第一篇:数学建模心得体会
一、在初中数学课堂中开展建模教学的必要性
在生活中,处处存在数学,而有数学应用的地方就有数学建模。荷兰著名的数学家弗赖登塔尔,国际数学教育权威,他主张“数学源于现实,寓于现实,用于现实”。在新一轮的课程改革中,数学课本在教学内容方面进行强有力的变革。加强了数学的应用性、创新性,注意培养学生的应用意识,重视联系学生生活实际和社会实践的要求。因此,作为数学教师的我们在数学课堂教学上有必要,也必须要向学生渗透数学寓于现实生活这一理念。我们的数学教学不能离开现实生活而教。
《课标》明确指出:有效的数学学习活动书不能单纯地依赖模仿与记忆,动手实践、自主探索与合作交流是学习数学的重要方式学生在课题学习过程中接触到一些有研究和探索价值题材和方法,有利于学生全面认识数学、了解数学,使数学在学生未来的职业和生活中发挥重要作用。
二、在初中数学课堂中渗透数学建模
数学建模是指根据具体问题,在一定的假设下找出解这个问题数学框架,求出模型的解,并对它进行验证的全过程。它是一个“迭代”的过程。即:准备→假设→建模→求解→分析→检验→应用(必要时循环执行)。
数学模型在实际应用的数学问题有时过难,不宜作为教学内容;有时过易,不被人们重视,而中学数学教科书中“现成”的数学建模内容又很少,再加上我国数学建模研究起步较晚,数学建模的氛围在中学尚不浓厚,在这种情况下,只有在教学活动中起主导作用的教师首先具有数学建模的自觉意识,数学建模思想的教学渗透不仅仅是大学生、研究生的教育问题,在中学里逐步进行有关数学建模思想的渗透更是顺应了当前素质教育和教学改革的需要。
三、如何在初中数学课堂设计建模教学
我们在初中数学课堂中渗透数学建模,目的是培养学生的创造能力和应用能力,把学生从纯理论解题的题海中解放出来,把学生应用数学的意识的培养贯穿于教学的始终,让学生学得有趣、学得生动活泼。因此,在数学建模课堂教学设计方面要遵从以下几点:
使学生体会数学与生活的密切联系,体会数学的应用价值,培养学生学习数学的应用意识。数学意识是指数学思想和数学方法在学生的认知结构固定下来以后,能主动地用数学思想方法来考虑问题或进行思维的习惯,也就是通常所说的具有“数学头脑”。在实际的教学中要很好地培养学生学习数学的应用意识,让他们体会数学的应用价值
2、以建模教学为载体,培养学生能运用数学的思维方式去观察、分析现实社会,并解决日常生活中的问题。数学来源于生活同时又作用于生活,现实生活中许多问题都能通过建立数模型去解答。
3、注重培养学生对数学建模的构建过程,激发学生学习数学的积极性。[1]
[2]虽然数学建模的目的是为了解决实际问题,但对于中学生来说,进行数学建模教学的主要目的并不是要他们去解决生产、生活中的实际问题,而是要培养他们的数学应用意识,掌握数学建模的方法,为将来的工作打下坚实的基础。因此,在教学时,要充分强调过程的重要性,要授之以渔,尤其要注重培养学生把初看起来杂乱无章的现象中抽象出恰当的数学问题的能力,即培养学生把客观事物的原型与抽象的数学模型联系起的能力。
总之,在数学建模活动教学中,我们的教学设计要注重从生活实际出发,强调学生的参与性。对于许多让学生感到无从入手的问题,我们不能急于一时。要一步一步把这“建”的意识培养起来。因为学生出现的这些困难并不都是数学上的,更多的往往是生活经验及相关知识的缺乏、或对问题的兴趣和专注程度等。因此,我们在数学建模教学的活动设计中,要注意以下几点:
1、注意从学生已有的认知水平出发,小步子、低要求、分层递进。
2、注意结合正常教学上的教材内容。
3、注意建模过程的构建,培养学生思考的过程。
4、注意培养学生用建模的眼光看问题。但是,中学数学建模活动能否及早广泛地开展。还有许许多多问题值得我们去关注,去研究的问题。如在当今信息时代社会里,我们的教学设备是否现代化。我们的教学手段如何将直接影响我们建模活动的开展。还有我们广大的数学教师个人的意识行为及业务水平等都将直接影响数学建模活动进一步开展,进一步推广。
