数学建模策略十篇

发布时间:2024-04-26 03:13:12

数学建模策略篇1

利用变量关系直接建模、利用图像建模、利用数据之间的关系建模.

[关键词]建模教学;策略;高中数学

[中图分类号]G633.6[文献标识码]a[文章编号]16746058(2017)17001701

随着素质教育理念普及,数学课堂已经成为提升高中生数学素质的阵地.在高中数学教学中,教师要结合课程教学提高高中生数学建模能力.下面结合我的教学经验,谈高中数学建模教学的几点策略.

一、厘清变量关系,利用变量关系建模

在数学建模过程中最为重要的就是模型的假设和模型中变量之间的关系,这种教育在以前的应试教育过程中是最为薄弱的.在高中数学遇到的数学建模问题很大一部分均是其中的数据和变量之间存在着某种确定的关系.在认真读题的前提下结合以前的知识就可以归纳出变量之间的关系,构建出简洁明了的数学模型,从而顺利解决问题.此过程最为重要的是教师要教会学生正确应用已经学过的知识,弄清数学变量及其关系,应用已知的定理或者定律梳理出变量之间的关系,进而应用此关系构建数学模型.

【案例1】某商店每天以5元的价格进货某商品a,并且以10元的价格销售该商品,如果卖不出的商品a就会以废物垃圾的形式处理掉.该商店统计了该商品a的每日的需求量,见下表1.如果商店计划购进商品16个或者17个,你认为应该购进16个还是17个?

表1商店统计数据

首先需要学生知道购进16个商品还是17个商品的判断依据就是商店利润的多少,哪种情况多就采购哪个数量.接下来就是看购进16个商品的利润和17个商品的利润哪个多.

其次就是利润的计算方法,教师可以让学生根据表1计算购进16个商品的利润,根据表1购进16个时可以计算卖出16个时的频率以及卖出小于16个时的频率,进而计算出购进16个时的利润预期.

最后就是学生依据以上计算方法计算出购进17个商品时的利润,进而比较利润预期,哪个利润预期大就采用哪个购进方案.这种就是通过统计数据计算可能性,学生应该通过数据之间的关系厘清问题,实现正确建模.

二、画出图表,利用图表建模

在进行数学建模时,模型假设、模型简化均重要,但是在某种情况下建模的方式关系到模型正确性、简便性.几何中的数据之间的关系或者变量之间的关系可以通过图像来表示,通过图像就可以阐明一类数据之间的相互关系,并可以通过直观的点、线或者面进行视觉呈现,进而实现直观、快速解题.

【案例2】某厂购进了一批长为4000mm的钢丝,现需要加工成为698mm和518mm的两种规格钢丝用于某工程,问如何下料最省钢材?

这是我们日常生活中最常见的问题.我们可以假设可以加工成为x根698mm钢丝和y根518mm的钢丝,那么可以构建一条直线698x+518y=4000,这是最理想的.我们可以画出这条直线,图像如图1所示,只要在该直线下三角区内寻找最近的整数点就可以计算出最省钢材的方案.这种就是利用形象的图解建模的方法,利用简单的计算就可以获得最为正确的加工方案.

三、寻找数据之间的联系,利用数据关系建模

在生活中经常遇到问题中各个变量之间没有明确的关系,但需要知道它们之间的联系.这种情况我们需要根据已经掌握的部分数据去寻找它们之间的关系,通过构建不同的数学关系式,筛选出最为接近的关系去表示变量之间的联系,这种建模方法就是拟合建模法.高中数学教师应教会学生利用已学到的各种函数去处理不同数据之间的关系,通过数据的走势,学生有能力去辨别通过何种函数关系去拟合数据变量最为合适、精度最高,达到拟合建模的高效率.

【案例3】请学生收集最近一个月本地区温度、湿度数据,并根据数据趋势构建温度和湿度之间的数学关系.

数学建模策略篇2

【关键词】高校;数学建模方法;教学策略;研究

数学建模是高校常见的一门课程,在新课改后,也渐渐引入中学的数学教学当中.数学建模课程的开设在我国有一定的历史,也逐渐形成了自己的一套教学研究模式.但是由于对有效的教学策略研究不够深入,缺乏科学的理论指导,所以高校的数学建模方法教学往往拘泥于理论,没有达到应用的效果,不利于提高大学生的应用能力.因此,在高校开展数学建模方法教学策略的研究,对高校数学建模的教学和学生能力的培养具有重要的指导意义,也是推动学科作用于社会发展的一个力量,应该成为高校教学的一个研究重点.

一、数学建模及其方法的概述

数学建模是数学学科的一个分支,具体指的是利用数学计算的方法对生活中的实际问题进行前提假设、过程分析、建立模型并计算得出结论的解决问题过程.数学建模是数学应用于实际生活的一个表现,是联系数学学科和生活实际的一个桥梁.数学建模的方法很多,分类方式也多种多样.常用的数学建模方法有:类比法、差分法、回归分析法等等,每一种方法都有对应解决的模型类型,在解决实际问题时,要根据问题的不同背景选择适合的解决方法.

二、数学建模方法在高校教学中的重要性

由于数学建模是一门联系数学与生活实际的学科,因此,对于高等教育而言,数学建模教学的重要性是不言而喻的.在初等教育中,我们接触的数学在生活中的应用并不明显,即使有相关的应用,也是一些浅显、简单的应用,不能凸显出数学对人类社会发展的重要性.新课改以后,中学的数学学习也引入了数学建模的相关学习,但是这部分的学习还是停留在较为简单的一些模型中,对数学建模的了解不够透彻.在高等教育阶段开展数学建模方法的学习是深化数学学科学习的重要手段,通过建模方法的学习,学生可以在感知数学作用于生活和社会发展的同时掌握数学的具体方法,这有利于学习其他的数学学科知识.

三、高校数学建模方法教学的现状

(一)教师缺乏应用经验,课堂过于理论化

开设数学建模课程在高校当中已经属于普遍的现象,尤其是在“高教社杯”全国大学生数学建模竞赛逐渐普遍化的情况下,许多高校都将数学建模列为必修课程.但是,在实际的高校数学建模方法教学中,学生应用数学来解决实际问题的能力并没有明显的提高,其中教师缺乏应用经验是一个很大的原因.数学建模方法教学是教学生用数学建模方法去解决实际问题,是应用性的教学,要求以学生作为课堂的主体,让学生能主动性地开展创造性、研究性的学习.有些高校负责教授数学建模方法的教师本身的应用知识和经验就有所欠缺,使得在教学的过程中课堂过于理论化,条条框框的步骤和方法让学生对学习失去了兴趣,难以将方法真正牢记于心并应用起来.

(二)忽略了教学策略的个性化选择

数学建模的方法很多,每一种方法都有不同的适用背景和对应的能解决的问题模型,因此,对于不同的数学建模方法,采用的教学策略也应该有所区别.简而言之,因材施教的材不仅仅局限于教学的对象,也应该考虑到教学的原材料.例如,在数学建模方法中,聚类分析对于集散类型的模型是比较有利的,排队论对于研究排队或者类排队问题就是一个有力的工具.有的教师在教学中没有意识到这一点,对于不同的数学建模方法,习惯性地采用基本方法步骤讲解加对应模型练习的方式,使得学生不能很好地掌握每一个方法的特点,对于方法和模型之间的联系性没有很好地摸透,达不到真正应用的目的,从而不利于数学思维的培养和良好解决问题习惯的养成.

四、高校数学建模方法的教学策略研究

(一)注重数学建模方法的多重联合

多重联合的教学策略就是要求对数学建模方法进行有机组成,使其能在解决问题中发挥最大的作用.要做到方法的联合,就要求学生对每一种数学建模方法的含义、特点、步骤、作用了如指掌,这样才能更好地完成方法之间的选择、搭配.因此,加强基本方法的学习是多重联合教学策略的基础.其次,教师在教学的过程中要掌握不同数学建模方法之间的联系性和统摄性,教会学生在具体的问题情境中懂得用不同的方法进行组合和联合,更好地来解决问题.数学建模方法的多重联合其实是对数学知识本身的一个高层次应用,因为只有对方法了如指掌,才能更好地进行联合运用.

