数学建模研究
2024研究生数学建模优秀论文

2024研究生数学建模优秀论文近年来,研究生数学建模领域涌现出了许多优秀的论文。
这些论文通过对实际问题的建模和求解,为相关领域的研究和实践提供了有力的支持。
一篇优秀的研究生数学建模论文是《基于改进的模拟退火算法的机器调度问题》,该论文通过对机器调度问题进行建模,并采用改进的模拟退火算法进行求解。
在问题建模方面,该论文提出了一种新的机器调度模型,该模型包括了机器的技术约束、资源约束和任务约束。
在算法设计方面,该论文通过对模拟退火算法的改进,提高了算法的收敛速度和求解质量。
通过大量的实验验证,该论文的结果表明,该算法在求解机器调度问题上具有较好的性能和可行性。
另一篇优秀的研究生数学建模论文是《基于网络流的城市交通优化研究》,该论文针对城市交通拥挤问题进行建模和优化方案设计。
在问题建模方面,该论文采用了网络流模型来描述城市交通情景,对城市交通流动进行了量化分析,并提出了一种基于网络流的城市交通优化算法。
在算法设计方面,该论文通过对交通流量的调整和限制,优化了城市交通系统的整体效率。
通过实验验证,该论文的结果表明,该算法能够有效地缓解城市交通拥堵问题,并提高交通系统的运行效率。
此外,还有一篇优秀的研究生数学建模论文是《基于支持向量机的股票价格预测模型》,该论文针对股票价格预测问题进行建模和预测模型设计。
在问题建模方面,该论文采用了支持向量机模型来对股票价格进行预测。
在模型设计方面,该论文基于支持向量机模型,通过对历史数据的学习和分析,构建了一种适合股票价格预测的模型。
通过实验验证,该论文的结果表明,该模型能够较为准确地预测股票价格的变动趋势,对于投资者进行股票投资决策具有较好的参考价值。
综上所述,这些优秀的研究生数学建模论文通过对实际问题的建模和求解,为相关领域的研究和实践提供了有力的支持。
通过不断地创新和实践,研究生们不仅在数学建模领域取得了突破,也为社会的发展和进步做出了贡献。
研究生数学建模模型总结

研究生数学建模模型总结研究生数学建模是研究生阶段数学专业学生必修的一门课程,是培养学生数学建模能力的重要环节。
数学建模是通过数学方法解决实际问题的过程,模型则是数学建模的核心内容。
本文将以研究生数学建模模型为主题,对其进行总结和探讨。
一、研究生数学建模的基本概念研究生数学建模是指利用数学方法和技巧来描述和解决实际问题的过程。
在建模过程中,研究生需要通过对问题的分析和抽象,构建数学模型,并利用数学工具对模型进行求解和分析。
研究生数学建模模型是指对实际问题进行抽象和描述的数学表达式或方程组。
二、研究生数学建模模型的构建过程1. 定义问题:研究生数学建模的第一步是对问题进行明确定义和界定。
需要明确问题的背景、目标和限制条件,确保对问题有全面的理解。
2. 建立模型:根据问题的特点和要求,选择适当的数学方法和工具,建立数学模型。
常用的数学方法包括线性规划、非线性规划、动态规划、微分方程等。
3. 模型求解:利用数学工具和计算机软件对建立的模型进行求解。
通过数值计算、优化算法等方法,得到问题的解或近似解。
4. 模型评价:对求解结果进行评价和分析,判断模型的有效性和可行性。
需要考虑模型的稳定性、鲁棒性和可解释性等指标。
5. 结果应用:根据模型的求解结果,进行问题的决策和应用。
需要将模型的结果与实际情况进行对比和验证,确保解决方案的可行性和有效性。
三、研究生数学建模模型的应用领域研究生数学建模模型可以应用于各个领域和行业,如金融、物流、生物医药、环境保护等。
在金融领域,可以利用数学建模模型对股票市场的走势进行预测和分析;在物流领域,可以利用数学建模模型对物流网络进行优化和规划;在生物医药领域,可以利用数学建模模型对药物代谢和治疗方案进行优化和设计;在环境保护领域,可以利用数学建模模型对环境污染和资源利用进行评估和管理。