“第二届全国数学建模骨干教师培训会暨中学数学建模研讨会”于2011年11月21 日——23日在济南市历城区召开。我校两名教师参会。
教育部专业教育研究院李兴洲主任、人大资料会议中心报刊社社长宣小红、山东省教科所所长亓殿强、济南市教科所所长张金宝、教科所理论室主任王如才、历城区教育局副局长李殿杰、区教科室主任谢兆水等出席了本次会议。来自全国5个省、市的校长、骨干教师400余人参加了本次会议。
本次研讨会分为专家报告、观摩课、经验交流与论文评选三个环节。首都师范大学数学科学院教授方运加、威海市教育学会副会长孙义君等分别就中小学数学建模方面做了专题报告。
研讨会议分历城区实验小学分会场、洪楼小学分会场和历城三中分会场。会上,来自全国各地的35名优秀教师分别进行了示范课展示。
数学模型(Mathematical Model)是一种模拟,是用数学符号、数学式子、程序、图形等对实际课题本质属性的抽象而又简洁的刻划,它或能解释某些客观现象,或能预测未来的发展规律,或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略。数学模型一般并非现实问题的直接翻版,它的建立常常既需要人们对现实问题深入细微的观察和分析,又需要人们灵活巧妙地利用各种数学知识。这种应用知识从实际课题中抽象、提炼出数学模型的过程就称为数学建模(Mathematical Modeling)。
数学建模是一种数学的思考方法,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并“解决”实际问题的一种强有力的数学手段。
数学建模就是用数学语言描述实际现象的过程。这里的实际现象既包涵具体的自然现象比如自由落体现象,也包含抽象的现象比如顾客对某种商品所取的价值倾向。这里的描述不但包括外在形态,内在机制的描述,也包括预测,试验和解释实际现象等内容。
我们也可以这样直观地理解这个概念:数学建模是一个让纯粹数学家(指只懂数学不懂数学在实际中的应用的数学家)变成物理学家,生物学家,经济学家甚至心理学家等等的过程。
数学模型一般是实际事物的一种数学简化。它常常是以某种意义上接近实际事物的抽象形式存在的,但它和真实的事物有着本质的区别。要描述一个实际现象可以有很多种方式,比如录音,录像,比喻,传言等等。为了使描述更具科学性,逻辑性,客观性和可重复性,人们采用一种普遍认为比较严格的语言来描述各种现象,这种语言就是数学。使用数学语言描述的事物就称为数学模型。有时候我们需要做一些实验,但这些实验往往用抽象出来了的数学模型作为实际物体的代替而进行相应的实验,实验本身也是实际操作的一种理论替代。
数学建模是在20世纪60和70年代进入一些西方国家大学的,我国的几所大学也在80年代初将数学建模引入课堂。经过20多年的发展现在绝大多数本科院校和许多专科学校都开设了各种形式的数学建模课程和讲座,为培养学生利用数学方法分析、解决实际问题的能力开辟了一条有效的途径。
大学生数学建模竞赛最早是1985年在美国出现的,1989年在几位从事数学建模教育的教师的组织和推动下,我国几所大学的学生开始参加美国的竞赛,而且积极性越来越高,近几年参赛校数、队数占到相当大的比例。可以说,数学建模竞赛是在美国诞生、在中国开花、结果的。
1992年由中国工业与应用数学学会组织举办了我国10城市的大学生数学模型联赛,74所院校的314队参加。教育部领导及时发现、并扶植、培育了这一新生事物,决定从1994年起由教育部高教司和中国工业与应用数学学会共同主办全国大学生数学建模竞赛,每年一届。十几年来这项竞赛的规模以平均年增长25%以上的速度发展。
2009 年全国有33个省/市/自治区(包括香港和澳门特区)1137所院校、15046个队(其中甲组12276队、乙组2770队)、4万5千多名来自各个专业的大学生参加竞赛,是历年来参赛人数最多的(其中西藏和澳门是首次参赛)!
