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数学建模优秀论文 篇一
摘要:
21世纪的基础教育,应该是全面实施素质教育,充分展现学生的主体性,追求个人的全面发展。在课堂教学中,要打破传统教学过程中教师是“主角”,学生是观众或听众的弊端,使学生主动深思理由,成为学习的主体。这就要求教师合理运用学习策略最大限度地调动学生学习的积极性,鼓励学生去发现理由,分析理由,并且解决理由,让他们从发现中寻找快乐、主动获取知识、体会学习的乐趣,形成自主学习的习惯。教师如何引导与推动学生自主学习呢?在小学数学教学实践中,我从以下几方面进行了探索。
一、培养兴趣
兴趣是最好的老师。小学生的特点是:有求知,但大部分人求知欲不够强烈,经不起挫折的考验。如果一个学生有强烈的求知欲并能付诸于实际行动——学习,那么还有什么理由使他成为一个失败的学生呢?鉴于此,我们教师所应该作的,就是激发求知欲,并引导学生保持和加强求知欲,培养学生学习的兴趣。
1、创造情境,激发兴趣
数学虽然是一门抽象学科,但数学也来源于生活。尤其是小学数学,与现实生活的接轨更加明显。因此,情境教学,不单可以让学生更好的记忆知识,尤其重要的是可以给予学生较好的认知形象。小学生爱玩,抽象的道理无法理解,但形象的实体却能激发兴趣。
例如,在教学分数的初步认识时,可以这样设计:请学生用手指表示每人分到的月饼个数。并仔细听老师要求,然后做。如果有4(2)个月饼,*均分给小明和小红,请用手指个数表示每人分到的月饼个数。学生很快伸出2(1)一个手指。教师接着说现在有一块月饼,要*均分给小明和小红,请用手指表示每人分到的月饼个数。这时许多同学都难住了,有的同学伸出弯着的一个手指,问他表示什么意思,回答说,因为每人分到半个月饼。教师进一步问:你能用一个数来表示“半个”吗?学生被问住了。此时,一种新的数(分数)的学习,成了学生自身的。
2、肯定深思,给予表扬
每个人都有被别人肯定的,小学生尤其如此,尤其希望得到老师的肯定。得到老师的表扬,是每个小学生心底的愿望。因此,在实际教学中,对于任何同学的理由,哪怕听起来有些不可思议,只要他们自己动脑筋深思了,我都会给予肯定,给予表扬。
二、合理引导
师者,传道授业解惑也。教师的第一作用就是传道。何谓“道”?“道”,是策略,是认识理由,分析理由,解决理由的方式策略。因此,培养学生自主学习,首先要传道。
1、注重学法指导,培养学习能力
在课堂之上,要让爱动,爱玩的学生集中精神,积极深思,就必须在使他们有效地把耳、目、脑、口利用起来。教给他们科学的学习策略,养成良好的学习习惯,发展他们独立学、思、用的能力,只有这样才能使学生真正地喜欢学习,主动学习。主要就是四会:会听,会看,会想,会说。
会听:让学生听讲时要边听边记,抓住重点。不仅要认真听老师讲,还要认真听同学发言、听同学发言中存在什么理由;会看:主要是培养学生观察能力和观察习惯;会想,首先要肯想;会说:语言是表达思维的重要方式,要说就要去想。在课堂上尽量让学生多说,就能推动学生多想。
2、培养独立解决理由的意识
一定要让学生明白,学习是自己的事。学习知识,学会多少知识,都是自己的财富,跟同学,家长无关。面对理由,不爱动脑,稍有困难就求助老师同学,是没有作用的。要想有所得,必须要经过自己的深思。虽然,有些同学现在不明白这个道理,但为人师者,必须培养学生独立解决理由得意识。
三、分类要求
课堂教学目标要有层次性、针对性。对不同层次的学生要有不同的要求。练习题一般分为基础练习题,如教材后的“做一做”,可让学习基础较差的学生去讲和做;变式练习题,如教材中的练习题,让学习基础一般的学生去讲和做;综合练习题,如教材中带星号的练习题,让学习基础好的学生去讲和做。这样,全体学生会积极主动地参与到课堂教学活动中来,真正体现了”教师为主导,学生为主体”的教学原则。
以上三点,是我在教学中的一点心得体会。在教学过程中,教师只有以学生为本,处处为学生着想,以学生为本,努力通过激发学生的学习兴趣,让学生热情高涨地自己动手、动脑、动口,学习知识,巩固知识,拓展知识,学生才能不断独立,不断自主地学习新知,也只有让学生积极参与,才能不断提高课堂教学效率。
建模技术论文 篇二
关键词 数学建模竞赛 地方本科院校 科研能力
中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.06.030
Abstract Investigation on cultivating undergraduate research abilities based on mathematical modeling contest, is vital to the higher education reform and cultivation of innovative talents in local universities and colleges. Combined with our practical experience, the paper discusses how to improve the research ability of college students through mathematical modeling contest.
