浅析数学建模思想在中学数学教学中应用

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1、浅析数学建模思想在中学数学教学中应用四川省宜宾市翠屏区沙坪中学毛泽胜摘要：在新一轮的课程改革中，数学知识的应用是数学教育的重要内容。呼唤数学应用意识，提高数学应用教学质量，已成为广大数学教育工作者的共识，开展中学数学建模教学与应用的研究，对提高学生数学应用意识，培养学生灵活的思维能力，分析问题、解决问题的能力，促进中学数学教学改革，全面推进中学数学素质教育有十分重要的意义。本文在对数学模型、数学建模和数学建摸思想研究的基础上，开展对中学数学建模教学活动的理论依据和教学原则的探讨，并对中学的方程、不等式、函数、统计、三角等教学内容进行数学建模教学进行了

2、一些研讨。因此本文认为数学建模的教学将为中学数学课堂教学改革提供一条新路，将为培养更多更好的“创造型”人才提供一个全新的舞台。关键词：数学模型、数学建模、数学建模思想、课程改革、中学数学教学随着课程改革的不断深入，数学教学转变了传统的观念，教材编写背景结合了生活实际和社会实践，突出了理论与知识结合，理论与实践结合，强调学生对数学知识的应用，呼唤数学应用意识。而中学学数学最常用和最有效的教学方法之一是探索法，这一方法与数学建模有很多共同特征，本文拟通过数学模型、数学建模和数学建模思想的研究，探讨数学建模思想应用于中学数学教学的可行性，为中学数学课堂教学

3、改革寻找一条可行之路。一、数学模型、数学建模和数学建模思想的定义所谓数学模型，是指针对或参照某种事物的特征或数量相依关系，采用形式化的数学语言，概括地或近似地表述出来一种数学结构。广义的解释：凡是一切数学概念、数学理论体系、各种数学公式、各种方程（代数方程、函数方程、微分方程、……）以及由公式系列构成的算法系统等等都称之为数学模型。而创建一个数学模型的全过程称为数学建模，即用数学的语言、方法去近似地刻画该实际问题，并加以解决的全过程。总之，数学模型与数学建模较为严格的定义是，7对于现实世界的一个特定对象，为了一个特定目的，根据对象特有的内在规律，在做

4、出问题分析和一些必要、合理的简化假设后，运用适当的数学工具，得到的一个数学结构就称为该特定对象的数学模型。数学建模的过程，可以用如下框图来说明：数学模型（例如方程、不等式、函数）实际问题（现实原型）近似、概括、抽象数学化（用数学理论研究解决数学问题）（得解）数学模型的解答原始问题的解答检验回到实际问题数学建模的思想就是用数学模型的思路、方法去数学建模，解决实际生产、生活当中所遇到的问题在的思想和方法的统称。二．数学建模思想应用于中学数学教学的理论依据对于高等教育中的数学模型、数学建模以及数学建模思想能否应用于中学数学教学呢？能得到那些教育理论支撑呢？

5、1．理论联系实际。数学学科的特征之一是它高度的抽象性，但是数学的高度抽象性决定了数学应用的广泛性，这种广泛性被越来越发达的科学技术所证实，同时数学的应用又推动了数学的新的发展。数学学科的这一特征决定了数学学习必须坚持理论联系实际的原则，通过数学教学活动让学生认识到数学来源于实际，数学无处不在，我们所学的数学知识是有用的，许多生产生活中的问题都可以用我们所学的数学知识给予解决。数学理论只有与实际相结合为实践服务才有生命力。而学数学是为了用数学，数学学习只有坚持理论与实际相结合的原则才能真正理解并掌握数学知识。在中学教学进行数学建模，就是为学生创设一个学

6、数学、用数学的环境。学生通过亲自参与探究、发现、分析、学习、求解、检验这样一个问题解决的全过程，得到学数学用数学的实际体验，不但增强了用所学数学知识来观察、分析身边的事物和现象的数学应用意识，而且受到“理论联系实际”、“实践是检验真理的唯一标准”等马克思主义实践论与认识论的重要观点的教育，因为数学建模的过程实际就是实践—理论—实践的过程，就是从实践中来再回到实践中去的过程。27．建构主义的学习观。建构主义认为知识并非主体对客观实在的简单的被动的反映，而是学习者以自身已有的知识和经验为基础的一个主动的建构过程，也就是说，所有的知识都是建构出来的。在建构

7、过程中，主体已有的认知结构发挥了特别重要的作用，并且这个认知结构处于不断的发展中。建构主义的学习观认为：知识不能简单地由教师或其他人传授给学生而只能由每个学生依据自己已有的知识和经验主动地加以建构。学习活动是一个“顺应”的过程，是认知框架的不断变革或重组的过程。学生的学习活动是在一个特定的环境——学校里，在教师的直接指导下进行的。因此，学生的学习活动就成为了一种特殊的建构活动，一种高度组织化的社会行为。学生在数学知识应用和建模教学活动中，通过调查研究自己发现问题；将问题数学化制定解决方案；遇到问题自己去收集、查找资料；向书本学习向内行人士学习，最终解

8、决问题。这个过程是一个学习的过程，是一个做数学的过程，更是一个主动建构自己认知结构的过程。当然存在学生的个体