(二)注重数学建模方法的阶级递进

数学建模方法教学是对数学的应用学习的一个工具,但是不同的学生的接受能力、基础知识水平、智力水平都是有差异的,因此数学建模方法教学要遵循阶级递进的原则,因材施教,由简到难.对于刚接触数学建模学习的学生来说,在建模方法的教学上要以学生对建模的意义、过程、步骤的掌握为主,后续再引进对方法的深刻领悟和意义分析,这样才能让学生真正掌握数学建模的方法,明白建模教学的意义.如果在教学的环节打破了学生认知能力梯队,就会造成学习效果下降,打击学生学习的自信心,甚至使得学生对学习失去兴趣,产生抵触情绪.

(三)注重数学建模方法的交叉设计

数学建模方法的教学还要注意与现实情境的交叉,数学建模方法本来就是用于解决生活中的实际问题的,因此,离开了生活实际的建模方法教学就会是纸上谈兵.在具体的教学过程中,教师要注重方法和情境的交叉融合,通过创设具体的问题情境让学生感受到方法的特点和适用情形.以2014年全国高教社杯大学生数学建模竞赛B题为例,这道题目是数学作用于生活的一个直接体现,与学生的生活实际也比较贴切.这个问题情境要求学生通过数学建模的方法对被碎纸机碎掉之后的纸片进行还原.这个问题情境放在当下,可以与人民币拼接复原的新闻相结合,让学生在学习灰度矩阵建模方法的时候更有兴趣和亲身体验.

(四)注重开展应用性教学

学习数学建模方法的最K目的就是能够使得学习的数学知识能够有所依、有所用,因此数学建模方法教学的最终归途应该放置于应用型教学当中.应用性教学的开展方式是丰富多样的,除了课堂上实际问题模型的演练之外,还可以通过全国大学生数学建模竞赛来作为学习、感受的平台.大多数高校都会要求学生在寒暑假开展相关的社会实践调研,这也可以作为开展应用性教学的平台.教师可以指导学生将调研的问题通过数学建模方法来进行分析和调研,形成结果,做到一举两得,让学生真切感受数学建模方法的应用.某高校的学生在暑期对两个校区之间的校车设置进行了调查,通过数学建模的方法得出了一个最佳的设置模型,一方面为学校的办学提供了参考,另一方面也完成了社会实践的任务.数学建模方法的教学如果无法做到与应用性教学相结合,那么就无法达到教学的根本目的,对于学生自身的成长和能力的培养来说也是不利的.

能有效地使用数学建模方法建立数学模型并处理生活中的现实问题是凸显数学应用于实际、服务于社会的重要途径,也是当代大学生顺应社会发展需求应当具有的能力.数学建模方法的学习是培养学生良好地分析、解决问题能力的重要课程,有助于让学生真正将数学与生活实际相联系,同时也能为其他数学学科的学习打下方法基础.因此,开展高校数学建模方法的教学策略研究无论是对学生的发展来说,还是对社会的发展来说都是具有十分重要的意义的.在未来,还需要在数学建模方法教学策略研究的基础上,进一步把握学科的特点,从学生的学情和课程建设的目标着手,对教学策略进行调整和完善,提高高校数学建模的教学成效.

【参考文献】

[1].基于建模方法的高校数学教学策略研究[J].开封教育学院学报,2015(10):164-165.

[2]刘巍,薛冬梅.基于多媒体教学的大学《数学建模》课程教法研究[J].吉林化工学院学报,2014(12):39-42.

[3]宋岩,王道波,黄远林.应用型高校大学生数学建模活动的探索与实践[J].中国市场,2015(10):180-181.

数学建模策略篇3

关键词:数学建模;教育改革;高师院校;教学策略

引言

以数学建模为引导的大学数学教育改革取得了令人瞩目的成功.很多高校都开设了数学建模和数学实验课,受到学生的高度欢迎.通过此类课程,学生掌握了“用数学”的方法,提高了自身的数学素养,这使得他们在进一步的学习和科研中能够熟练地应用数学这一普遍而有效的工具.相比于大学数学改革的成功,中小学数学教育改革却停步不前.虽然国家在10年前已通过《普通高中数学课程标准(实验)》指出:“数学建模已经成为不同层次数学教育重要和基本的内容.”“数学建模是数学学习的一种新的方式,它有助于激发学生学习数学的兴趣,发展学生的创新意识和实践能力.”[1]要求相关部门和学校重视高中数学教学中的数学建模教学,但时至今日,真正开展数学建模教学的中学寥寥无几.究其原因,主要是当前的高中数学老师难以胜任数学建模的教学任务.高师院校是培养未来中小学教师的摇篮,其培养的学生承担了中小学一线的教学任务.如何使高师院校学生在大学学习数学建模的过程中,掌握足够的数学建模知识,能够在将来的教学岗位上,结合实际情况,开展数学建模教育,成为高师数学教育面临的问题.本文首先讨论了中学老师开展数学建模教育所面临的困难,接着分析了高师数学建模的教学要求,然后给出了针对高师学生的数学建模教学建议与策略.

1中学数学建模课程面临的问题与困难

虽然HansFreudenthal的“数学现实化”[2]已广为我国数学教育界所认可和接受,并导致了20世纪90年代中后期高考应用题和“中学数学知识应用竞赛”出现.但相对开展得如火如荼的高校数学建模教学与竞赛,在中学开展数学建模教学却进展缓慢.这主要是因为中学数学建模教学面临着与大学类似课程不同的情况与困难,总结起来主要是以下几条:(1)缺乏高水平的稳定师资.作为培养中学数目教师的摇篮———高师院校,数学建模课程的开展并不理想,目前的数学建模多为选修类课程,没有统一的教学目的和教学方式,这导致学生水平参差不齐,这难以保证高中数学建模的师资水平.(2)缺乏合适的教材.相对于大学数学建模教材和辅导书的百花齐放,针对中学数学建模的书籍在市场上难觅踪影.(3)缺乏合理的考核和引导方式.高考虽然增加了应用题,但并不是真正意义上的数学建模题目.当前对学生的考核方式依然偏重于那些利于记忆且方便在试卷上出现的知识点,而忽略数学建模这种对学生能力的全面考察.(4)缺乏先进的实验环境.数学建模课程需要学生上机编程实践,虽然一些高中生已经具有基本的编程能力,能够进行模型的实现[3],但很多中学在设备硬件、软件上并不具备数学实验的条件.由于面临种种困难,导致中学的数学建模无法开展起来,即使勉强开展了,也是蜻蜓点水,难以让学生体会到数学的奥妙,以至于“数学滚出高考”得到很多人的呼应.[4-5]如何借鉴高等院校数学建模教学的成功经验,培养适合当前中学教学需求的数学老师,成为当前高师院校面临的问题.

2高师数学建模课程教学要求

相对普通高等院校以培养学生在数学建模竞赛、科学研究中的数学应用能力,高师院校的数学建模课程需要增强学生的综合能力.针对中学开展数学建模课程面临的问题,高师院校学生需要提高的能力主要包括三方面:(1)针对中学实验所需的软硬件缺乏的现状,需要增强高师院校学生的动手能力,使之能够独立搭建实验环境,指导他人完成整个数学建模;(2)针对中学建模教材缺乏的现状,需要增强高师院校学生对教材的选择与编撰能力,能够独立地选择、综合,甚至改进、编撰教学材料的能力;(3)针对中学缺乏数学建模教师的现状,需要增强高师院校学生的独立教学能力,使之能够在新环境中制定课程的教学目标、采用适合的教学方法、探索合理的考核方式,进而保证相关工作的顺利开展.

3高师数学建模课程教学建议与策略

从高师数学建模课程的教学要求出发,本文从教学动机、教学模式、教学过程和教学目标进行分析,结合作者在高师院校的教学经验,给出了以贯彻数学建模思想为出发点,采用少讲、精讲、多练的教学模式,让学生逐步主导教学,并以培养学生综合能力为目标的教学建议和策略.

