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【第1篇 大學(xué)數(shù)學(xué)建模聯(lián)誼活動總結(jié)
大學(xué)數(shù)學(xué)建模聯(lián)誼活動總結(jié)
總結(jié)是指社會團(tuán)體、企業(yè)單位和個人對某一階段的學(xué)習(xí)、工作或其完成情況加以回顧和分析,得出教訓(xùn)和一些規(guī)律性認(rèn)識的一種書面材料,它能幫我們理順知識結(jié)構(gòu),突出重點(diǎn),突破難點(diǎn),讓我們一起來學(xué)習(xí)寫總結(jié)吧??偨Y(jié)怎么寫才不會流于形式呢?以下是小編為大家收集的大學(xué)數(shù)學(xué)建模聯(lián)誼活動總結(jié),僅供參考,大家一起來看看吧。
花開四月,為了迎接我?!皵?shù)學(xué)趣味節(jié)”,豐富數(shù)學(xué)趣味節(jié)內(nèi)容,幫助我校同學(xué)更加了解建模知識,豐富同學(xué)們的校園生活,促進(jìn)我校與河南財經(jīng)政法大學(xué)之間的交流,本協(xié)會特于__年4月14日星期日在河南財經(jīng)政法大學(xué)舉辦了此次聯(lián)誼活動。
此次活動從下午4點(diǎn)開始,到晚上7點(diǎn)結(jié)束,其間同學(xué)們笑聲不斷,活動基本上收到了預(yù)期效果。
活動開始前,工作人員為每個到場的同學(xué)發(fā)放一瓶礦泉水和棒棒糖,算是作為參與獎吧?;顒右婚_始,財大數(shù)學(xué)建模協(xié)會的團(tuán)支書首先上臺致辭,緊接著主持人把同學(xué)們分為ab兩組,并一一介紹了此次活動的流程以及活動中的游戲規(guī)則。然后,活動正式開始。第一項(xiàng)是趣味數(shù)學(xué)搶答題,而這些題目都是些與我們生活聯(lián)系非常緊密,且非常有意思,所以題目一旦在大屏幕上公布,同學(xué)們便爭先恐后舉手搶答,生怕機(jī)會被別人搶走,爭得不亦樂乎。接下來是互動環(huán)節(jié),“視頻演繹”,即抽取幾名同學(xué),讓他們模仿熱播劇中的的某個橋段,其間同學(xué)們熱情很高,特別是當(dāng)視頻中有擁抱的.鏡頭時,場下更是掌聲、笑聲雷動。當(dāng)然了,凡是參與互動環(huán)節(jié)的都是有獎勵的,獎勵還不重樣。第三環(huán)節(jié)是圖形類的趣味數(shù)學(xué)題,雖然有些難度,但同學(xué)們依舊熱情高漲,畢竟參加活動,答題并不是關(guān)鍵。接下來仍然是互動環(huán)節(jié),“誰是臥底”,挑選幾名同學(xué),各拿一張卡牌,其中只有一個與其他不同,每個人對各自的卡牌內(nèi)容進(jìn)行簡單描述,然后讓每個人投票猜誰是那個不一樣的人。這個互動游戲使整個聯(lián)誼活動達(dá)到了最高潮,叫好聲此起彼伏。很快,到了最后一個答題環(huán)節(jié),也是失利組抓住機(jī)會反敗為勝的環(huán)節(jié),當(dāng)然,這個環(huán)節(jié)題目的難度也達(dá)到了最高值,但是,這也擋不住其中有些同學(xué)的鋒芒。有位同學(xué)直攬三題,最終幫助她所在的a組取得勝利。
最后,在對獲勝組頒獎后,我校的數(shù)學(xué)建模協(xié)會主席范陽陽上臺進(jìn)行了一次即性演講,并當(dāng)場鄭重承諾:不管以后的主席是誰,以后華水和財大的數(shù)學(xué)建模協(xié)會聯(lián)誼將成為一個一年一度的活動。
本次活動整體上很成功,當(dāng)然,“金無足赤”,在活動中,難免會出現(xiàn)一些疏漏和不足,比如活動有些倉促,場下同學(xué)不是很多等等,所以,我們應(yīng)該從中不斷反思并且吸取教訓(xùn),在以后的工作中盡量規(guī)避,使我們兩個學(xué)校的協(xié)會不斷進(jìn)步,不斷強(qiáng)大!