四、研究生数学建模模型的发展趋势随着科学技术的发展和应用需求的增加,研究生数学建模模型也在不断发展和完善。
初中数学建模教学研究

初中数学建模教学研究随着信息技术的发展和应用,数学建模已经成为了一个热门话题和趋势。
它是一项有关于实际问题、有关于现象的数学建构,旨在对各种实际问题进行定量分析,提高我们对问题的理解和解决能力。
在初中阶段,数学建模的教学也越来越重要。
以下是初中数学建模教学研究的相关内容。
一、教学目标初中数学建模教学的核心目标是让学生掌握解决实际问题的能力。
教师需要提供给学生真实生活的研究问题和数据,让他们自主思考,并有效地解决问题。
下面是几个具体的教学目标:1. 增强学生的问题意识和实际意义意识。
让学生学会从生活中的细节和问题入手,意识到数学以及数学建模对生活的重要性和应用价值。
2. 提高学生的数学思维和解决问题的能力。
初中学生对数学还有很多的困惑,数学建模的教学可以较好的发扬运用他们的思维活力,调动他们在数学方面的兴趣,激发他们的学科热情,这将帮助他们更好的面对数学学习问题。
3. 培养学生的合作精神。
数学建模需要学生的全方位的能力,需要他们共同配合探讨并解决问题。
在这个过程中,学生可以学会如何合作,如何处理矛盾和争议。
这将加强他们的交流能力和团队合作能力。
二、教学内容初中数学建模的教学内容和应用范围都很广泛。
以下列举几个常见的教学内容:1. 统计学实践。
该内容通过对一些实际问题、现象的收集数据,将数据进行整理、分类、绘图等等统计学实践操作,以此来帮助学生更好的理解数据变化规律,从而帮助学生更好地掌握数学建模的方法和技巧。
2. 定量分析。
该内容主要是针对某个实际问题的数量化处理与定量分析,受学生掌握数学建模的过程,以问题解决为主线,与学生通过实际生活、科技实践中提取的数学运算方法结合,来解决实际问题。
3. 课外科技实践。
计算机是较好的学习数学建模的工具,通过电算和软件能够帮助学生更加便捷的解决问题。
教师可以启发学生自主发挥,探究世界,自我发现、总结,运用科技设备,多元思考问题,吸取其中的有益经验。
三、教学方法初中数学建模的教学方法需要多种有效方式的结合,以此来协同完成教学目标。
2023年数学建模

2023年数学建模引言数学建模是将数学方法和技术应用于解决实际问题的过程,它不仅是数学学科的重要分支,也涉及到其他学科领域,如物理学、经济学、生物学等。
随着科技的不断发展,数学建模在解决各种实际问题中扮演了越来越重要的角色。
本文将探讨2023年数学建模领域的最新研究和应用成果。
研究领域2023年数学建模的研究领域涵盖了多个方面,以下是其中几个主要领域的介绍:1. 离散数学建模离散数学建模涉及到离散结构和离散事件的建模和分析。
在2023年,离散数学建模的研究聚焦于图论、优化模型和排队论等方面。
以图论为例,研究人员在社交网络分析、传感器网络布局等领域取得了许多突破。
2. 连续数学建模连续数学建模涉及到连续数学对象的建模和分析。
在2023年,连续数学建模的研究主要关注微分方程、偏微分方程和数值计算等方面。
这些研究对于解决实际问题,特别是物理问题和工程问题具有重要意义。
3. 统计数学建模统计数学建模涉及到统计模型和统计方法的应用。
在2023年,统计数学建模的研究集中在回归分析、时间序列分析和贝叶斯统计等方面。
这些研究可以帮助我们更好地理解数据,并从中提取有用的信息。
应用领域2023年数学建模的应用领域广泛,以下是其中几个主要领域的介绍:1. 金融风险管理金融风险管理是金融机构管理风险的重要手段。
在2023年,数学建模在金融风险管理中发挥了重要作用。
通过建立风险模型和开发风险管理工具,研究人员可以评估金融市场的风险,并采取相应的措施来降低风险。