3.1以贯彻数学建模思想为出发点

开展大学生数学建模教学和实践可以提高大学生的科学素质这一观点已得到众多教育界学者的认同[6-8].相对于要求掌握的知识与技能来说,大学数学建模课时安排偏少,而一般高师院校则更少,这决定了教学目的不能以单纯灌输知识为主,而应以培养数学建模思想为主.同时,数学建模是一门注重理论联系实际的课程,单纯的知识灌输无法达到教学要求.因此,在教学过程中,应着重于训练学生运用数学知识建立数学模型,以体验综合运用相关知识和数学方法解决实际问题的过程,让学生领会数学的精髓,才能使其真正掌握数学建模这一解决实际问题的犀利武器,从而发展学生的创新能力.

3.2以少讲、精讲、多练为教学模式

在数学建模课程中贯彻少而精、多讲不如多练的原则已得到众多一线教师和学者的赞同.在教学中,将一个问题从多方面、多维度讲透彻,要比讲得多讲得浅教学效果好.在一般的案例讲解中,采用模型假设、模型构建、求解与验证、分析的步骤进行[9],在高师院校的教学中,教师需要从多个方面来引导学生,使其从不同层面、不同维度对案例进行再思考,将问题进一步深化,达到一题多练、举一反三的目的.深化方法与步骤因案例而异,但至少可以在以下方面展开:(1)模型与解的合理性.这主要是锻炼学生的怀疑精神和创新意识.要求学生在求解完毕后,重新审视整个过程,思考模型中哪些假设是合理的,哪些是过于理想化的;对于得到的解,是否达到了要求,有没有改进的空间.(2)问题的扩展性.这主要是锻炼学生从不同的角度看问题.要求学生求解完毕后,多思考多联想.比如当问题的假设或约束改变一项或多项时,模型应该怎么改变?当前模型除了适合本案例外,还能用在什么地方?(3)问题的实践性.任何数学问题都是由实际问题抽象而来的,只有对现实中的现象与问题进行实地考察、深入了解,才能够真正了解数学模型在生活中的应用.对于课堂讲解的案例,要尽量的创造条件让学生接触其最初的问题原型,比如交通流问题、课程选择与安排问题、循环比赛名次问题等.少讲、精讲的原则既避免了老师为了赶进度而“满堂灌”的低效教学方式,又能使老师将授课的重点与核心转移到知识的综合利用、问题的深度挖掘上;通过多练和实践性体验模型数据对应的实际问题,以使学生真正学会“用数学”的目的.少讲、精讲、多练的教学模式能够在兼顾高师院校数学建模课时相对较少的情况下,较为系统培养学生的建模思想和建模方法.

3.3让学生逐步主导课堂

在数学建模课程中,以“学生为主体”已成为共识[10-11].高师院校学生因为其未来从事职业的性质,还需要具有主导课堂的能力,这样才能游刃有余的教授新开设的数学建模课程.要达到此目的,在教学过程中应由“学生为主体”进一步推进为“学生为主导”.这主要表现在教学案例的选择、教学方式的探讨和教学深度的讨论上.当对数学建模具有一定了解后,让其直接参与教学案例的选择,这样能够让学生从不同的教学与学习目的来思考如何选择案例.采取何种教学方式也可以让学生多参与讨论,鼓励学生以教练与运动员的双重身份来评价、改进教学方式.在教学的重点和教学的深度方面也可以由学生来把控,老师多作为监督员的身份出现.为达到以上目的,在作者的教学经历中,将授课时间分为前、中、后三个阶段.前期是学生接触数学建模的时期,以教师讲授为主;中期为学生熟悉、消化数学建模基本理论的时期,这段时期开始引导学生针对某一章内容,自主选择案例并进行深入研究、讨论;后期为学生主导教学的时期,此时老师只作为课堂的指导者和答疑者出现,并不直接参与授课,而是对学生选题、教学方式、教学深度进行指导和把握.因为授课内容和进度并不完全依赖于某一课本,这需要授课老师付出较多的时间来规划整个教学过程,比如需要对学生的选题内容进行逐个检查与审核,需要组织同一选题的组进行教学方式的讨论与pK,需要对学生对问题的研究深度进行把握等.让学生主导教学过程的方式能够锻炼学生的文献分析能力、团队合作能力和竞争意识,并且换位思考的学习方式让学生更能够把握问题的精髓.学生为主导的教学过程能够让学生在未来的教学岗位上面临教材缺乏、师资不足的情况下合理、有效的进行教学.

3.4以培养学生综合能力为目标

因为中学教学较为程序化,对于实践性较强的数学建模课程的老师,需要具有较高的综合能力.对于数学建模等新兴课程,高师院校更应注重学生综合能力的培养.首先,在教材的选择、教学内容的选取上,要使学生具备一定的判断和选择能力.除了运用上一小节提到的“学生主导课堂”模式之外,尽量在期末安排一次课程进行课程回顾,回顾内容包括案例再讨论(教学内容选择)、教学方式回顾与评比(教学方法学习)、常见教材优劣讨论.其中关于常见教材的讨论,并不需要学生详细阅读市面上所有教材,因为在课程后期学生数学建模课程内容与教学模式已相对熟悉,并且数学建模教材的内容和案例重现度高,所以学生只需要对教材大体浏览即可了解其内容是否符合教学目的.同时,分组的方式使不同组同学阅读不同的教材,缩短其课外阅读时间.其次,在教学材料的获取上,要使学生具有基本的检索、查阅能力和整合材料的能力.比如学生必须学会在没有指定教材的情况下,如何通过互联网来获取材料,包括文献快速查找与分析、文献快速归类与整合能力等.再次,在实验环境的搭建与完善上,要使学生熟悉常用数学软件,能够独立完成安装、设置操作,并熟悉基本语法.这样保证他们到了一个全新的工作单位,在没有实验环境的条件下,能够独立开展数学建模相关的工作,而不会受制于暂时的教学条件.在常用数学软件中,至少应包括LinGo、matLaB、matHematiC等.通过对学生综合素质的培养,使学生能够在缺乏教学条件下应付自如,全面开展数学建模教学,提升我国中学数学教学质量,改变当前“数学只为数钱”[5]的现状.

4总结

数学建模策略篇4

将数学建模思想融入高职数学教学中具有重要的实际意义.高职数学老师将数学建模的思想引入数学教学中,可以用来培养学生的数学建模意识和数学建模能力以及运用数学建模的方法解决现实生活问题的能力.高职教育在人才培养过程中具有工具性和基础性的作用,因此,在教学的过程中应该坚持适度地融入数学建模思想,培养学生的建模意识,提升建模能力,在指引学生进行实际应用的过程之中,重视对能力的培养,将实际生活中的问题作为载体,对传统使用的教材进行改革.教师在对公式、原理和概念教学的过程中,应该向学生渗透相关的数学建模思想和数学建模方法,尤其是在对导数、极限和积分等概念进行阐述的时候,应该将新的数学问题向以往解决过的问题进行转化.

一、数学建模思想的阐述和意义

我们通常所说的“数学建模”就是在解决现实世界中的问题时,运用数学理论及工具构建出一个数学的模型,这个模型的本质是一种数学结构,可以是若干数学式子,还可以是某种图形表格,能够用来解释现实对象的特性和状态,推测对象事物的未来状况,提供人们处理事物的决定策略以及控制方案.数学建模的思想就是对数学的应用思想,将其融入高职数学教学中,充分体现了数学的真正价值——从现实出发再应用于现实.

在高职数学教学中融入建模思想,有利于激发学生的数学学习兴趣,让学生在解决问题的同时,发现自己数学知识的欠缺,从而回到课堂寻求数学知识,这样循环反复不仅促进了数学教学,更提升了学生的实际应用能力和动手能力.数学建模中涉及的问题往往是多种多样的,解决方法也是新奇个性的,将其思想融入数学教学是对学生的创新能力的锻炼与激发,使得课堂更加丰富多彩,教学更加热情积极.