初中学生年龄一般在11—14周岁,智力活动带有明显的随意性,其抽象思维更偏向于“经验型”.如何让他们能够逐步的摆脱具体形象和直接经验的限制,借助于概念进行合乎逻辑的抽象思维活动,开始在教师帮助下独立地搜集事实材料,进行分析综合,抽象概括事物的本质属性,正是现阶段我们需要不断探索的地方.因此,应结合学生的心理特点和思维规律,进行应用问题的教学。
渗透教学过程中需要注意的几个问题
(1)重视基本方法和基本解题思想的渗透与训练
为培养学生的应用意识,提高学生分析问题解决问题的能力,教学中首先应结合具体问题,教给学生解答应用题的基本方法、步骤和建模过程,建模思想。
教学应用题的常规思路是:将实际问题抽象、概括、转化à数学问题à解决数学问题à回答实际问题。具体可按以下程序进行:审题, 建模, 求解, 得出结论, 还原回原题.例:在初一教材:学校团委组织65名新团员为学校建花坛搬砖,女同学每人每次搬6块,男同学每人每次搬8块,每人各搬了4块,共搬了1800块,问这些新团员中有多少名男同学?
审题----教会学生读题,哪些是有用信息,哪些是关键词句,特别是含有等量关系的词,引导学生抛开没有用的信息,建立等量关系.例如这题中学生在找等量关系时出现了两种意见,一种是男女搬砖总数是1800块,还有一种是男女总人数65名,一时相持不下,从他们以往经验来看,一题中就只有一个等量关系,这与他们的认知不符合了.笔者在这时没有指出哪一种意见正确,而是进行了第二步.设元----找出未知量与已知量,设未知数.例如题中不知道男女同学人数,设男同学的人数为x人,笔者提出女同学的人数为多少?大多数学生能进行转换写出女同学的人数为(65-x)人,那么也就是说其中有一个等量关系没有用其列方程,而是用它表示了另外一个未知的量,这时学生心中的疑问基本解决了.列方程求解----用代数式表示等量关系中的各个基本关系,解出方程.建模----题目做完以后,要思考这样的题是否具有典型的特点,首先从题目环境入手,常规应用题的分类在这里不适用,然后从建立的等量关系入手,关键词是“共”.这是利用总分量等于各个分量的和解题的.(2)引导学生将应用问题进行归类
为了增强学生的建模能力,在应用问题的教学中,及时结合所学章节,引导学生将应用问题进行归类使学生掌握熟悉的实际原型,发挥“定势思维”的积极作用,可顺利解决数学建模的困难。这样,学生遇到应用问题时,针对问题情景,就可以,通过类比寻找记忆中与题目相类似的实际事件,利用联想,建立数学模型。这里笔者提出一种新的探索方向,在对应用题的划分中另给出一种按照解题模型来划分的方法,更侧重于利用等量关系中蕴涵的数学模型.(3)课后巩固与练习
充分运用课本的练习题、习题、复习题,让学生自己动手、动脑,应用所学的知识解决实际问题。练习题位于具体的理论知识后面,建模方向性强,教师只需稍作指导;而习题则更多利用教师批改作业的机会,主要纠正数学语言转化过程,及解题的规范过程;复习题由于综合性强,学生解决有困难,教师要给予必要的指导、提示。
第二篇:数学建模心得体会
数学建模心得体会
新一轮的基础教育课程改革经过近几年的实施与推进,新课程的理念已逐步被广大教师接受和认同,在教学实践的不同层面都得到了不同程度的体现与落实。作为课程改革的主阵地和落脚点——课堂教学,却还有或多或少的不尽如人意的地方。所以我们的课堂教学有必要依据新课程理念,建立符合实际的教学模式。反思我们的现在推行的解决问题课堂教学模式,不难发现与新课程改革的要求基本一致,有着诸多优点,主要表现在以下几个方面:
一、借助学生的生活经验,创设和谐课堂。
大量的研究表明,和谐的课堂学习环境可以有效的激发学生的学习兴趣,提高学习效率。在和谐的课堂学习环境中,学生的精神状态自然就会调整到最佳,并能随教师一起很快的进入到学习中来,从而实现课堂的高效。本次建模研讨中的两节均能从学生的生活经验出发,来灵活创设学习情境,激发学生的学习动力,实现了和谐课堂的创建,为下面数学活动的展开做好铺垫。