2. 环境保护与资源管理随着全球环境问题的日益突出,数学建模在环境保护与资源管理中的应用也越来越重要。
通过建立环境模型和资源管理模型,可以帮助决策者评估环境影响和资源利用效率,并提供相应的政策建议。
3. 物流与运输优化物流与运输优化是现代社会中不可或缺的一部分。
在2023年,数学建模在物流与运输领域的应用主要集中在路线规划、车辆调度和货物配送等方面。
通过优化模型和算法,可以提高物流效率,降低运输成本。
数学专业的数学建模学研究

数学专业的数学建模学研究数学建模学是数学专业中的一个重要研究方向。
它通过运用数学工具和方法,对实际问题进行建模,分析和解决,从而为现实世界的各个领域提供有效的数学模型和解决方案。
本文将介绍数学建模学的研究内容、应用领域以及未来的发展趋势。
一、数学建模学的研究内容1. 数学建模的基本思想数学建模的基本思想是将实际问题转化成数学问题,并通过建立适当的数学模型来描述问题的本质。
数学建模的过程包括问题的选择、模型的建立、模型的求解和结果的验证。
在建模过程中,需要考虑问题的实际背景、约束条件以及模型的适用性。
2. 数学建模的数学工具数学建模学运用了众多的数学工具与方法,包括微积分、线性代数、概率论、运筹学等。
这些数学工具可以用来描述问题的量化关系、分析问题的规律以及求解优化问题。
数学建模的研究者需要在实际问题中选用合适的数学工具,并将其灵活应用于建模过程中。
二、数学建模学的应用领域数学建模学的应用领域非常广泛,涵盖了自然科学、社会科学以及工程技术等多个领域。
以下是数学建模在各个领域的应用案例:1. 自然科学领域在物理学、化学和生物学等自然科学领域,数学建模被广泛应用于模拟物理现象、分析化学反应以及研究生物系统。
例如,数学建模可以用来描述地球上大气环流的规律,预测气候变化;同时,数学建模也可以应用于药物设计和生物网络的分析。
2. 社会科学领域在经济学、社会学和人口学等社会科学领域,数学建模被用于分析人类行为、预测市场变化以及研究社会现象。
例如,经济学家可以利用数学建模来研究市场供需关系,预测商品价格的变化;同时,社会学家也可以运用数学建模来分析人口增长模式和社会结构。
3. 工程技术领域在工程技术领域,数学建模被广泛应用于电力系统、交通规划以及网络通信等方面。
例如,电力系统的运行调度可以通过数学建模来优化发电计划,提高电网的稳定性和经济性;同时,交通规划中的交通流量分析也可以通过数学建模来解决。
三、数学建模学的发展趋势1. 多学科融合数学建模学的发展趋势是与其他学科的融合。
数学建模研究报告格式

数学建模研究报告格式
数学建模研究报告一般包括以下几个部分:摘要、引言、问题分析、模型假设、模型建立、模型求解、模型验证与评价、结论与展望等部分。
摘要部分应该简明扼要地介绍研究的背景、目的、方法和结果,突出研究的创新点和重要贡献。
引言部分主要介绍研究问题的背景和意义,简要介绍研究的目标和方法。
问题分析部分对研究问题进行详细分析,明确问题的关键因素,分析问题的特点和难点。
模型假设部分列出了研究中所做的一些基本假设,为后续的模型建立提供了基础。
模型建立部分是整个报告的核心部分,需要详细描述建立的数学模型、变量定义和参数设定,并给出模型的数学表达式和推导过程。
模型求解部分描述了利用数学工具、计算机软件等对模型进行求解的方法和步骤,并给出了计算结果。
模型验证与评价部分对模型的有效性进行验证,分析模型的合理性、稳定性和灵敏度等方面,并对模型的优缺点进行评价。
结论与展望部分总结研究的主要结果,明确研究的局限性和不足之处,并对未来的研究方向和改进方法提出展望。
总体来说,数学建模研究报告应该言之有物,结构清晰,逻辑严密,表述准确,重点突出,既要体现研究问题的创新性和独特性,又要注重研究的严密性和科学性。