二、建模思想的培养策略

1?丰富数学教学内容,突出数学思想

对于高职院校的数学教学要融入数学建模思想,就要对教学的具体内容作出必要的变通,在教学数学的理论时,转变以往重视推导证明的教学过程,在推导的过程中不必追求过高的完整性和严密性,将教学的重点移向基本概念的深入理解,熟练掌握和应用技术、技巧与方法.针对各个专业的特征,设置有侧重点的数学课程.如理科方面的电子电气专业,就可以多重视学生的微分、极限、重积分变换等教学;在经济方面的专业应强调如数理统计学、线性代数学以及线性规划学的教学内容,而且在微积分方面最好简略;计算机类型的专业就可以适当增加像离散数学的教学内容.总体上强调实际应用价值高的教学部分,同时增添教学素材,融入新的技术来开阔学生的观念.

2?培养建模意识,用建模的思想指导课程

高职数学教学的数学建模思想要从灌输意识开始,和以往教学略有不同的是,要在教导学生学习基本数学知识技巧时,用数学建模的思想指导他们理解概念,认识本源.很多问题都可以用建模去讲解,比如最优化、最值问题、导数问题、极限问题、微分方程问题、线性规划问题等.

这就要求我们高职数学老师要精心设计课程教学方案,充分发挥数学建模的思想,培养学生的建模意识.如老师在讲解《函数》一章时,不能按照以前的方法只讲解函数是一种关系,而要在其基础上赋予它更新的内容,以数学建模的思想,将函数公式应用到实际问题中,这样让学生能够有更深的理解,开阔学生的思维.举例如下:

给出一个函数式子:s=12gt2.

这是一个描述不同变量之间的联系而建立起来的函数关系,我们在教学中就可以构建具体的数学模型,这就是自由落体在整个运动过程中的下降距离s和时间t之间存在的函数关系,经过这样的简单设计之后再讲解给学生,会使教学的积极性有很大改善,也会使这种建模思想慢慢植入学生以后的学习之中.

3?提升建模能力,将建模的思想融入学生的习题

注重培养学生“数学模型的应用能力”和“论文联盟数学模型的建立能力”.能力培养重点放在平时学生的数学习题设计上,可以使用“双向翻译”的培养方式,这就要在讲解习题之前做好准备工作,在课堂上为学生讲解清楚概念的来源、公式的实际内涵和可用的几何模型,举例说明它们之间可以转换,从而布置“翻译”习题,培养建模能力.例如,可以出类似下面的习题:

函数关系式f(x,y)=(x-2)2+y2+x2+(y-1)2,请说明函数所能表示的具体含义,并求其最小值.在做具体解答的时候学生会寻找课堂所学,找出答案.这就是通过翻译激发其建模能力,对于这个问题就是求算一动点与两定点之间的距离之和,学生自然在求算最小值时联系实际寻找到两定点的中点就是最小的值所在点,从而简单地解决问题.也可以给出实际问题而不是公式,让学生去求解,以达到“双向翻译”,增强数学建模能力.

4?增设数学实验的教学,将数学软件纳入学习之中

高职数学教学中大部分都是微积分,具有抽象性和复杂性的特征,不容易求算和解决,学生在课堂上学习到的知识和方法的所用之处少之又少.作为高职院校,学生学习数学的目的是应用所学去处理实际问题数学软件在微积分的学习中可以起到很大的作用.对于一些微积分中的问题,教师可以运用实验来指导教学,这样既可以使实践大为缩减,更能使学生学习理解的程度加深,还能应用数学软件matlab及mathematica使复杂的求算不再困扰学生,在数学教学上是很大的进步,充分体现数学建模思想的重要作用.

5?把数学模型作为教学内容

数学建模策略篇5

关键词:学习方式实践活动评价方式学习策略数学模型

在小学数学教学活动中,教师要以数学课程标准为依据,立足于学生的经验和兴趣,通过挖掘现实生活中的生动素材引入新知,把抽象的数学知识转化成具体、形象、易于学生接受的新知,采用自主、合作、探究的学习方式,激活数学课堂,在展现数学内容的过程中,针对学生的学习状况进行评价策略,不断拓展学生的思考时空,发展学生的数学思维能力,引导学生体验与感悟数学知识的形成过程,有效建构数学知识模型。

一、改善学习方式,获得活动经验

在数学课堂教学活动中,教师善于运用自主探索、合作交流与实践探究的数学学习方式,在立足于学生已有生活经验和知识经验的基础上,为学生提供从事数学活动和交流的机会,努力引导学生在自主探索过程中,真正理解和掌握基本的数学知识技能,以及数学思想和方法,获得广泛的数学活动经验。

例如,在教学“两位数加两位数”的例3时,教师运用多媒体屏幕出示课本第8页的情境图,同时展示图中明明提出的问题:“二(1)班和二(3)班能合乘一辆车吗?”学生仔细观看屏幕,从数学的角度观察情境图,认真寻找数学信息,并思考数学问题。学生在小组合作中经过一番讨论说出自己的看法。生1:“无法直接回答明明提出的问题。”生2:“应该怎样才能回答明明的问题呢?”生3:“因为我们还不知道一班和三班共有多少人,只有把这两个班级的人数相加后才能知道是否可以合乘一辆车。”最后,学生在合作交流中列出算式:36+35=?如何计算呢?教师引导学生在小组里利用小棒动手摆一摆,学生动手操作摆小棒后,得出6捆11根小棒,又经过教师点拨,学生把11根小棒捆成一捆是10根,剩下单个一根,所有的小棒一共就是7捆1根。紧接着,教师引导学生根据摆小棒的过程列竖式进行计算,经过师生共同交流探究,学生懂得了数字个位上6加5得11就要在个位上写1,再向十位上进1。在教师创设的数学活动情境中,学生运用自主探索、合作交流的学习方式,主动地发现问题、提出问题,通过分析数量间的关系,并在探究活动中解决数学问题,体验数学知识的形成过程,有利于学生迅速建构数学知识模型,更快地形成数学学习能力。

二、引导实践活动,灵活运用教材

教师在数学课堂教学中要根据课程理念的要求,根据本班学生的实际情况,关注学生的兴趣和经验,充分挖掘教材教育资源,采用不同的表现方式,满足学生多样化的学习需求,灵活使用教材,从教材的要求出发组织与教材相关联且有意义的实践活动,为学生的数学学习提供生动活泼、主动求知的材料与环境,让学生在实践活动中体验数学知识的形成过程,使学生在获得数学基础知识和基本技能的同时,发展数学学习能力。

例如,在教学“平均分”时,当学生初步体验和掌握平均分的概念和意义后,教师根据学生的实际情况,引导学生从实际生活中寻找出平均分的例子,部分学生从班级的人数找起,提出:“我们班级有40个人,平均分成10个学习小组,每个小组有4人,这就是平均分。”部分学生从学校运动会找起,提出:“学校运动会接力跑有20名同学参加比赛,平均分成5个队,每队有4个人。”还有部分学生从校园小路两旁的树木找起,提出:“校园的小道两边平均种了16棵芒果树。”从生活实际中寻找平均分的例子,可以使学生进一步体验平均分这一概念的内涵,同时也让学生感受到生活中处处有平均分。接着,教师给每个学习小组分发一张图片,图片中有16个蜜柚、12个苹果、8个梨子的图形排列着,提出要求:“请同学们想出办法,动手把这些水果平均分给自己小组里的4个人。”在小组合作操作中,学生兴趣盎然地动手分水果,伴随着积极探究,教师适时给予点拨。在实践活动成果展示会上,部分小组运用了画圈子的办法,给自己小组里的每个人平均了4个蜜柚、3个苹果、2个梨子;部分小组的学生把每种水果的每一个图形剪了下来,再平均分给小组里的每一个同学;部分小组的学生在每一个水果下面,写上一个同学的名字,最后把水果平均地分给每个人。通过这种动手实践活动,学生的思维空间得到了拓展,通过小组合作交流与动手操作,学生想出了各种方法,把水果平均分到每个学生手里,再次体验了平均分数学知识点的形成过程,建构数学知识模型,有效训练学生思维的灵活性和开放性,培养学生的应用意识和实践能力。