二、创设学习情境,激发学生参与数学学习的内在动力。
通过本次研讨活动,我深深的感受到:把学生的数学学习活动置身于一定的学习情境之中,把知识的学习寓于情境之中,能最大限度的提高学生的参与度,提高学生的学习效率。在我们推行的这一模式的实施中,能明显的看出教师作为学生学习的组织者、合作者、引领者的教师,能为学生创设一个放飞心灵、获取知识的园地,能在我们的课堂中把学生知识的获取、能力的发展、情感的体验、个性的张扬尽可能的融合到一起,尽可能的激发学生的学习积极性,激发学生学习的兴趣,充分发挥着学生在学习中的主体作用。例如:李艳秋老师执教的《相遇问题》一课中,教师提供的饿“送文件”这一学习情境,学生的就在这一情境中展开数学学习活动,在经历自主探究、合作交流、质疑建构中体验数学学习活动的乐趣,在体验探索中自主获取知识,积累数学活动的经验。
三、提供开放的课堂环境,放手让学生自主学习。
新课程改革倡导我们的数学课堂应该是面向全体学生,强调学生自觉参与的过程,反对以往教师在课堂中的“权威地位”。在这两节研讨课中教师尽可能为学生创设具有接纳性、宽容性的开放课堂,创设具有开放性的学习情境、问题引领等,来促使学生全身心的投入到学习中,让学生真正的做到动眼、动手、动口,实现课堂效率的有效、高效。例如:周宏娟老师执教的《百分数应用三》,让学生拿出课前调查的一个家庭支出情况的相关信息,让学生独立提出问题,自主尝试解决,在这样开放的学习环境中学生是可此不彼,积极参与,课堂的效果亦是很高!
总之,我们的数学课堂在推行解决问题教学模式过程中,为学生创设学习情境,提供开放的课堂环境,就一定能提高我们课堂教学效率,最终实现课堂教学的高效、实效。
第三篇:数学建模心得体会
一年一度的全国数学建模大赛在今年的9 月21 日上午8 点拉开战幕,各队将在3 天72 小时内对一个现实中的实际问题进行模型建立,求解和分析,确定题目后,我们队三人分头行动,一人去图书馆查阅资料,一人在网上搜索相关信息,一人建立模型,通过三人的努力,在前两天中建立出两个模型并编程求解,经过艰苦的奋斗,终于在第三天完成了论文的写作,在这三天里我感触很深,现将心得体会写出,希望与大家交流。
1.团队精神:
团队精神是数学建模是否取得好成绩的最重要的因素,一队三个人要相互支持,相互鼓励。切勿自己只管自己的一部分(数学好的只管建模,计算机好的只管编程,写作好的只管论文写作),很多时候,一个人的思考是不全面的,只有大家一起讨论才有可能把问题搞清楚,因此无论做任何板块,三个人要一起齐心才行,只靠一个人的力量,要在三天之内写出一篇高水平的文章几乎是不可能的。
2.有影响力的leader:
在比赛中,leader 是很重要的,他的作用就相当与计算机中的cpu,是全队的核心,如果一个队的leader 不得力,往往影响一个队的正常发挥,就拿选题来说,有人想做a 题,有人想做b 题,如果争论一天都未确定方案的话,可能就没有足够时间完成一篇论文了,又比如,当队中有人信心动摇时(特别是第三天,人可能已经心力交瘁了),leader 应发挥其作用,让整个队伍重整信心,否则可能导致队伍的前功尽弃。
3.合理的时间安排:
做任何事情,合理的时间安排非常重要,建模也是一样,事先要做好一个规划,建模一共分十个板块(摘要,问题提出,模型假设,问题分析,模型假设,模型建立,模型求解,结果分析,模型的评价与推广,参考文献,附录)。你每天要做完哪几个板块事先要确定好,这样做才会使自己游刃有余,保证在规定时间内完成论文,以避免由于时间上的不妥,以致于最后无法完成论文。
4.正确的论文格式:
论文属于科学性的文章,它有严格的书写格式规范,因此一篇好的论文一定要有正确的格式,就拿摘要来说吧,它要包括6 要素(问题,方法,模型,算法,结论,特色),它是一篇论文的概括,摘要的好坏将决定你的论文是否吸引评委的目光,但听阅卷老师说,这次有些论文的摘要里出现了大量的图表和程序,这都是不符合论文格式的,这种论文也不会取得好成绩,因此我们写论文时要端正态度,注意书写格式。