Key words mathematical modeling contest; local universities and colleges; research abilities
当前,我国高等教育的目标是培养具有创新精神和创新能力的创新型人才。提高大学生的大学生科研能力,是培养创新人型才的有效载体。大学生科研能力指大学生所具备的从事一定科研活动所需要的能力,①诸如发现和提出问题的能力,获取信息和检索搜集文献资料的能力,对资料整理分析的能力,创造性的提出提出新思想、新方法的能力,科研实验的能力,总结和表达科研过程和科研结果的能力。这恰好说明了创新型人才的培养要求与大学生科研能力的内涵是相一致的。同时,培养学生科研能力的作用还在于学生获得新知识和新技能的更有效的教育手段。因此,我们可以把创新型人才的培养工作落实到提高大学生科研能力上来。
地方本科院校在我国高校结构中占绝大多数,是我国高等教育的主力军。②对地方本科院校而言,培养大学生的科研能力,是一项难度大的复杂工程,但是只要找准突破口和立足点,就可以达到预期的效果。数学建模和数学建模竞赛完全可以成为这样的突破口和立足点,数学建模竞赛的全过程正是一个人创新精神、创新能力的全面展现过程。因此,利用数学建模竞赛提高大学生科研能力,对于推动地方本科院校教育改革具有重要的理论和现实意义。
1 基于数学建模竞赛培养学生科研能力
数学建模竞赛本身就是一次科学研究的过程。数学建模竞赛的题目来源于实际问题,如有工程技术、管理科学、社会热点问题简化而成的,要求用数学语言描述实际问题,利用数学工具加以解决。赛题没有标准答案,评判以假设的合理性、建模的创造性、结果的正确性以及表述的清晰性为标准。由3人组成一组,时间72小时,在此期间,可以任意查阅所有的文献资料,可以使用计算机、互联网以及各种数学软件等。由此可见,数学建模竞赛不同于一般的纯数学竞赛,它是涉及到多学科、多领域的高难度的智力竞赛。③
基于数学建模竞赛的特点,在数学建模竞赛过程中对学生科研能力的培养主要体现在如下几个方面:
1.1 培养学生文献资料检索搜集能力和自学能力
文献资料的检索搜集是科学研究的起始步骤,目的是从前人的研究成果中获得新线索,得到新研究课题的启示。因此,文献检索搜集能力是科研工作者必须具备的基本功。这一点在数学建模竞赛中表现得更为直接,学生直接从题目入手进行文献检索搜集,需要在有限的时间内从大量的资料中迅速找到、整理、分析、运用自己所需要的东西,其中很多知识是学生原来没有学过的,只能通过学生自学来掌握,这极大地锻炼和提高了对学生资料搜集和自学能力。
针对竞赛的资料搜集最为重要和关键的是竞赛前培训。赛前培训,训练学生仔细研究问题的主要内容,范围,有层次、有系统地检索信息,对搜集到的材料进行摘要,对搜集到的文献进行划分,如,“直接可用”,“一般参考”,“无关或重复”等,为资料的消化吸收做好准备。需要指出一定要做好文献资料的日常积累。事实上,占有丰富资料的学生通常都能在数学建模竞赛获奖。
1.2 培养学生的计算机应用能力
在数学建模竞赛中,计算机承担着重要的角色。因为实际问题非常复杂,在建模之前通常需要利用计算机整理、计算、分析数据或直观的描绘的图像,从而发现问题的规律,建好模型后,计算、验证都离不开计算机的帮助。因此通过数学建模,对使用计算机及其软件包能力的提高是不言而喻的。
1.3 培养学生的创造力
数学建模竞赛题目是一个没有标准答案的开放性问题,学生要充分发挥自己的创造性去解决问题。学生在对文献资料占有、分析、运用的基础上,找到问题本质的东西,提炼出数学模型,然后创造性地求解模型。可见,学生在整个数学建模竞赛中体验到得是一个完整的创造性过程,理所当然提高了学生的创新能力。
1.4 培养学生的科研论文写作能力
数学建模竞赛实质上是一个完整的科研过程,最终结果体现为一篇完整的论文,论文要写得清晰、严谨、层次分明,符合科技论文的规范,才有机会获奖。在实践中,最有效的手段是研读数学建模优秀论文来提高写作能力,让学生了解好的学术论文应具有的特点。在训练过程中,对于一篇数学建模论文要逐字逐句地反复修改,并且要报告自己论文的主要内容、阐述解决问题的思想方法。通过这样的锻炼,学生的写作能力、表述能力会有很大的提高。