三、讲求评价方式,促进全面发展

数学建模策略篇6

[关键词]模型思想构建策略

[中图分类号]G623.5[文献标识码]a[文章编号]1007-9068(2015)11-069

随着新课改的不断推进,培养小学生的数学模型思维成为了提升学生数学素养的关键。在小学阶段培养模型思维,能够使学生增强数学的学习兴趣和应用意识,从而为学生以后的数学学习打下良好的基础。

一、利用直观形象,建立方程模型

利用具体的情景引导能够使得学生很快融入数学问题的思考过程中。在进行情境创设的时候,一方面要跟学生的生活实际联系起来,这样便于学生理解,使得学生具备数学来源于生活又用之于生活的思想;另一方面要注重情境问题的逻辑性,使学生学习的好奇心在具体的情境中被激发出来,从而有利于学生在教师的引导下提出假设,最终提出有价值的问题。

比如,在教学“简易方程”时,教师为了能够让学生很好地理解“方程等式”这样的概念,在课堂上拿出一个天平,在天平的左边放上一个空杯子,在天平的右边放一个100g的砝码,两边刚好平衡;然后再在左边的杯子里面加入些许水,接着在右边的托盘上放上100g和50g的砝码,这时天平两边又重新平衡。教师此时提问:加入的水的重量是多少?学生面对这样的问题再根据刚才的实验过程,就会假设水的重量为xg,然后能够写出100+x=250这样的等式。借助情境,学生就不会觉得方程多么难以理解,根据现实中的平衡来进行理解,学生能够很快掌握简易方程的构建模型。

二、运用辅助工具,建立几何模型

在小学数学中涉及各种各样的符号,要使学生学会正确使用数学符号,可以通过各种辅助工具来帮助学生确立符号模型。辅助工具主要有两种:1.列表、图形以及图像。通过列表或者图表的方式有利于学生理解问题,有助于学生找到题目中隐含的关系。图表法虽然比较费时,但是能够帮助学生很快找到问题的答案;图形法能够帮助学生更好地理解几何图形;图像法能够帮助学生找到各个数量之间的关系。2.实物教学工具。教师在教学过程中,需要利用各种教学工具来帮助学生理解数学知识,比如利用方格纸和直尺来帮助学生理解分数和小数,利用天平来帮助学生理解简易方程的构建等。

比如,在教学“圆”时,教师为了让学生找到圆的直径和周长之间的关系,可以让学生在课堂上提前准备好圆片、绳子和尺子,然后进行自主测量,经测量后让学生对测量的结果进行计算,发现周长是直径的三倍多一些。经过这样的一个过程,再对学生引入圆的周长的计算公式,学生就很容易理解π这个符号的含义。学生具备动手的思想模型以后,在以后学习圆锥的体积和圆柱的体积的计算时,教师同样可以让学生通过动手的方式,通过给圆柱、圆锥装沙子来确定体积,然后找到底面和高之间的关系,学生学习起来就会更轻松有趣。经过这样的一个反复的练习,学生以后再遇到类似的问题的时候,就会将在头脑中已经形成的数学模型拿出来进行使用。

三、开展合作探究,建立时间模型

在小学数学课堂中融入合作的理念,是素质教育的必然要求,这样能够培养学生的创新精神和实践能力,使得学生真正成为课堂的主体,在自主探索、相互合作过程中掌握基本知识,形成数学的基本技能,提高发现问题、解决问题的能力。在这个过程中,教师要做好引导作用,帮助学生理解问题情境,将合作意识引入课堂中,不仅包括学生和学生之间的合作,还包括教师和学生之间的合作。教师要用平等的态度来鼓励学生参与建模的过程,和学生一起感受成功和挫折。

比如,在教学“时、分、秒”时,教师为了让学生能够更好地理解时间的宝贵,在课堂中进行小组活动,规定小组的每个成员在一分钟时间内做自己喜欢做的某件事情。有的学生写字,有的学生做题,有的学生画三角形,有的学生则选择什么都不做。在一分钟结束之后,让每个学生来谈谈“一分钟的体会”。经过这样的一个过程,学生对于一分钟的长短就有了具体的认识。通过小组的分工合作,学生体会到一分钟具体有多长,一分钟内可以做哪些事情,增强了学生的时间观念,建立了时间模型。同样,在学习“统计”这部分知识的时候,教师也可以采用同样的方法,给学生布置社会统计的任务,提高学生的统计能力。

数学建模策略篇7

关键词:数学建模组织与培训;数学基础课程教学改革;教育模式

中图分类号:G642.0文献标志码:a文章编号:1674-9324(2014)29-0278-03

全国大学生数学建模竞赛是由教育部高教司与中国工业与应用数学学会联合举办的一项全国性的基础学科竞赛,目的在于培养学生运用数学知识和方法来分析问题、解决问题进而处理实际问题的能力。特别是培养学生从实际问题中抽象出数学模型的能力、计算机编程能力、团队协作和科技论文写作能力,同时推动大学数学基础课的教学改革。这项赛事从1992年开始,全国各高校师生积极参与,竞赛的规模不断扩大,参赛学校从1992年的79所增加到2013年的1326所,参赛队数从1992年的314队增加到2013年的23339队。重庆理工大学从1995年开始组织学生参加全国大学生数学建模竞赛,取得优异成绩,到2013年累计获得全国一等奖13项,二等奖59项,重庆赛区组织奖4项,重庆赛区优秀指导教师23人次,竞赛成绩名列重庆赛区前列。本文根据我校多年的参赛经验,就数学建模竞赛的组织和培训做一总结和探讨。

一、数学建模竞赛组织

1.领导重视,经费落实。正如数学建模竞赛的宗旨是团队精神一样,我校从1995年开始参加数学建模竞赛起,历年来十分重视竞赛的组织工作;由教务处牵头成立了包括各二级学院副院长、教务处长的学科竞赛领导小组,负责竞赛的学生组织、培训和竞赛场地的协调及相关经费的落实等工作。由数学与统计学院为主成立数学建模竞赛教练组,承担竞赛的具体组织工作。学校主管教学的校长多次就数学建模竞赛有关工作做批示,指示要全力以赴做好数学建模竞赛各项工作,从经费上支持数学建模竞赛的开展,并询问各项工作的进展落实情况。竞赛和培训期间,校领导和教务处经常到培训和竞赛场地指导工作,听取参赛师生的意见,解决具体的困难和问题,同时各二级学院和相关单位也对竞赛的各方面如假期学生培训场地和学生住宿落实,图书资料借阅等方面提供支持,共同搞好竞赛组织与协调工作。

2.全面动员,广泛参与。数学建模竞赛的目的是培养学生创新思维和解决实际问题能力,提高人才素质,吸收更多的同学参加,让更多的同学受益。为了扩大数模竞赛在学生中的影响,最大范围地吸引学生参与该项赛事,我们主要开展了以下三方面的工作:①组建数学建模协会。从大一开始高等数学课教师就会在课程中向学生介绍全国大学生数学建模竞赛,同时在课程教学过程中引入数学建模的案例,使学生对数学建模竞赛有一个初步的认识。每年十一月通过数学建模协会大力宣传我校在历年竞赛中所取得的成绩,发展新会员,到目前为止,该协会已有600多位会员。派数模教练对协会工作进行指导。②组织全校性的报告会。邀请国内数学建模的专家进行有关数学建模的讲座。③采取各种手段和渠道宣传数学建模。为促进我校大学生数学建模竞赛的深入开展,学校制定了《重庆理工大学关于开展全国大学生数学建模竞赛活动的实施办法》、《校级数学建模竞赛章程》,对数学建模竞赛规则、组织形式和学生奖和组织奖的评奖方式等方面做出了具体的规定和要求,进行政策激励。通过以上活动的开展,吸引了许多优秀学生参加数学建模竞赛。

