对中学进行数学建模教学的几点思考

2014-08-15高金龙

中国校外教育 2014年13期

◆高金龙

(吉林省四平市伊通满族自治县第三中学)

所谓的数学建模就是在实际的数学教学的过程中综合运用数学的语言与方法对现实性的问题进行一系列的定量的描述，总的来说就是利用数学的思想对现实中遇到的问题建立数学模型并且求解和检验的过程。数学建模其实早就在公元前就已经出现了，其一直发展到现阶段已经为人类社会的发展和建设做出了巨大的贡献。

一、数学建模的涵义与扩展

数学建模在严格的方面来讲也分为广义与狭义之分。广义上的数学建模中所有的数学理论方法都可以在实际的建模过程中得到应用。但是就我们日常生活中提到的数学建模所涵盖的面就比较狭窄，也就是运用到数学中的一些基本的数学框架和知识。数学建模实际操作起来是一个比较抽象而复杂的过程。

二、数学建模的过程及其价值

一般情况下数学建模可以分为六个阶段:准备阶段、模型假设、模型建立、模型求解、模型验证和模型应用。在这个过程中数学建模是多次循环的。针对具体的数学建模的实际过程就不进行过多的具体介绍。接下来谈一下具体的数学建模的运用价值。

在世界范围内，数学建模在各国的发展都得到了非常高度的重视。并且在实际的教育教学过程中数学建模的内容贯穿到了实际的教学中去。在世界各国的数学建模中虽然都得到重视但是实际的建模状况各个国家却也大有不同。例如，美国在数学建模方面就重视并且加强数学能力的培养和广泛的数学能力的转变，而且在数学建模的过程上注重学生将来的数学应用能力的培养。日本在这方面就主要强调数学建模要注重应用到人类社会的生活领域，着重培养学生的运用数学解决实际问题的能力和在实际的生活中运用数学的能力。经过笔者的总结和研究发现各国的数学建模主要表现有以下几种:(1)两分法。这种方法运用是将数学建模的总体过程分成两部分，前一部分是运用纯数学对数据进行整理，后面的一部分是在前面的基础之上对数学建模的分析和应用。(2)混合法。在这种方法中，数学当中的理论和具体的数学建模在实际的操作过程中被紧密地结合起来。这样既可以使教学的关键内容和知识在数学模型的基础上充分展现出来又能使数学的教学内容被学生们更容易接受和理解。(3)多分法。在这种方法中将数学中的众多单元或者是章节进行分割，在建立模型的过程中运用数学的概念和方法使得数学知识的学习环环相扣。

三、数学建模在我国的发展状况

数学建模在我国的发展，不同的人群对于这种教学的方式还存在着不同的看法。由于有相当一部分人对数学的了解有偏见，他们认为数学就是在研究一些没用的难题和怪题并不认为学习数学能有很好的前途。因此，也就对数学教育或者是数学研究领域的学者们存在着一定的偏见，使得数学建模的实际发展在中学教学的过程中得不到强有力的支持。另外，在中学数学的教育教学过程中，中学教材内容过于陈旧和老套也是数学建模发展不可忽视的因素。一些题型虽然在设计上能够联系上教学的主体，但是学生的实际生活或者是现实相距太远，在这样的建模情况下就不能很好地反应数学建模的完整意义。这样也就使得数学建模到实际应用的距离加大了。所以在现阶段中学数学的教育教学过程中，要将简单的数学建模与实际生活联系起来。在新的教育背景下将学习到的内容运用到实际的生活中去也是现阶段教育改革的一项重要内容。在近几年，我国中学数学教育的建模教学进展一直受到教育部门的关注，在相继开设数学建模的教育教学课程之后也在筹备数学建模的各种比赛，同时还向国外先进的数学教育模式进行学习。

四、对开展数学建模的建议

1.在新课改的背景下要深入加强教学大纲对待数学建模的指导作用，将数学建模的教学切实地落实到数学教学的过程中去，促进数学建模的快速有效的推行和实施。

2.针对学生而言，要积极学习数学建模的方式方法，努力运用数学的建模方法解决实际生活中的问题。在学习了数学建模知识后要从不同的角度多思考多实践培养自身的创新能力和创新精神将数学建模落实到实处。

3.针对教师而言，要增强教师在数学建模教学过程中的责任感和使命感。在工作岗位上严格要求自己善于根据具体的教学环境来设置疑问，增强学生的好奇心和学习的动力。在教学过程中，要多花时间思考为数学建模的教学贡献出自己的力量。

五、数学建模的重要作用

数学建模不论是对现阶段的数学教育还是社会的发展来说意义都是十分重大的。数学的应用贯穿于整个社会发展的各个领域，在各行各业中都离不开数学的支持与运用。在现阶段的发展中，通过信息技术运用数学建模的发展也逐渐构成了一个比较完整的体系，并且在信息技术的支持下不断解决新的问题。信息技术的运用与数学建模的结合在未来社会的发展中会给人们的生产生活带来巨大的贡献。

在中学开展数学建模可以有效地培养学生的数学思想的运用，加强学生对知识的运用和理解能力，对培养知识型人才、应用型人才和创新性人才都具有十分重要的作用。