1.5 培养学生的团队协作能力
现代科技提出的许多科研课题和实际项目都不是个人可以完成的,需要发挥集体的力量。④数学建模竞赛要求学生是3人组成一个团队,团队成员从讨论甚至是争辩中综合出最满意的方案来,在这基础之上,取长补短,分工协作,奋力攻关,最终解决问题。这种团队协作精神和能力,是学生在未来的工作和科研活动中所极为需要的。
2 基于数学建模竞赛培养大学生科研能力的举措
数学建模竞赛一项真正质量高、可行性高的项目,活动的覆盖范围广,而且活动周期长,有广度和深度。我校参加数学建模竞赛起始于2002年,从只有专科组参赛起步,经过十多年的不断摸索和努力建设,目前,数学建模竞赛活动在我校创新人才培养中发挥着重要的作用, 数学建模竞赛实实在在已让参与的学生从中得益。教师利用数学建模竞赛具有的优势,因人施教,循序渐进地提高学生的科研能力。
2.1 学校制度体系的建立
大学生科研能力的培养工作,牵涉到学校的部门众多,需要各方面的协同努力,离不开学校相关制度体系的保障。学校要出台好的政策,提供充足的资金。我校每年都有专项经费支持数学建模竞赛,保证了数学建模竞赛的顺利进行。竞赛获奖发给奖金,参赛学生不论获奖与否都予以创新学分和大学生素质教育实践学分,并且在学生综合考评中予以加分。
2.2 组成较强的且有奉献精神的数学建模竞赛指导教师团队
数学建模竞赛需要有一批基础知识扎实、对数学建模有兴趣、有一定数学建模竞赛的指导经验且有奉献精神的指导教师团队。经过多年的努力,我校组成了一支稳定的水平较高的具有奉献精神的数学建模竞赛指导教师团队已经形成。团队教师在年龄结构上老中青结合,在专业方向上,涉及运筹学与控制论、统计学、概率论与数理统计、微分方程、微分几何、计算数学等。指导教师利用周末和暑假时间,为学生数学建模竞赛进行培训,任劳任怨地为学生答疑解惑。
2.3 鼓励学生积极参与数学建模竞赛
学生积极参与是做好数学建模竞赛的基础。每年3月初,充分利用校园广播、网络、校报、讲座,在全校范围内进行广泛宣传和深入动员,尽量让每一个学生都能认识到数学建模和数学建模竞赛是什么,如何建模, 建模有什么乐趣和收获,吸引更多的优秀学生参与进来。学生在数学建模竞赛中获奖,提升了自信心、竞争意识和创新意识,尝到了甜头,参加课外科学研究的兴趣越来越浓厚,综合素质也有了极大的提高。
2.4 进行系统的数学建模教学实践活动
考虑到学生的实际情况,对大一学生,将数学建模思想渗透到大学数学课程教学中,培养学生的数学建模兴趣,并且邀请校内外专家做数学建模讲座,让学生明白什么是数学建模,为什么要数学建模;对大二、大三学生,开设数学建模课程和数学建模选修课,引导学生参与数学建模实践,指导、组织学生参加全国大学生数学建模竞赛,并且做赛题后续研究;对大四学生,指导学生完成毕业论文,尤其鼓励学生选择撰写数学建模方面的论文。这种以数学建模合数学建模竞赛带动的科学研究在培养创新人才方面发挥着非常重要的作用。
2.5 实验室开放为数学建模竞赛的的顺利开展奠定了基础
实验室开放是激发学生创新意识、深化课程体系和教学内容改革的重要内容。⑤地方本科院校应积极开展实验室开放工作,充分发挥实验室在培养学生实践能力和科研能力等方面的作用。我校实验室开放主要有两种形式:一种称为项目开放,由教师确定项目,学生参与,项目来源于教师的科研课题或课程,让学生在教师的科研工作中得到提高;另一种称为开放实验室,这种形式是包括学生自主选题,自主实验,或组织学生参加课外科技竞赛活动,如数学建模竞赛的辅导、训练与比赛。实验室开放,不仅可以让学生掌握科研程序,体会一项科研工作的全部内涵,而且培养了学生的严谨的工作态度和科研能力。
3 结束语
数学建模竞赛可以让大学生较早地接触到科研实际,熟悉科研程序,体会科研工作的内涵,极大地提高了学生的科研能力。我校以数学建模竞赛为驱动的大学生科研能力培养模式,经过实践证明,成效明显。该模式在地方院校开展素质教育,培养创新人才背景下,具有较强的应用价值。
注释
① 刘亦工。地方性本科院校大学生科研能力的培养[J].湖南第一师范学院学报,2011.6.