5.论文的写作:
我个人认为论文的写作是至关重要的,其实大家最后的模型和结果都差不多,为什么有些队可以送全国,有些队可以拿省奖,而有些队却什么都拿不到,这关键在于论文的写作上面。一篇好的论文首先读上去便使人感到逻辑清晰,有条例性,能打动评委;其次,论文在语言上的表述也很重要,要注意用词的准确性;另外,一篇好的论文应有闪光点,有自己的特色,有自己的想法和思考在里面,总之,论文写作的好坏将直接影响到成绩的优劣。
6.算法的设计:算法的设计的好坏将直接影响运算速度的快慢,建议大家多用数学软件(mathematice,matlab,maple, mathcad,lindo,lingo,sas 等),这里提供十种数学建模常用算法,仅供参考:
1、蒙特卡罗算法(该算法又称随机性模拟算法,是通过计算机仿真来解决问题的算法,同时可以通过模拟可以来检验自己模型的正确性,是比赛时必用的方法)
2、数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法(比赛中通常会遇到大量的数据需要处理,而处理数据的关键就在于这些算法,通常使用matlab 作为工具)
3、线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类问题(建模竞赛大多数问题属于最优化问题,很多时候这些问题可以用数学规划算法来描述,通常使用lindo、lingo 软件实现)
4、图论算法(这类算法可以分为很多种,包括最短路、网络流、二分图等算法,涉及到图论的问题可以用这些方法解决,需要认真准备)
5、动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法(这些算法是算法设计中比较常用的方法,很多场合可以用到竞赛中)
6、最优化理论的三大非经典算法:模拟退火法、神经网络、遗传算法(这些问题是用来解决一些较困难的最优化问题的算法,对于有些问题非常有帮助,但是算法的实现比较困难,需慎重使用)
7、网格算法和穷举法(网格算法和穷举法都是暴力搜索最优点的算法,在很多竞赛题中有应用,当重点讨论模型本身而轻视算法的时候,可以使用这种暴力方案,最好使用一些高级语言作为编程工具)
8、一些连续离散化方法(很多问题都是实际来的,数据可以是连续的,而计算机只认的是离散的数据,因此将其离散化后进行差分代替微分、求和代替积分等思想是非常重要的)
9、数值分析算法(如果在比赛中采用高级语言进行编程的话,那一些数值分析中常用的算法比如方程组求解、矩阵运算、函数积分等算法就需要额外编写库函数进行调用)
10、图象处理算法(赛题中有一类问题与图形有关,即使与图形无关,论文中也应该要不乏图片的,这些图形如何展示以及如何处理就是需要解决的问题,通常使用matlab进行处理)
以上便是我这次参加这次数学建模竞赛的一点心得体会,只当贻笑大方,不过就数学建模本身而言,它是魅力无穷的,它能够锻炼和考查一个人的综合素质,也希望广大同学能够积极参与到这项活动当中来。
第四篇:数学建模心得体会
暑期建模心得体会
第一次参加数学建模的训练,并利用暑期阅读了历年的建模真题及优秀论文,无论是对于个人还是对于整个团队,大家都有很多收获和心得:
一定要有团队精神。数学建模不是一个人就能轻松解决的事,是团队的一项活动。三个人要互相信任,相互支持,相互鼓励。而不能只管自己(负责编程的不管其他事情,负责写论文的只搞文章)。特别是建立模型,一个人根本不可能掌握全部模型,只有大家一起讨论并查阅资料才能想出解决问题的方法。
合理的安排工作时间。建模是一项工程浩大,繁琐,知识面极广的活动。事先要做好一个规划,例如建模一共分十个板块(摘要,问题提出,模型假设,问题分析,模型假设,模型建立,模型求解,结果分析,模型的评价与推广,参考文献,附录),这些要在三天内完成就要合理分配好时间。
