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基于数学建模思想的“五动”教学模式实践探索

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  【摘 要】数学建模是利用数学知识解决实际问题的一个重要方式。在教学活动中,教员要重视数学建模思想的应用,以数学建模思想为基础,开展“五动”教学实践,提高教学效果。
  【关键词】数学建模思想;五动教学模式
  【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1671-8437(2019)04-0001-01
  数学在社会各个领域中应用广泛,数学模型就是数学建模的产物,是有一定的目的对部分现实的抽象和简化,形成数学结构。数学建模可以看做是人们认识和揭示客观事物规律性的过程,体现了一种数学思维方式,以及认识和改造世界的能力。“五动”教学模式是适应教育的一种教学方式,通过案例启动、问题驱动、数学推动、实验带动、学员行动,培养应用型、创新型人才,满足社会的人才需求[1]。在“五动”教学模式中融入数学建模思想,有利于调动学员的积极性,培养学员的创新思维能力和解决实际问题的能力,提高教学效果。
  1 基于数学建模思想的“五动”教学模式实践
  “五动”教学模式,包括案例驱动、数学推动、问题驱动、实验带动和学员行动。数学教员在多年教学中,积累了丰富的案例,如手机流量套餐的选择、地下矿井的测量、垃圾清运车的最佳路线等,这些案例中都充分利用了数学建模思想,并且能够激发学员的学习兴趣。在教学中,要注意选择合适的案例,不仅要贴近生活,还要与学员的知识水平相适应,并且要能够保证可解性,在带出问题的同时,让学员理解其中的情境。
  2 “五动”教学模式中应用数学建模思想策略
  2.1 利用数学建模,创新教学模式
  士官教员在教学中要结合数学建模的概念开展教学活动,选择贴近实际生活的案例进行教学,完善教学体系。在讲解实际应用问题时,融入数学建模思想,调动学员的学习兴趣。在数学中,有多种关于数学建模的实际应用问题,第一种是微分方程的应用。微分方程是一种常用的數学模型,通过定理和规律,能够很好地创建方程,然后解决问题。求解简单微分方程的比较常用的方式是变形,然后等式两边进行积分。第二种是最值问题的解决。通常是在生产实践中,怎样费用最低、效益最高、效率最高等。这些案例都可以帮助学员更好地理解最值的问题,并且使学员掌握初级建模的方式。数学建模的能力需要不断的训练,教员要适当增加练习的力度,开阔学员的思路,掌握求解的方式。第三种是定积分的应用。学员需要掌握元素法的应用,建立公式,解决问题。
  2.2 实际案例和教学相结合
  教员在教学中要合理利用实际案例,通过具体案例的数学建模能够加深学员的印象和理解,巩固知识,提高教学效果。如将一把椅子放在不平整的地面上,只有三只脚着地放不稳,但是挪动几次就能够使四个脚同时着地,分析原因。通过分析实际问题,引导学员利用数学语言建立数学模型,将数学知识应用于实践中[2]。在建模的过程中,发掘模型的缺陷,并对模型进行改进,提高学员的思维能力和学习水平。在教学中要注重教学实践,开设数学实验课程,更好地融合数学建模和“五动”教学模式,通过反复实践,培养学员的数学建模思想和习惯。
  2.3 变革教材,融入数学建模
  不少数学教材中涉及到的数学模型不多,无法有效引导学员学习数学建模思想,促进“五动”教学模式的开展。教员在教学中可以根据学员的实际情况,革新传统的数学教材,纳入数学建模知识,增加实际案例等内容,培养学员的数学建模思想。通过具体的教学方法,培养学员的数学建模思想和能力,培养应用数学知识、数学建模的意识,通过数学模型解决实际知识。在每节数学知识的结尾部分,可以插入有关数学实际应用的知识,使学员全面理解数学的价值,激发学习的兴趣。
  “五动”教学模式与教育定位相符,在“五动”教学模式中融合数学建模思想有利于提高教学效果、提升学员的综合能力。教员在平时的教学中,要将教学建模的思想有机融合,培养学员的数学应用意识和创新能力,使学员从知识型向应用型、能力型转变,实现教育的目标。
  【参考文献】
  [1]王钥,韩树新,梁建英.将数学建模思想融入大学数学教学中的策略研究——以河北经贸大学为例[J].教育教学论坛,2018(48).
  [2]王刚.大学工科数学教学中数学建模思想的应用[J].现代职业教育,2018(27).
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