【第2篇 大學(xué)數(shù)學(xué)建模聯(lián)誼活動總結(jié)范文
花開四月,為了迎接我?!皵?shù)學(xué)趣味節(jié)”,豐富數(shù)學(xué)趣味節(jié)內(nèi)容,幫助我校同學(xué)更加了解建模知識,豐富同學(xué)們的校園生活,促進(jìn)我校與河南財經(jīng)政法大學(xué)之間的交流,本協(xié)會特于__年4月14日星期日在河南財經(jīng)政法大學(xué)舉辦了此次聯(lián)誼活動。
此次活動從下午4點(diǎn)開始,到晚上7點(diǎn)結(jié)束,其間同學(xué)們笑聲不斷,活動基本上收到了預(yù)期效果。
活動開始前,工作人員為每個到場的同學(xué)發(fā)放一瓶礦泉水和棒棒糖,算是作為參與獎吧?;顒右婚_始,財大數(shù)學(xué)建模協(xié)會的團(tuán)支書首先上臺致辭,緊接著主持人把同學(xué)們分為ab兩組,并一一介紹了此次活動的流程以及活動中的游戲規(guī)則。然后,活動正式開始。第一項(xiàng)是趣味數(shù)學(xué)搶答題,而這些題目都是些與我們生活聯(lián)系非常緊密,且非常有意思,所以題目一旦在大屏幕上公布,同學(xué)們便爭先恐后舉手搶答,生怕機(jī)會被別人搶走,爭得不亦樂乎。接下來是互動環(huán)節(jié),“視頻演繹”,即抽取幾名同學(xué),讓他們模仿熱播劇中的的某個橋段,其間同學(xué)們熱情很高,特別是當(dāng)視頻中有擁抱的.鏡頭時,場下更是掌聲、笑聲雷動。當(dāng)然了,凡是參與互動環(huán)節(jié)的都是有獎勵的,獎勵還不重樣。第三環(huán)節(jié)是圖形類的趣味數(shù)學(xué)題,雖然有些難度,但同學(xué)們依舊熱情高漲,畢竟參加活動,答題并不是關(guān)鍵。接下來仍然是互動環(huán)節(jié),“誰是臥底”,挑選幾名同學(xué),各拿一張卡牌,其中只有一個與其他不同,每個人對各自的卡牌內(nèi)容進(jìn)行簡單描述,然后讓每個人投票猜誰是那個不一樣的人。這個互動游戲使整個聯(lián)誼活動達(dá)到了最高潮,叫好聲此起彼伏。很快,到了最后一個答題環(huán)節(jié),也是失利組抓住機(jī)會反敗為勝的環(huán)節(jié),當(dāng)然,這個環(huán)節(jié)題目的難度也達(dá)到了最高值,但是,這也擋不住其中有些同學(xué)的鋒芒。有位同學(xué)直攬三題,最終幫助她所在的a組取得勝利。
最后,在對獲勝組頒獎后,我校的數(shù)學(xué)建模協(xié)會主席范陽陽上臺進(jìn)行了一次即性演講,并當(dāng)場鄭重承諾:不管以后的主席是誰,以后華水和財大的數(shù)學(xué)建模協(xié)會聯(lián)誼將成為一個一年一度的活動。
本次活動整體上很成功,當(dāng)然,“金無足赤”,在活動中,難免會出現(xiàn)一些疏漏和不足,比如活動有些倉促,場下同學(xué)不是很多等等,所以,我們應(yīng)該從中不斷反思并且吸取教訓(xùn),在以后的工作中盡量規(guī)避,使我們兩個學(xué)校的協(xié)會不斷進(jìn)步,不斷強(qiáng)大!