掌握写论文的基本格式。论文属于科学性的文章,它有严格的书写格式规范,因此一篇好的论文一定要有正确的格式,它包括摘要,主要内容,参考文献,附录。建模论文中,摘要是最直观的,能让评委快速的了解一篇论文所包含的内容,它要包括6要素(问题,方法,模型,算法,结论,特色)。
了解到用词的准确性。一篇好的论文首先读上去要使人感到逻辑清晰,能打动评委;其次,论文在语言上的表述也很重要,要注意用词的准确性;另外,一篇好的论文应有自己的想法和思考在里面。
见识了更多的数学模型。在历年的优秀建模论文集中,我学习了各种不同的模型,如多元二次回归模型,优化模型,线性规划模型,回归模型等。
初步使用各种建模软件。学习建模的同时,借用各种建模软件解决问题是必不可少的。Matlab,Lingo,Excel,spass等都是可以运用的。运用Matlab可以通过编写相关程序,运行后得到数据结果和图表,从而可以更直接地分析问题,解决问题等。
每个大学生,尤其是理工科的同学,都应该有建模的思想。我们在基础课上所学的每一个方程都是数学的模型,所解决的问题都需要用到建模思想。可以说要提高自己的素质,建模思想是一个重要的因素。我们可以找一些有关建模的书籍看一看,深一步了解建模。
能参加数学建模比赛,是一次很有意义的实践。建模的思想可以通过看书得到,团结协作精神是我在这次实践得到的最大收获。每一个队三个人,互相协助,取长补短,表达自己的想法,接受队友的思想,整个过程都需要团结协作精神,可以说数学建模比赛是建立在一个团结协作的集体之上的。我们在大学生活中,应珍惜每一次集体活动,学会表达己见,学会接受别人的建议,能够和他人一起完成工作。同时,因为数学建模训练,我学到了许多在书本,在课堂上学不到的东西。
但是作为建模培训的参与者之一,建议培训期间老师多指导一些实用性的知识,提供学习建模的方法,及时解决学生提出的问题。这样可以提高学习效率,更好的应对比赛。
第五篇:数学建模心得体会
数学建模心得体会 作者:刘坤雕
首先我非常庆幸的是我能参加这次全国大学生数学建模竞赛;然后是感谢学院给予的这次机会,让我的青春更加充实;最后就是感谢我的团队,在坚持不懈的为我默默付出,为我讲解提出宝贵的意见。
一年一度的数学建模在2017年9月14日晚上8点准时拉开了序幕,每个队伍都将经过3天72小时的洗礼,我们针对一个问题进行建立模型,求解和分析,当确定题目之后,我们展开资料的收集,通过三人的努力我们在之前的一天就把基本的结构模型建立起来。
对于一个模型的建立需要的步骤包含以下几点:选好题目是首要任务、再针对题目进行假设、然后就是模型建立、模型求解、模型分析、再者就是对模型要有检验以及推广模型等。虽然只有短短的几个步骤,但是如果你没有分配好时间的话也有可能导致论文无法完成,最坏结果就是这次竞赛将以失败告终。
在学习数学建模的过程中所涉及的知识点非常广泛,如果只是仅仅靠几周的培训是往往不够的,因为在论文的叙述里就有用到Microsoff Office Word 文档的使用以及Microsoff Exceel 工作表的使用,因此在每个模型建立过程中我们都会用到自己所需要的辅助软件以及其他的相关知识。数学建模论文的书写是非常严格的,而且他的整体也是有一定的严格要求,所以对同学的论文书写和写作水平都是要有一定的基础。对于这次竞赛过程能够画上完美的句号,我觉得这都是来自我们团队的合作,因此我也对于合作精神有了更深刻的领悟,在竞赛过程中我们的默契非常好,几乎可以说是都能想到一块去,无论这次比赛我们是否能够得奖,我们都要抱着平常心去面对,我们应该在乎的是在这次比赛里我们所学到的东西,那才是最重要的,三天的陪伴让我们更加相信队友,虽然结果可能是意想不到的,但在这几天里我们有过付出。建模其实就是锻炼意志和培养素质,也希望有更多的同学能够参与进来。
通过这次全国大学生数学建模比赛,我也明白许多道理,有些事说起来确实很容易,但是当你真正的想把它做好却没有那么简单,此外还有要感谢各位指导老师给予我们的帮助。
最后送给大家一句座右铭:别人给予的永远都是短暂的,未来需要自己去开拓。