② 董建春。试论地方本科院校的特色建设[J].高等教育研究,2009.7.
③ 张双德,杨灿荣。大学生数学建模竞赛与高等数学教育改革[J].数学教育学报,1999.3.
④ 杨启帆,谈之奕。通过数学建模教学培养创新人才[J].中国高教研究,2011.12.
数学建模优秀论文 篇三
课堂教学设计,是解决教学问题的一种特殊设计活动,课堂教学设计不仅是一门科学,更是一门艺术,其中学生对教学内容的认知是课堂教学的重心,是教学活动的中心,更是达到课堂教学目的的重要保证。数学作为小学基本课程之一,担负着学生基础数理逻辑思维和抽象思维培养的重任。下面笔者就小学数学课堂教学设计认知能力培养的方法创新谈几点看法。
一、小学数学课堂教学设计中认知能力培养的现状与问题分析
(一)小学数学课堂教学设计认知能力培养的现状
创新趋势已经显现。随着经济发展科技进步,教学硬件设施逐步高科技化,教师队伍整体素质提升,对先进教学设施地运用逐步常态化,同时针对小学生的年龄特点在课堂教学设计中进行了认知能力培养方法的探索,取得了一定的成效。课堂教学设计仍以依赖型为主。目前在我国的教育尤其是基础教育中,由于学生的学习技能欠缺,基础薄弱,数学课堂教学设计仍以依赖型为主。在依赖型的教学设计中,认知能力培养的重要性被忽视,讲授的知识大多只局限于课本和测验中,学生的学习内容与生活实际割裂,这种情况下虽然教师能够更容易地控制课堂进度,在短期内取得相对较好的教学效果。但长远来看不利于学生学习能力和运用知识能力的培养,更不利于学生学习兴趣的养成。
(二)小学数学课堂教学设计认知能力培养存在的问题
在教学思维方式上的创新存在不足。目前,大多数教师在数学课堂学生认知能力培养方法设计上的创新多为形式创新,过于追求新器材多媒体教学,花哨的设计使学生一时无法抓住关键,复杂的教具让数学课变成了手工课、观影课,课堂教学设计的创新若只停留在“形”上,对教学目的的实现反而会产生不利的影响。对学生学习能力把握有偏差。学生在每个年龄阶段的学习能力和表现特点都不同,数学作为一门相对抽象和枯燥的学科。如果教师对学生学习能力把握有偏差,没有按照学生学习能力所能达到的水*进行课堂教学设计,就很容易造成认知能力培养方法的失败,无法真正达到教学目的。对学生认知主动性培养不足。多数教师都以完成教学目标为目的,而在教授知识的同时将培养学生学习主动性放在相对次要的位置,这就容易导致前文所说的依赖型学习方式无法改变,学生对数学这门课程的认知只能停留在一门学科而不是一个兴趣上。
二、小学数学课堂教学设计中认知能力培养方法的创新方向
(一)教学思维方式的创新
思维决定思路,方式决定方法,教育教学创新中思维方式的创新至关重要。教师的教学思维方式很大程度上将影响学生的思维水*。推动教学思维方式的创新,要使教师真正认识到教学思维方式创新的重要性。针对小学数学课程的特点和学生特点,在教学研讨活动中要积极学习先进经验,发扬探索精神,改进教学方式,为数学课堂教学设计中认知环节的创新打好基础。通过动手操作培养认知能力,帮助学生思维。根据小学生年龄特点,数学课堂教学要重视操作认知,学生在操作过程中动用手、口、脑等多种感官,积极思维,也有助于发展思维。设计北师大版小学数学三年级下册图形的运动(轴对称)一课时,注重让学生动手把心形卡、五角星、银杏树叶按教师要求对折,帮助学生认知对折后重合,从而了解这样的图形是轴对称图形。