【第3篇 數(shù)學(xué)建??偨Y(jié)
關(guān)于數(shù)學(xué)建??偨Y(jié)
關(guān)于數(shù)學(xué)建??偨Y(jié)一
經(jīng)過這段時間的學(xué)習(xí),了解了更多的關(guān)于這門學(xué)科的知識,可以說是見識了很多很多,作為一個數(shù)學(xué)系的學(xué)生,一直都有一個疑問,數(shù)學(xué)的應(yīng)用在那里。對了,就在這里,在這里,我看到了很多,也學(xué)到了很多,關(guān)于各個學(xué)科,各個領(lǐng)域,都少不了數(shù)學(xué),都是用建模的思想,來解決實(shí)際問題,很神奇。
數(shù)學(xué)建模給了我很多的感觸:它所教給我們的不單是一些數(shù)學(xué)方面的知識,更多的其實(shí)是綜合能力的培養(yǎng)、鍛煉與提高。它培養(yǎng)了我們?nèi)?、多角度考慮問題的能力,使我們的邏輯推理能力和量化分析能力得到很好的鍛煉和提高。它還讓我了解了多種數(shù)學(xué)軟件,以及運(yùn)用數(shù)學(xué)軟件對模型進(jìn)行求解。
數(shù)學(xué)模型主要是將現(xiàn)實(shí)對象的信息加以翻譯,歸納的產(chǎn)物。通過對數(shù)學(xué)模型的假設(shè)、求解、驗(yàn)證,得到數(shù)學(xué)上的解答,再經(jīng)過翻譯回到現(xiàn)實(shí)對象,給出分析、決策的結(jié)果。其實(shí),數(shù)學(xué)建模對我們來說并不陌生,在我們的日常生活和工作中,經(jīng)常會用到有關(guān)建模的概念。例如,我們平時出遠(yuǎn)門,會考慮一下出行的路線,以達(dá)到既快速又經(jīng)濟(jì)的目的;一些廠長經(jīng)理為了獲得更大的利潤,往往會策劃出一個合理安排生產(chǎn)和銷售的最優(yōu)方案這些問題和建模都有著很大的聯(lián)系。而在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模訓(xùn)練以前,我們面對這些問題時,解決它的方法往往是一種習(xí)慣性的思維方式,只知道該這樣做,卻不很清楚為什么會這樣做,現(xiàn)在,我們這種陳舊的思考方式己經(jīng)在被數(shù)學(xué)建模訓(xùn)練中培養(yǎng)出的多角度、層次分明、從本質(zhì)上區(qū)分問題的新穎多維的思考方式所替代。這種凝聚了許多優(yōu)秀方法為一體的思考方式一旦被你把握,它就轉(zhuǎn)化成了你自身的素質(zhì),不僅在你以后的學(xué)習(xí)工作中繼續(xù)發(fā)揮作用,也為你的成長道路印下了閃亮的一頁。
數(shù)學(xué)建模所要解決的問題決不是單一學(xué)科問題,它除了要求我們有扎實(shí)的數(shù)學(xué)知識外,還需要我們不停地去學(xué)習(xí)和查閱資料,除了我們要學(xué)習(xí)許多數(shù)學(xué)分支問題外,還要了解工廠生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)投資、保險事業(yè)等方面的知識,這些知識決不是任何專業(yè)中都能涉獵得到的。它能極大地拓寬和豐富我們的內(nèi)涵,讓我們感到了知識的重要性,也領(lǐng)悟到了“學(xué)習(xí)是不斷發(fā)現(xiàn)真理的過程”這句話的真諦所在,這些知識必將為我們將來的學(xué)習(xí)工作打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。從現(xiàn)在我們的學(xué)習(xí)來看,我們都是直接受益者。就拿數(shù)學(xué)建模比賽寫的論文來說。原本以為這是一件很簡單的事,但做起來才發(fā)覺事情并沒有想象中的簡單。因?yàn)橐鉀Q問題,憑我們現(xiàn)有的知識根本不夠。