同时,应尽量节约篇幅,言简意赅,使读者能够迅速把握报告的主要内容。
数学建模在经济中的应用研究

数学建模在经济中的应用研究数学建模作为一种新兴的研究手段,近年来在经济领域得到了广泛的应用。
通过对经济问题进行模型的构建和分析,可以更好地理解和解决许多实际问题。
下面,我们将从几个方面来探讨数学建模在经济中的应用研究。
1. 时间序列分析时间序列分析是经济学中最基本的数学建模方法之一,它建立在时间数据的基础上,对经济现象和规律进行研究。
时间序列分析主要包括时间序列模型和时间序列预测两个方面。
在时间序列模型中,以ARIMA模型为例,经济学家可以对某个经济变量的历史数据进行分析,进而建立一个针对此变量的模型,来预测未来的变化趋势。
比如,股票价格、GDP增长率等都可以用ARIMA模型来进行预测。
而时间序列预测则是根据历史数据预测未来的趋势。
例如,央行通过分析通货膨胀率的时间序列,来决定是否要加大货币供应量,以达到稳定物价的目的。
2. 最优化模型在经济学中,最优化模型是一个非常重要的数学建模方法。
通过建立优化模型,可以寻找经济系统中最优的决策方案,从而提高经济效益。
例如,在生产过程中,如何合理安排生产计划以使得成本最小化;在投资中,如何配置资产以达到收益最大化等都是需要用到最优化模型的问题。
线性规划、整数规划和非线性规划都是最优化模型中常用的方法。
通过制定一定的约束条件,经济学家可以求解最优的解决方案。
3. 统计分析统计分析是建立在样本数据基础上的数学建模方法,通过统计分析可以揭示因果关系和概率关系等,从而得到更准确的预测和估计结果。
例如,经济学家在决策时需要了解市场需求、价格、消费者行为等因素,这些因素都需要通过统计分析来得到。
统计分析包括描述性统计、推断性统计两个方面。
描述性统计主要是对样本数据进行总体分析,如均值、标准差等;而推断性统计则是通过样本数据对总体进行估计,如置信区间、假设检验等。
4. 游戏论模型游戏论模型是经济学中比较有趣的一个数学建模方法,它用于分析博弈过程中的收益和策略等。
经济学家可以通过游戏论模型来预测市场的竞争格局和行为,进而制定相应的市场策略。
数学探究,数学建模等活动课程的实践研究

数学探究,数学建模等活动课程的实践研究近年来,在教育改革中,个性化学习和多元化教育越来越受到重视,活动课程也开始被更多地引入到学校的课堂中。
数学是一门抽象思维的学科,其本质也是一种计算和推理的活动。
所以,在推动数学学习的过程中,增设一些活动课程是很有必要的,能够帮助学生更深入地理解数学。
本文将对数学探究、数学建模等活动课程进行实践研究,来说明其在提高学生数学学习能力上的积极作用。
一、数学探究数学探究课程是一门研究型的数学课程,旨在通过实践研究的技术来提高学生的数学学习能力和技能。
其主要特点有:(1)重视学生的主动发现能力,教师只是导师的角色。
(2)注重锻炼学生解决问题和分析问题的能力。
(3)由学生调查,搜集数据,分析数据,提出问题,求解问题,归结结论等组成。
(4)鼓励学生互相交流思想,彼此分享研究成果。
数学探究课程针对学生的不同学习程度、认知水平和学习兴趣等提供许多的活动,能够激发学生的学习热情,发挥学生的主动性,在解决实际问题时,能够培养学生的分析问题和解决问题的能力,帮助学生更好的理解数学知识。
二、数学建模数学建模是指学生根据实际问题的实际情况,结合数学知识对其进行研究,从而构建出一个模型,以解释和解决实际问题。
数学建模课程在数学教学中具有重要意义,主要特点有:(1)数学建模涉及到众多数学知识,从几何、代数、统计数学,以及概率论等方面均有涉及。
(2)注重学生通过实践操作,对现实问题进行逻辑分析和数学分析的能力。
(3)让学生熟悉事物发展的规律,培养学生的抽象思维、分析思维和创新能力。