二、数学建模竞赛培训

由教务处和学校数学建模竞赛教练组负责竞赛的培训工作。具体流程如下:第一阶段:每年3~5月由教练组教练开设全院选修课《数学建模技巧》。讲解数学建模基础知识,激发学生对数学建模的兴趣。5月上旬举行重庆理工大学校级数学建模竞赛,通过竞赛选拔优秀学生参加第二阶段的培训。第二阶段:5月中旬~6月下旬,进行数学建模提高培训。完善学生的建模知识体系,增强学生数学修养,增强问题分析、建模和求解的综合能力。第三阶段:8月中旬~赛前,组织参加全国大学生数学建模竞赛的队员暑假强化培训。主要强化学生以下几方面的能力。

1.强化计算机编程和相关数学软件使用的能力。

2.强化学生从互联网获取资料的能力。

3.强化学生科技论文写作的能力,进行专门的培训和指导。

4.强化学生的团队协作能力。实践证明,队员之间配合的默契程度直接关系到竞赛的成功与否,通过模拟竞赛及答辩对三名参赛队员进行团队合作训练。

三、数学建模竞赛组织和培训的体会

1.数学建模竞赛提高了学生的创新精神和综合素质。数学建模竞赛的赛题工程技术、管理科学和社会热点问题简化而成,参加数学建模竞赛需要学生掌握数学建模的基础知识如微分方程模型、数学规划模型、概率模型、统计回归模型等,具备计算机编程能力和科研论文写作能力,因此数学建模竞赛本身就是学生综合能力提高的过程。数学建模竞赛由于它的竞赛赛题、组织形式和评判标准,适合培养有创新精神和综合素质人才的需要,收到广大学生的欢迎。学生们普遍反映,通过参加数学建模竞赛,提高了知识分析和解决实际问题的能力,培养学生的合作意识和团队精神。

2.推动了大学数学基础课程的教学改革。①教学思想和教学内容的改革。数学建模竞赛为大学数学基础课程教学改革找到了突破口。从大学数学教学思想上说,培养大学生的综合素质有两个方面:一是通过分析、逻辑推理或计算能够正确地求解数学问题,即对已有的数学模型用所学的数学知识进行求解;二是对所研究的实际问题,根据研究对象的特征,做必要、合理的简化假设,用数学语言描述研究对象的内在规律,建立实际问题的数学模型。将数学建模思想融入到大学数学基础课程的教学过程中是对加强对各方面能力培训的很好方法。因此在数学课程的教学过程中我们强调了数学建模思想的突出作用,注重从实际应用背景中引入数学的基本概念和基本定理,并强调用如何所授数学知识解决实际问题。②教学方法和手段的改革。教学方法上引入案例教学。具体的做法是给出实际问题的相关背景资料、带着所要解决的问题,讲解相关的数学理论和方法,再用此方法解决实际问题。选择案例的思路是:要有鲜明的教学目的性、趣味性、高度的拟真性、代表性,求解不太复杂。使学生从解决这些问题入手,从中体会应用数学知识解决实际问题的技巧和乐趣。教学手段上可采用多媒体教学。多媒体技术的运用,加大了信息量的传授,尤其是在案例教学方面。同时为了直观体验数学实验的过程与技巧,采用实验软件演示教学方法,形式直观、生动、易理解,提高了教学效果。③教师队伍建设。数学建模竞赛培训是一项涉及面广,劳动量庞大的工作,建设一支高水平、高素质的教师队伍是做好数学建模竞赛培训的保证,也是取得全国数学建模竞赛优异成绩的基础。我校从1995年组织学生参加全国大学生数学建模竞赛开始,先后有30多位教师参加了学校的数学建模竞赛教练组。通过组织学生参加数学建模竞赛,对学生进行赛前培训和赛后总结,使教练的学术水平、教学水平和科研能力得到了提高。建设了一支以中青年教师为骨干的优秀数学建模教练团队,为我校参加数学建模竞赛取得优异成绩做出了贡献。近年来,校数学建模竞赛教练组承担部级和市级教改项目6项,发表教研论文30余篇,获得校级教学成果一等奖两项。

四、进一步的思考

1.如何使学生在后继课程的学习中,以及参加工作后在工作中继续发扬参加数学建模竞赛中所培养到的团结协作和创新精神,并开花结果?

2.如何构建一套适合普通工科院校教育特点数学建模教育模式,加大数学建模活动的受益面?

3.如何在不额外增加数学基础课程总学时的基础上,将数学建模的思想和方法有机地融入到大学数学基础课程的教学中去?

4.如何对参加全国竞赛的学生进行英语论文写作及建模水平的再培训,使学生在美国大学生数学建模竞赛中取得好成绩?

参考文献:

[1]李苏北.以学科竞赛为载体,推动课程建设与学生创新能力培养[J].大学数数学,2009,25(5):8-11.

[2]李大潜.中国大学生数学建模竞赛[m].北京:高等教育出版社,2007.

[3]王义康,王航平.数学建模竞赛培训策略研究[J].重庆科技学院学报,2010,(3):196-198.

数学建模策略篇8

培养学生数学建模的思维是提高教师数学教学能力的重要途径,也是培养学生创新能力的重要举措。在数学的学习过程中,合理地培养学生数学建模思维,充分地将数学抽象的定理与概念通过数学建模的方法,让学生树立起正确的、直观的数学概念。

一、数学建模的本质

数学建模的本质就是从现实的问题建立数学模型的过程,通俗来讲就是将现实中遇到的问题进行抽象提炼之后,用一些简单的数学符号,式子以及图形来进行表述,使其变成易于研究的数学问题,通过研究这些简单的数学问题来分析一些客观上的现象,预测发展规律,或者是提供最优策略。数学建模的一般步骤包括:

1.对生活中遇到的原始问题分析,假设,将其抽象为简单的数学问题;2.选择合适的数学工具,方法,选择适当的模型并进行分析;3.对相应的模型进行实际求解,验证,分析,修改,验证等等的步骤来进行模型的确定。

数学建模的过程不仅仅能够提高学生对于数学的学习兴趣,还能够培养学生不怕苦,不怕累,坚持不懈的精神;还能够培养学生正确的数学观。数学建模能够培养学生应用数学的分析能力,证明能力以及计算推理能力;能够培养学生对于数学语言的表达能力等等。

二、当前高中生数学建模的能力以及意识

就现在的情况看来,当前我们国家高中生的数学建模能力以及建模意识还不是很强,建模能力以及建模意识还存在很大的问题:

1.数学理解能力差,对题意的把握能力不足;

2.数学建模的方法还不完善,建模方法比较低;

3.学生对于数学建模意识不是很强,对其的应用意识也不高。

新课改对高中数学的教学提出了新的任务,对于数学建模能力的培养也提出了更高的要求。

三、从数学建模中优化数学的教学方法

从数学建模过程中,优化教学方法的途径有很多,但是主要还是通过培养学生的数学建模思维,让学生能够正确地面对一些数学抽象的问题。

(一)教师精心设计教案

教师进行精心的备案,也就是想要更好地开展案例教学,所谓的案例教学,就是在教师进行教学过程中以具体的案例作为教学的主要内容,也就是通过各种具体实例的展示来介绍数学建模的思想。在高中数学课堂的教学过程中,不仅需要教师进行讲解,还需要教师与学生进行一定的互动,也就是学生提出自己不理解的问题,然后教师具有针对性的来解决这些问题,这样在很大程度上可以提高学生的思维能力,因为在教学过程中,学生先思考,然后再提出自己困惑的问题,这有利于学生加深对问题的理解,同时也可以加深学生对这种问题的记忆。

这其中需要注意的是,教师选取的案例应该是具有代表性的,同时也是需要适应高中学生的思维发展的现状的,只有教师选取的案例与学生相适应,那么学生才可以积极地投入到教师选取的案例当中,积极的进行学习与理解。

(二)把握好课后学生的建模训练

教师在课堂上充分地培养学生数学建模的能力,那么想要使学生进一步地提高数学建模能力,从而提高数学学习的效率,那么就必须课下的时候,根据学生的实际情况来进行一定的数学建模的训练,以此来达到巩固和深化课堂的目的。