学生常常是一边操作一边思考,他们亲身经历了所学知识的发生发展过程,认知、掌握学习知识的方法和途径。通过思考问题培养认知能力,激活学生思维。问题是思维的动力。小学生需要在教师的引导下组织自己的思维活动。因而教师要在教学中精心设计具有启发性、思考性的问题,可以激活学生思维的浪花,调动学生思维的主动性和创造性。通过思考、讨论教师提出的问题,正确把握小学生的认知需求,激发学习兴趣、获得数学知识和技能。
(二)在课堂教学设计中科*用认知能力培养方式
小学数学课堂教学设计要围绕教学目标来开展,认知能力培养作为课堂教学设计的一个重要部分,要始终坚持既定的教学目标,准确分析教学内容中的重点、难点,针对小学生知识水*和数学课程特点,摒弃过于繁复和抽象的认知概念,使认知能力培养方式符合教学需要,维护课堂教学设计的整体性、层次性、延续性和针对性。教学厘米的认识,让学生认识一厘米有多长时,我借助直尺上“厘米”这个长度单位,指导学生测量一个手指的宽度、衣服上纽扣的宽度,帮助学生建立“一厘米”的表象,让学生的认知活动直观、具体,初步感知长度单位、感受生活中处处有数学。
(三)认知能力培养要多与生活实际相联系
小学生由于表达和理解能力的限制,对于相对抽象的数学概念很难理解和掌握,因此,在教学中认知能力的培养更要注意与实际生活相联系。教师要养成换位思考的习惯,多从学生的角度想问题,选取学生普遍能够理解的例子进行讲授,由生活实际展开,提炼知识点,再与生活实际相联系,形成环状记忆,当学生在生活中再次遇到相关事物时自然会联想到相应的数学知识点,这将有助于学生真正掌握相关知识,活学活用,又能减少机械记忆复习所消耗的时间和精力,更有助于学生学习能力的提升。设计北师大版小学数学三年级下册《长方形面积》时,有意从猜一猜两位粉刷匠叔叔谁刷的墙面大导入新课,在学生获得长方形面积计算公式之后,让他们通过分别计算两块墙面的面积来验证课前的猜测。拓展练习时,注意设计应用性练习题:1.学校给老师新发了一张办公桌,长140厘米、宽80厘米。教师想给整个桌面铺上玻璃,要买多大玻璃板?2.班里小亮家要装修新房,客厅的长6米、宽4米,需要买多少*方米的地板?如果一*方米90元,需要多少钱?在数学教学中,充分创设生活情境、营造氛围,能够加深学生对所学知识的体验和认知,将所学知识转化为能力。让数学教学生活化、日常生活课堂化,用数学、学数学,引导学生用已有的认知解决实际问题,丰富学生生活体验,有利于帮助学生养成用数学的眼光看待身边事物的习惯,有利于提高学生的数学素养。
(四)注意观察学生的反馈
无论什么样的课堂教学设计,最终都要落在实践上,都要经过学生反馈的检验。数学课堂教学认知能力的培养,在科学分析学生学习能力和基础知识水*的基础上,设计出的创新型认知方案,实践过程中要注意收集学生的反馈,比如学生喜欢那个部分不喜欢那个部分,哪一类学生适应这种方案哪一类学生不适应,在创新方案下教学目标达到的比例是否有所提升等,根据收集到的反馈对既有方案进行改良,然后继续进行实践,再收集、再改良、再实践。教育上的创新不能是一蹴而就的,认知能力培养的创新应该是一个螺旋式上升的过程,在不断积累反馈的过程中,达到质的飞跃。