(4)鼓励学生做出自己的解决方案,并鼓励学生能够系统地表达结果。
在数学建模课程中,通过让学生对实际问题进行模拟,能够更加深刻地理解数学的概念,培养学生的抽象思维和分析思维,为学生的数学学习打下良好的基础。
三、实践研究为了更好的说明数学探究、数学建模等活动课程的积极作用,本文结合实践研究的资料,对一个普通初中班级开设的数学探究和数学建模两个课程进行研究。
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(详见附件一《数学模型与数学建模再认识》)(二)支撑性理论辩证唯物主义认识论、数学建模理论、建构主义理论、儿童认知心理学(三)课题研究的目标1、育人目标(1)培养学生用数学的意识和观念。
如遇到问题能从数学的角度去审视问题、观察事物、阐释现象、分析问题和解决问题。
(2)培养学生用数学的能力。
如从实际问题中提炼并抽象出数学问题的能力,运用并初步构建数学模型的能力,对数学问题及模型进行变换化归的能力,对数学结果进行检验和评价、阐释和处理以及推广的能力。
(3)培养学生学习数学的兴趣,树立学好数学的自信心。
2、科研目标(1)探索小学数学建模教学的方法与途径。
(2)设计典型的数学建模课堂教学案例。
(见附件二)(3)汇编典型的数学模型。
(见附件三)(四)课题研究的内容与方法1、研究内容(1)收集资料,加强理论学习,形成小学数学模型和建立的认识体系。
(见附件一)(2)数学模型建立的方法与途径。
(3)学生是怎样进行数学建模。
(4)教师在数学建模过程中的作用与地位。
(5)数学建模教学中情境设置、素材选择的策略。
2、研究方法以行动研究法为主,辅之以观察法、文献索引法。
三、课题研究的操作与措施(一)遵循数学建模教学的原则为达成落实建模教学目标,需遵循“五结合、十统一”的原则。
即具体与抽象相结合、归纳与演绎相结合、数与形相结合、理论与实践相结合、探索与论证相结合。
目的与手段的辩证统一、间接经验与直接经验的统一、生活化与数学化的统一、日常数学与学校数学的统一、理论与应用的统一、学习与创新的统一、课内与课外的统一、问题解决与思维训练的统一、知识与能力的统一、方法学习与巩固训练的统一。
(二)重视数学建模教学过程的阶段性阶段模仿阶段结合阶段拓展阶段层次低层次中层次高层次师生关系教师背着学生走教师牵着学生走教师看着学生走策略①用好教材提供的数学建模例子。
②选好建模的例子,让学生模仿建模。
①设置情境,变“事理”为“数理”,升“生活原型”为“数学模型”。
②在解决简单的实际问题中学习建模。
①组建建模“共同体”。
②创建贴近儿童生活的“准实际问题”。
③重视数学建模教学形式的多样性。
(三)培养学生建模初步能力的策略1、突出过程在数学教学中,突出从现实原型出发,运用观察、实验、分析等方法,舍弃具体的非本质属性,把原型问题抽象成纯数学结构,充分展现数学模型的构建、验证和应用过程,使学生熟悉和掌握数学模型构建过程,感受到数学建模对理解和解决数学问题,掌握数学知识的优越性,从而培养学生对数学建模的兴趣和能力。
如(附件二·典型数学建模教学案例5《乘法分配律》)2、重视方法(1)捕捉信息、搜集数据信息是问题研究的基础,而信息往往是通过数据反映出来的。
因此学会捕捉信息、搜集数据是数学实践中第一位的工作,也数学建模的第一位工作。
捕捉信息、搜集数据需讲究方法。
如直接获取诸如报纸、杂志、报表上刊登的信息、数据;定点调查、个别访问及随机问卷调查等获取信息、数据;实地测试、实验及计算获取信息、数据。
再者要指导学生善于处理搜集来的信息、数据。
因为搜集来的信息、数据充其量是一些“实际素材”,要上升为“实际问题”还是经过一次“飞跃”。
即先要区别信息、数据的有效性,而后对有效的信息、数据进行分类、整理、抽象、归纳,形成一个实际问题。
