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二、培养数学建模思想的重要性

时间:2022-11-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:(二)通过数学建模的训练,可以培养学生判断是非的能力在数学建模教学过程中,可以采取一些措施,鼓励并推动学生解决一些理论或实际的问题。

二、培养数学建模思想的重要性

一般情况下教师把学生按其基础知识及认识能力水平分成好、中、差三个层次,在教学和练习中分别要求他们达到预定的目标。但现实是每个班学生少则四十多人,多则一百多人,教师在课堂45分钟内往往由于时间有限,易顾此失彼,以致收效甚微。于是出现了在课外时间加班加点补课、题海战术等不正常现象。如果叫学生会用数学建模实验教学的环境,学生不再像传统教学那样仅仅通过“听”教师“讲”来学习数学,而是在学习活动中扮演主动角色,通过输入数据或作图对数学公式、定理等进行观察、猜想、验证、归纳,形成对数学结论的感觉和体验,用自己的语言描述出对数学现象的感受,最后用准确的数学语言表达出来。学生像“研究者”一样,在学习中去发现和探索,而不是被动、机械地记忆和简单地模仿,从而能留下深刻的印象,这样教师就能教得轻松,学生也能学得成功,并能充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,达到提高学生数学素质的目的。

所以我们说,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、简化建立能近似刻划并解决实际问题的一种强有力的数学手段,数学建模的本质就是素质教育。

那么数学建模可以培养学生哪些素质呢?

(一)通过数学建模的训练,可以提高学生的逻辑思维能力,使他们能思路清晰、条理分明、有条不紊地处理头绪纷繁的各项工作

数学建模的全过程也就是分析、推理、论证的过程,在这个过程中学生要从一团乱麻的困难局面中理出头绪,最终完整地解答问题,这些都需要思维的严谨性,因此通过整个过程可以极大锻炼一个人的逻辑推理能力。

(二)通过数学建模的训练,可以培养学生判断是非的能力

在数学建模教学过程中,可以采取一些措施,鼓励并推动学生解决一些理论或实际的问题。这些问题没有现成的答案,没有固定的方法,没有指定的参考书,没有规定的数学工具,甚至也没有成型的数学问题,主要靠学生独立思考,反复钻研并相互切磋,去形成相应的数学问题,进而分析问题的特点,寻求解决问题的方法,得到有关的结论,并判断结论与方法的对错与优劣。通过这样的反复练习,学生能养成一种勤思考勤动脑的好习惯,凡事多思多想,这样久而久之就可以遇事三思而行,小到会判断生活中的是与非,大到能决定人一生的成败。

(三)通过数学建模的训练,可以提高学生分析问题和解决问题的能力

利用数学方法解决实际问题时,首先的工作是建立数学模型,然后在此基础上对实际问题进行理论求解,分析和研究,通过不断分析矛盾,直至解决问题。这个解决实际问题的全过程,可以使他们分析问题尽量做到无一遗漏,解决问题准确取舍,学会运用数学“化归”思想方法做到由未知到已知的条件转化,知道数学概念、方法和理论的产生和发展的渊源及过程,了解和领会怎样由实际需要出发到建立数学模型,从而提高运用数学知识处理现实世界中各种复杂问题的意识、信念和能力。

(四)通过数学建模的训练,可以锻炼一个人的想象力、洞察力、判断力,可以调动人的探索精神和创造力

实验心理学家赤瑞特拉通过大量的实验证实:人类获取的信息83%来自视察,11%来自听觉,1.5%来自触觉,这三个加起来就有95.5%之多。数学建模教学可以创设开放式的教学情景,教学情趣盎然、丰富多彩,建模所展示的各种手段能使人具有某种数学上的直觉和想象力,能够让我们根据所面对的问题的本质或特点,八九不离十地估计到可能的结论,为实际的需要提供借鉴,有利于培养一个人的探索精神和创新精神。如此等等[3]

所以,我们学习数学的目的不仅仅是要获取知识,即不仅仅是学习各种基本运算功能,学习一大堆演算的规则和变换的技巧,更重要的是通过学习可以培养一个人的逻辑思维能力、判断是非的能力、分析问题和解决问题的能力。正如爱因斯坦所说:发展独立思考和独立判断的一般能力,应当始终放在首位,而不能把获得专业知识放在首位。实践证明通过严格的数学训练,可以使学生具备一些特殊的素质,而这些素质是其他课程的学习和其他方面的实践所无法代替或难以达到的。

同时,数学知识的传授通过数学建模的方式,能够避免填鸭式,能更多地针对数学这门学科的特点,采取启发、诱导的方式,这样就可以使学生在学习知识的过程中,逐步地通过耳濡目染、身体力行、铭刻于心、形成习惯,变成他们优秀素质的一个重要组成部分,为他们一生的发展打下良好的基础。

参考文献

[1]姜启源.数学模型.北京:高等教育出版社,1993

[2]徐全智,杨晋浩.数学建模.北京:高等教育出版社,2003

[3]周义仓,赫孝良.充分认识数学建模的重要意义,李大潜编:中国大学生数学建模竞赛. 北京:高等教育出版社,1998

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