这其中主要有以下的几种形式。第一种就是:教师布置课堂上已经讲解过的练习题,让学生重新进行推导与理解,让学生可以在这个问题上进一步的思考,这是为了达到学生巩固课堂的目的。还有一种就是:教师布置与课堂讲解过的题目相类似的练习题,让学生独立的完成这些题目,因为在课堂上教师已经讲解过这类的题目,所以再让学生练习这一部分题目,就可以在很大程度上转变学生的思想,从而达到让学生举一反三的目的,通过这个过程的强化训练,能够使学生认识问题与解决问题的能力得到充分的锻炼与提高。

(三)不断的提高教师的自身水平

在数学建模教学过程中,教师起到关键的作用,教师教学水平的高低直接决定了数学建模教学能否达到预期的效果,也就决定了数学建模教学能否提高数学教学的效率。在数学建模过程中,不仅需要教师具有较高的专业知识,同时还需要教师具有丰富的实践经验与很强的解决问题的能力,所以从这个方面来看,数学教师自身的水平决定着能否提高数学教学的效率。

(四)主体是学生,老师为辅

数学建模的教学过程是一个不断探索,不断创新,不断完善以及提高的过程,其与传统的数学教学相比有着很大的不同,其教学的方针就是以实验为基础,学生为中心,问题为主线,目的是在于培养学生的数学建模能力。这种数学教学的方式,能够让学生将理论与实际结合起来,利用所学的数学理论知识解决实际中遇到的问题,这样能够很有效的提高学生的问题分析以及问题解决的能力,不断的提高学生对于数学学习的兴趣以及数学应用的能力与意识。

数学建模策略篇9

关键词:数字化;语言教学环境;系统组成;建设策略;运行模式

中图分类号:H319.3 文献标识码:a 文章编号:1001―5795(2011)06―0072―0003

国内学者一般认为语言实验室(LanguageLabora―tory)是由美国人沃尔兹(RalphH.waltz)于20世纪20年代首先提出的(范姣莲,2005:6;杜勇等,2011:164),并且认为当时的语言实验室是利用各种实验仪器对语音进行分析研究和实验的场所,主要用于对语音的各种物理现象进行科学研究,并不用于语言训练。直到二次世界大战结束后,研究者才在语言实验室中采用磁带录音机进行语言训练并取得良好效果。

实际上,自1877年爱迪生发明留声机起,音频记录技术就开始应用于语言教学。1893年已经有商业化的唱片用来帮助学习者学习英语或西班牙语。1908年法国格勒诺布尔大学(University0fGrenoble)已经有计划地应用留声机设备进行语言教学。1909年夏季,美国人查尔范特(Frankc.Chalfant)曾在格勒诺布尔大学学习过一段时间。1912年查尔范特在位于美国普尔曼市的华盛顿州立大学创建了语音学实验室(phoneticsLaboratory),在实验室中学生通过耳机来进行听力训练,并提供唱片录音机来帮助学生比较自己的发音与范例发音之间的差异,这大大提高了语言学习效果(Steven&warren,1996)。如果说由爱迪生发明的留声机应用于语言教学是媒体技术与语言教学整合的雏形,那么1912年查尔范特建立的phoneticsLa―boratory已经是着眼于语言训练的、真正意义上的语言教学实验室。

1、从语言实验室到数字化语言教学环境

“现代教育观把环境因素作为构成教育体系的四大要素(教育目的、教育者、教育对象和环境)之一,充分说明了环境对教育、教学的重要性”(龚心源,2004:65)。语言实验室是指利用一系列教育技术软硬件装备起来,专门用于语言教学的多媒体教室,教学装备和教学场地是语言实验室的两大组成部分。随着信息技术的发展,特别是在新的教育模式和教学需求的驱动下,语言实验室的功能与形态也在不断地拓展。当前综合型、开放式、数字化的语言教学环境是语言实验室的最新发展形态。作为数字化校园的重要组成部分,数字化语言教学环境早已不是传统意义上的语言实验室:

・技术进步:在经历了早期的模拟时代、模拟与数字相结合的时代之后,当前的语言教学环境建设已经进入了全数字时代。

・时空拓展:教学行为不再局限于课堂时间和教室空间,学习者可以随时随地进入网络学习空间,这体现了时空的开放性。

・资源扩充:互联网上海量的信息,打破了书本教材和课件讲义的局限,大大扩充了师生所拥有的“教”与“学”的资源。

・模式多元:数字化语言教学环境不仅支持“以教为主”的教师主导教学模式而且支持“以学为主”的学生自主学习模式。

优化教学过程,提高教学效率,进而提升教学品质是教学环境建设的核心使命(宋述强等,2010:29)。功能全面、资源丰富的数字化语言教学环境不仅为语言教学活动的开展创设了开放的、互动的环境支持,而且为推动当前高校语言教学的全面改革创造了先决条件,推动教育理念、教育模式、教育内容、教育方法、教育评价等产生一系列重大的变革。

2、数字化语言教学环境与系统组成

数字化语言教学环境是指开展语言教学活动时,由线下物理空间、教学软硬件装备与线上信息系统、数字资源所组成的综合系统。除了物理空间、信息网络、供配电系统等基础设施外,数字化语言教学环境主要由安装了数字化语言学习系统、同声传译训练系统的数字化语言实验室,集成了网络教学、作业处理、辅导答疑、综合考试、教学评估等功能的网络教学管理平台和具有统一身份认证功能的信息门户组成。

数字化语言教学环境的系统组成如图1所示,其核心部分包括基础设施、数字化语言实验室、网络教学管理平台和信息门户,扩展部分包括校园网内其他教学系统、教学资源和互联网上海量的教学资源、信息资源。限于篇幅,本文只介绍数字化语言教学环境的核心部分,即基础设施、数字化语言实验室、网络教学管理平台和信息门户四部分。

2.1基础设施

数字化语言教学环境的基础设施包括:符合建筑声学和光学设计要求,满足开展教学互动活动的物理空间;多媒体讲台、计算机、投影机、录音机、录像机、话筒、功率放大器、扬声器等硬件设施;运行稳定、接人方便的网络条件;安全可靠、低碳环保的供配电系统。

2.2数字化语言实验室

除了物理环境和硬件设备外,数字化语言实验室的核心是数字化语言教学系统。该系统由一个教师主控单元和一定数量的学生单元组成,之间的信号以数字形式进行传输、处理和存储。从功能上看,数字化语言教学系统又包括听力教学与训练系统、口语教学与训练系统、阅读教学与训练系统、写作教学与训练系统以及同声传译教学与训练系统。

2.3网络教学管理平台

网络教学管理平台是支撑网络教学最重要的业务系统,为教师提供教学组织环境,为学生提供自主学习环境。网络教学管理平台包括信息系统、网络教学系统、数字资源中心、作业管理系统、综合考试系统、成绩管理系统、辅导答疑系统、虚拟学习社区、教学评估系统以及其他业务系统等。

2.4信息门户

信息门户把各种应用系统和数据资源统一到一个信息管理平台上,根据用户使用特点和角色的不同,形成个性化的应用界面,并通过对事件和消息的处理把用户有机地联系在一起。在数字化语言教学环境中,用户通过信息门户进行统一身份认证,能够实现多个应用系统的单点登录。

3、数字化语言教学环境的建设策略

随着教育信息化的广泛深入,越来越多的厂商、企业介入到数字化语言教学环境这一领域,他们提供了众多的设备产品和解决方案。但同时,数字化语言教学环境的建设中也面临着诸多问题,例如:环境建设的统筹规划少,难以实现可持续性发展;产品方案的系统集成差,设备选型只是罗列堆砌;系统运行的智能程度低,应用难以做到以人为本等。

数字化语言教学环境建设是一项巨大的系统工程,要在需求分析的基础上,对设备产品、系统方案进行优化组合,综合运用网络信息、智能控制、音视频处理等技术,对硬件设备和软件产品进行科学合理地系统集成。在数字化语言教学环境的建设中需要运用如下策略:

3.1立足教学需求,明确建设目标

满足教学需求,提升教学品质,推动教学创新是数字化语言教学环境建设的原动力。在项目前期,要根据调研计划对相关人员、部门进行广泛的需求调研,在收集整理教师、学生和运行管理人员的需求之后,综合考虑资金投入、当前需求、技术趋势等因素,编写需求说明书。数字化语言教学环境建设要以满足教学需求为根本出发点,系统集成不是选择最好产品的简单行为,而是要根据需求选择性价格比最高的产品和方案。要根据需求调研和项目进度要求,制定数字化语言教学环境的发展规划和建设目标,并给出明确的时间表和路线图。

3.2组建高效团队。倡导多元参与

在经费有保证的前提下,数字化语言教学环境建设成败的关键在于是否有一支决策有力、经验丰富、执行高效的项目团队。项目团队通常由决策领导、评审专家和实施人员组成。决策领导通常是学校分管领导和外语院系的负责人,他们对资金投入、运作模式等具有决策权,推动项目的启动和实施。评审专家负责方案论证、标书评审、项目验收等。项目实施人员通常由系统集成商的专业技术人员和学校的运行管理人员组成,实施人员要做好需求分析、功能设计、系统集成、应用定制、人员培训等工作。

3.3总体统筹规划,分步实施推进

为了避免低水平的重复性建设,数字化语言教学环境的建设要纳入学校的整体教育改革和外语学科群的发展规划中,从学校的实际财力出发,量力而行,分步实施。其中有两个问题要特别引起注意:一是注重产品选型的标准化和系统方案的可拓展性。所选用的设备产品要遵循国内外相关标准,与其他接入产品具有良好的兼容性。考虑到未来的升级扩充,配置的系统设备需要具有能够增加或连接新设备的能力,从而使系统在一定的时限(3~5年)内保持技术不落后。二是要抓住重点,以点带面。要以数字化语言实验室为突破口,以网络教学管理平台为依托,以数字化教学资源建设为龙头,形成环境建设的亮点和今后应用的优势。

3.4全程质量管理。严格风险控制

数字化语言教学环境涉及内容多、资金投入大、技术要求高,必须加强质量管理,确保资金使用效益和工程建设质量,避免低水平重复建设或超标准盲目建设造成浪费。需要建立质量控制和项目进度考核体系,建立项目风险控制和防范措施,在每个阶段规定详细的实施文档,及时掌握实施的质量、出现的问题、解决的途径和遗留的问题等。由项目负责人和评审专家对每一阶段实施进行质量和风险评审,为数字化语言教学环境建设项目的快速实施和成功应用提供质量保障。

4、数字化语言教学环境的运行模式

数字化语言教学环境的最终目的是优化教学过程,提升教学品质,为语言教学提供综合型、开放式、数字化的支持服务。随着数字化语言教学环境的建成,项目团队会将管理运行工作移交给校方指定的技术服务部门,相关的工作重心也逐步由开发和集成转向运行和服务。当前数字化语言教学环境的运行模式不外乎如下三种:

4.1自营模式

自营模式是指由外语院系或学校的一个归口单位(如语言实验教学中心、教育技术中心、实验室设备处、后勤物业等)统一管理、运行和维护数字化语言实验室和网络教学管理平台等。自营模式的优点在于对师生需求的灵活掌握,在行政的干预下,便于管理协调,响应速度和服务质量有保障;缺点在于需要一支稳定的运行队伍,人工成本较高。

4.2外包模式

外包模式是指将数字化语言教学环境的管理、运行和维护工作发包给技术服务商。外包模式的优点在于“适应了当前服务社会化的大趋势;解决了人手不足,服务不到位的矛盾”(钱震等,2010:63);缺点在于校方对教学环境的可控性弱,管理失控风险增加,服务质量依赖技术服务商的自律。

4.3整合模式

自营模式和外包模式的优缺点都非常突出,数字化语言教学环境运行实践中我们可以整合两种模式,将那些事务性突出、技术含量较低的工作外包出去,校方通过专门人员、监督机制、工作流程、服务协议等各方面对外包公司进行严格管理,保证服务质量。又由于教学环境的管理“以技术服务为主,物业后勤服务为辅,所以管理集中到现代教育技术中心比较合适”(陈金玉,2009:42)。

5、结语

“以人为本”是当代教育的主旋律,语言教学需求和信息技术发展是数字化语言教学环境发展的两大驱动力。随着高校外语教学改革的持续深入和云计算、物联网等新技术的不断涌现,数字化语言教学环境的建设和运行要立足教学需要,以教师为本,以学生为本,为“教师主导,学生主体”的双主教学模式提供有效的支撑环境。

参考文献

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[4]范姣莲,语言实验室概述[J],中国现代教育装备,2005(1)。

[5]龚心源,语言实验室学习环境的探讨[J],外语电化教学,2004(3)。

数学建模策略篇10

[关键词]初中数学建模教学

[中图分类号]G633.6[文献标识码]a[文章编号]16746058(2016)170021

一、初中数学建模教学方式的重要性

在初中数学教学工作的开展过程中,建模这种方式能够让学生更加立体直观的认识到数学课程教学内容的思想和意义,对于学生更好地理解所学知识有着重要的帮助.初中数学教学中,比较常见的几种建模类型有:方程(组)模型,不等式(组)模型,函数模型,几何或三角模型,统计模型,概率模型等.

通过构建数学模型,能够让教师在教学水平上有所提升,数学教学工作的开展,需要从多个角度培养教师的教学能力,教学的手段和教学水平是体现一个教师教学能力的重要指标,教师的教学手段能否更加适应教学需求,这一点是从多个角度展现的.因此,在具体的教学工作开展过程中,教师个人的建模能力,对于教学效果的实现来讲有着重要意义.所以,在教学工作的开展过程中,通过构建数学模型,有针对性地对数学教学工作进行建模构造,提高建模能力,对于教师个人教学能力的培养也是有非常重要的引导意义.

二、初中数学建模教学中存在的问题

当前在初中数学的教学工作开展过程中,建模教学对于教师教学能力的开闸发挥着重要的影响.但是,就目前的情况来看,教师的建模教学工作整体还存在着一定的不足.

首先,教师对于建模教学的认识不够深入,建模教学这种教学手段的运用效果并没有完全推广和实现.究其原因,很重要的一点在于,很多教师在教学工作中对于建模教学的实践应用比较少.教师教学采用何种教学方式,在很大程度上会影响到教师的教学设计,在一定程度上也会影响教学进度.同时,从建模教学这种教学手段的特点上来讲,通过这种手段进行教学,还会在很大程度上考验教师个人对知识的把握效果.因此,建模教学对于初中数学工作而言是一次比较大的教学考验.一些教师对于数学建模教学的认识不够到位,认为建模教学的效果一般,不能够取得良好的教学效果.同时,认为建模教学这种方式会耗费大量的教学时间,对于建模教学的理解存在偏见.因此,在具体的教学工作开展中,很多教师不喜欢运用建模教学方式.同时,对于这种教学的认知存在偏见,运用起来也就存在一些不足,制约了教学效果.

其次,建模教学在数学中的应用还表现在一般层次,教师建模能力存在一定的不足,学生对于建模教学方式的理解也面临着影响.很多教师在建模教学的过程中对于模型的构建可行性论证不到位,采用的建模方式和具体的知识之间存在偏差.学生对于建模知识的理解也存在着一定的不足,这突出表现在,学生对于教师所设计的模型的理解不够到位,影响了学生的学习能力的发挥

三、做好初中数学教学建模教学的对策分析

在当前初中数学教学工作的开展过程中,数学建模是数学教学工作开展的一个重要方法和重要途径,如何做好数学建模,如何提升数学建模对于数学教学的意义,这对于数学教师工作的开展有着重要的影响,综合分析当前初中数学建模教学的现状,未来,数学建模教学工作的开展可以从几个方面发展.