(2)简化问题、合理假设数学要研究的对象总是非常复杂的,因此必须对其作出适当的简化及合理假设,才能适合数学研究的要求。
如“哥尼斯堡的七桥问题”,欧拉将其简化、抽象成“四点七线”,使问题转化为“从某一点出发,不重复地经过每条线段一次而返回原出发点,是否可能?”培养学生简化问题、合理假设的能力,是数学建模的关键,也是生活问题数学化的表现。
(3)选择素材小学“数学建模”活动中的素材选择,应考虑五个方面。
即实践性:所选素材必须与学生身边的生活和社会相关、与学生力所能及的真实问题相结合。
活动性:所选素材必须能引起学生的操作、观察、估计、猜测、思考等具体的学习活动。
合理性:所选素材必须符合学生的认知水平和科学合理性。
合作性:选取素材不仅要考虑有个人能独立完成的素材,还要考虑必须是几个人才能共同完成的素材,以培养学生的交流与表达能力和团队合作精神。
(见附件三、典型数学模型)四、课题研究的成效分析(一)初步形成了小学数学建模教学的一般操作方式根据数学建模理论和新课程实施的要求,结合小学数学课程的教学特点和研究班级学生的实际,在实践归纳和理性演绎的基础上,我们提出了小学数学建模教学的一般操作方式,师生双边活动的教学流程具体如下:当然,小学数学建模教学的一般操作方式,可以理解为一堂课的教学模式,也可以理解为[3] 孔企平.《小学儿童如何学数学》华东师范大学出版社2001.1[4] 夏俊生.《数学思想方法与小学数学教学》[M].南京:河南大学出版社,1998.《数学建模----在小学数学教学中的实践研究》研究报告目录一、课题的提出 (1)(一)从数学自身发展看数学建模(二)从数学课程改革发展看数学建模(三)从学生学习和发展看数学建模二、国内外同类研究领域的现状与趋势分析 (3)三、理论假设及支撑性理论 (3)(一)理论假设(二)支撑性理论四、课题研究的目标、内容及方法 (5)(一)育人目标(二)科研目标(三)研究内容(四)研究方法五、课题研究的操作与措施 (7)(一)重视数学建模教学过程的阶段性(二)遵循数学建模教学的原则(三)培养学生建模初步能力的策略六、课题研究成效分析 (15)(一)初步形成了小学数学建模教学的一般操作方式(二)培养了学生的数学素养(三)提升教师的教学理论水平七、课题研究的问题与思考 (19)[附件一] 数学模型与数学建模的再认识 (22)[附件二] 小学数学建模教学典型课例 (33)[附件三] 小学数学典型模型 (66)数学建模在小学数学教学中的实践研究内容摘要:小学数学建模,主要是指小学数学学习中,从数学的视角,运用数学思想方法、数学语言将生活实际问题抽象为数学问题,进而求解、验证与应用,是体现“生活---数学---生活”的发展过程。
本文依据辨证唯物主义认识论、建构主义理论及儿童认知心理特征,从数学自身发展、数学课程改革、学生数学学习与发展等角度,试图通过数学课堂教学,围绕小学数学建模的阶段性、建模教学遵循的原则、初步建模能力培养的策略、建模素材的选择等方面进行一定程度的研究,初步形成小学数学建模教学的一般操作方式,强化学生数学建模的意识与能力,提高学生的数学素养。
同时提升教师的教学理论和教学水平,实践新课程教育教学改革。
关键词:数学建模理论策略成效一、课题的提出(一)从数学自身发展看数学建模数学是人们对客观世界定性把握和定量刻画、逐渐抽象概括、形成方法和理论,并进行广泛应用的过程。
现实世界是数学的丰富源泉,也是数学应用的归宿。
任何数学概念都可以在现实中找到它的原型,同样要解决实际问题就必需建立数学模型,从此意义上讲数学建模和数学一样有古老历史。
例如,欧几里德几何就是一个古老的数学模型。
今天,数学以空前的广度和深度向其它科学技术领域渗透,过去很少应用数学的领域现在迅速走向定量化、数量化,需建立大量的数学模型。
