shù)的結(jié)合使得數(shù)學(xué)能夠在許多方面直接為社會創(chuàng)造價值,同時,也為數(shù)學(xué)發(fā)展開拓了廣闊的前景。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)與其他學(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。近幾年來,我國大學(xué)、中學(xué)數(shù)學(xué)建模的實踐表明,開展數(shù)學(xué)應(yīng)用的教學(xué)活動符合
2、社會需要,有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,有利于增強學(xué)生的應(yīng)用意識,有利于擴展學(xué)生的視野。高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)提供基本內(nèi)容的實際背景,反映數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值,開展“數(shù)學(xué)建模”的學(xué)習(xí)活動,設(shè)立體現(xiàn)數(shù)學(xué)某些重要應(yīng)用的專題課程。高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)力求使學(xué)生體驗數(shù)學(xué)在解決實際問題中的作用、數(shù)學(xué)與日常生活及其他學(xué)科的聯(lián)系,促進(jìn)學(xué)生逐步形成和發(fā)展數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,提高實踐能力?!币?、'‘問題解決”與數(shù)學(xué)建模當(dāng)今的中學(xué)數(shù)學(xué)教育中,問題解決正成為一個熱點。國際上,日本已把提高問題解決的能力納入《中小學(xué)課程改善的方案》,在美國的中學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中,問題解決已作為“一切數(shù)學(xué)活動的組成部分,應(yīng)當(dāng)成為數(shù)學(xué)課程的核心”;美國也已把問題解
3、決當(dāng)作一種教學(xué)模式和教學(xué)的指導(dǎo)思想。在我國,反映問題解決教與學(xué)的文章也多次出版在專業(yè)期刊上。數(shù)學(xué)建模是問題解決的主要部分,它突出地表現(xiàn)了原始問題的分析、假設(shè)、抽象的數(shù)學(xué)加工過程、數(shù)學(xué)工具、方法和模型的選擇、分析過程;模型的求解、驗證、再分析、修改假設(shè)、再求解的迭代過程,它更完整的表現(xiàn)力學(xué)數(shù)學(xué)和用數(shù)學(xué)的關(guān)系。它給學(xué)生再現(xiàn)了一種微型的科研過程,這對學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和工作無疑會有很好的影響,也對學(xué)生的能力提出了更高層次的要求。二、培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模意識的基本途徑。1、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。這不僅意味著我們在教學(xué)內(nèi)容和要求上的變化,更意味著教育思想和教學(xué)觀念的
4、更新。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。2、數(shù)學(xué)建模教學(xué)應(yīng)與現(xiàn)行教材結(jié)合起來研究。教師應(yīng)研究在各個教學(xué)章節(jié)中可引入哪些模型問題,如講立體幾何時可引入正方體模型或長方體模型把相關(guān)問題放入到這些模型中來解決;又如在解幾中講了兩點間的距離公式后,可引入兩點間的距離模型解決一些具體問題,而儲蓄問題、信用貸款問題則可結(jié)合在數(shù)列教學(xué)中。要經(jīng)常滲透建模意識,這樣通過教師的潛移默化,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(jìn)行
5、建模的能力。3、注意與其它相關(guān)學(xué)科的關(guān)系。由于數(shù)學(xué)是學(xué)生學(xué)習(xí)其它自然科學(xué)以至社會科學(xué)的工具而且其它學(xué)科與數(shù)學(xué)的聯(lián)系是相當(dāng)密切的。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。例如教了正弦型函數(shù)后,可引導(dǎo)學(xué)生用模型函數(shù)尸Asin(wx+①)寫出物理中振動圖象或交流圖象的數(shù)學(xué)表達(dá)式。又如當(dāng)學(xué)生在化學(xué)中學(xué)到CH4CL4,金剛石等物理性質(zhì)時,可用立幾模型來驗證它們的鍵角為arccos(-1/3)=109°28’可見,這樣的模型意識不僅僅是抽象的數(shù)學(xué)知識,而且將對他們學(xué)習(xí)其它學(xué)科的知識以及將來用數(shù)學(xué)建模知識探討各種邊緣學(xué)科
6、產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。4、在教學(xué)中還要結(jié)合專題討論與建模法研究。我們可以選擇適當(dāng)?shù)慕n},如“代數(shù)法建?!?、“圖解法建模”、“直(曲)線擬合法建?!?,通過討論、分析和研究,熟悉并理解數(shù)學(xué)建模的一些重要思想,掌握建模的基本方法。甚至可以引導(dǎo)學(xué)生通過對日常生活的觀察,自己選擇實際問題進(jìn)行建模練習(xí),從而讓學(xué)生嘗到數(shù)學(xué)建模成功的"甜”和難于解決的“苦”,亦可拓寬視野、增長知識、積累經(jīng)驗。這亦符合玻利亞的'‘主動學(xué)習(xí)原則”,也正所謂“學(xué)問之道,問而得,不如求而得之深固也”。三、把培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模意識與發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造性思維過程統(tǒng)一起來。在諸多的思維活動中,創(chuàng)新思維是最高層次的思維活動,是開拓性、創(chuàng)造性人才所必
7、須具備的能力。麻省理工大學(xué)創(chuàng)新中心提出的培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力,主要應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生靈活運用基本理論解決實際問題的能力。由此,我認(rèn)為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的過程有三點基本要求。第一,對周圍的事物要有積極的態(tài)度;第二,要敢于提出問題;第三,善于聯(lián)想,善于理論聯(lián)系實際。因此在數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的建模意識實質(zhì)上是發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力,因為建?;顒颖旧砭褪且豁梽?chuàng)造性的思維活動。它既具有一定的理論性又具有較大的實踐性;既要求思維的數(shù)量,還要求思維的深刻