正如新课标中描述的“数学作为一种普遍适用的技术,有助于人们收集、整理、描述信息,建立模型,进而解决问题、直接为社会创造价值”。
可以说数学即模型,有数学应用的地方就有数学建模。
(二)从数学课程改革发展看数学建模数学教育改革是当今世界关注的热门话题。
目前国际数学界普遍赞同,通过开展数学建模活动和在数学教学中推广使用现代化技术来推动数学教育改革。
大学生的数学建模科技活动在全世界造成了巨大的影响,对数学教育起了很好的推动作用。
把数学建模活动的重心从大学生向中学生、甚至到小学生转移,是近年国际数学教育发展的一种趋势。
国内外的专家、学者都认为应该让中、小学生对数学和数学的作用作全面了解,让更多的学生了解和运用数学的思想和方法解决实际问题,“还数学的本来面貌”,使“数学能力成为人们取胜的法宝”1。
随着我国基础教育课程改革的深入,数学建模活动已扩展到义务教育阶段。
数学建模已成为小学数学学习的目标。
如新课标中的大量描述“……强调从学生已有的生活经验出发,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程,进而使学生获得对数学理解”2、“……应把数学建模和实际问题的解决当做新的“双基”3”;学生学习概念、算法、关系、定律、公理等数学知识就是数学模型;学生学习数学知识的过程,正是对一系列数学模型的理解、把握甚至是加以运用的过程,并获得了构建数学模型、解决实际问题的程序、方法和思想。
(三)从学生学习和发展角度看数学建模学生不仅仅学习数学知识,更重要是学习数学思想和方法。
而数学建模是一种基本的数学思想,是解决数学问题的有效形式。
学生亲自经历模型建立的“再创造”过程,有利于学生的多种感官参与,获得丰富的感性认识,形成清晰表象,符合小学生的直观思维特征;能够引发学生对数学学习的兴趣、克服对数学的畏惧心理,提高数学学习的效率,并有助于培养学生初步学会运用数学的思维方式去观察和分析现实社会,解答日常生活中的问题,进而形成勇于探索、勇于创新的科学精神。
正如刘应明院士所说的“如果学生能够自己动手用数学知识去解决几个问题,哪怕是很简单的问题,那么,数学在他们心目中的价值以及他们对数学的兴趣就会显著上升。
而且这样做对于培养他们的创新意识等等,也都是十分有益的”。
基于上述认识,我们确立“数学建模在小学数学教学中的实践研究”这一课题,试图在小学数学教学中加强数学建模的实践和应用,培养小学生的建模意识和能力,提高学生的数学素养。
二、国内外同类研究领域的现状与趋势分析100年前,就有许多数学家和数学教育家提出了“注重应用”的口号,并提出了许多具体的建议。
20世纪80年代,美国提出了“问题解决”的口号,1姜伯驹北京大学教授中国科学院院士2中华人民共和国教育部.《全日制义务教育数学课程标准·实验稿》.北京:北京师范大学出版社,2002.63.p13刘兼孙晓天.《数学课程标准解读:实验稿》.[M].北京:北京师范大学出版社,2002.1.p63并为各国数学教育界所普遍接受。
在这样的背景下,大量的数学计算和推理,数学知识和技能的积累,数学的应用或者说数学建模在学校教育中的作用显得越来越重要了。
因此,国内外出现许多的学者、专家研究数学建模理论和数学建模教学。
如从理论上研究数学建模的有徐利治教授的《数学方法论选讲》等,作为课题立项研究的有首都师大王尚志教授的《高师、中、小学数学建模理论、实践与数学教育改革》等,作为数学建模官方网站的有浙江师范大学数学系的《北峰数模网》等。
受大学生的数学建模科技活动影响,在中小学数学教育界掀起了一股“中小学数学建模研究”的热潮,如江山中学的《中学数学建模与数学课外活动研究》,台州临海市教研室组织的《小学数学建模教学和实践能力培养的实践与探索》、杭州市教研室平国强老师《谈小学数学建模的意义与方法》等。