于是,自己必須要充分利用圖書館和網(wǎng)絡(luò)的作用,查閱各種有關(guān)資料,以盡量獲得比較全面的知識和信息。在這過程中,對自己眼界的開闊,知識的擴(kuò)展無疑大有好處,各學(xué)科的交叉滲透更有利于自己提高解決復(fù)雜問題的能力。毫不夸張的說,建模過程挖掘了我們的潛能,使我們對自己的能力有了新的認(rèn)識,特別是自學(xué)能力得到了極大的提高,而且思想的交鋒也迸發(fā)出了智慧的火花,從而增加了繼續(xù)深入學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主動性和積極性。再次,數(shù)學(xué)建模也培養(yǎng)了我們的概括力和想象力,也就是要一眼就能抓住問題的本質(zhì)所在。我們只有先對實(shí)際問題進(jìn)行概括歸納,同時在允許的情況下盡量忽略各種次要因素,緊緊抓住問題的本質(zhì)方面,使問題盡可能簡單化,這樣才能解決問題。其實(shí),在我們做論文之前,考慮到的因素有很多,如果把這一系列因數(shù)都考慮的話,將會花費(fèi)更多的時間和精神。因此,在我們考慮一些因素并不是本質(zhì)問題的時候,我就將這些因數(shù)做了假設(shè)以及在模型的推廣時才考慮。這就使模型更加合理和理想。數(shù)學(xué)建模還能增強(qiáng)我們的抽象能力以及想象力。對實(shí)際問題再進(jìn)行“翻譯”,即進(jìn)行抽象,要用我們熟悉的數(shù)學(xué)語言、數(shù)學(xué)符號和數(shù)學(xué)公式將它
們準(zhǔn)確的表達(dá)出來。
下面用一個具體的實(shí)例,來介紹建模的具體應(yīng)用:
傳染病問題的研究
一﹑模型假設(shè)
1.在疾病傳播期內(nèi)所考察的地區(qū)范圍不考慮人口的出生、死亡、流動等種群動力因素???cè)丝跀?shù)n(t)不變,人口始終保持一個常數(shù)n。人群分為以下三類:易感染者(susceptibles),其數(shù)量比例記為s(t),表示t時刻未染病但有可能被該類疾病傳染的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的比例;感染病者(infectives),其數(shù)量比例記為i(t),表示t時刻已被感染成為病人而且具有傳染力的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的比例;恢復(fù)者(recovered),其數(shù)量比例記為r(t),表示t時刻已從染病者中移出的人數(shù)(這部分人既非已感染者,也非感染病者,不具有傳染性,也不會再次被感染,他們已退出該傳染系統(tǒng)。)占總?cè)藬?shù)的比例。
2.病人的日接觸率(每個病人每天有效接觸的平均人數(shù))為常數(shù)λ,日治愈率(每天被治愈的.病人占總病人數(shù)的比例)為常數(shù)μ,顯然平均傳染期為1/μ,傳染期接觸數(shù)為σ=λ/μ。該模型的缺陷是結(jié)果常與實(shí)際有一定程度差距,這是因?yàn)槟P椭屑僭O(shè)有效接觸率傳染力是不變的。
二﹑模型構(gòu)成
在以上三個基本假設(shè)條件下,易感染者從患病到移出的過程框圖表示如下:
在假設(shè)1
s(t) + i(t) + r(t) = 1
對于病愈免疫的移出者的數(shù)量應(yīng)為
ndrni dt
不妨設(shè)初始時刻的易感染者,染病者,恢復(fù)者的比例分別為s0(s0>0),i0(i0>0),r0=0. sir基礎(chǔ)模型用微分方程組表示如下:
didtsii
dssi
dt
drdti
s(t) , i(t)的求解極度困難,在此我們先做數(shù)值計算來預(yù)估計s(t) , i(t)的一般變化規(guī)律。
三﹑數(shù)值計算
在方程(3)中設(shè)λ=1,μ=0.3,i(0)= 0.02,s(0)=0.98,用matlab軟件編程: function y=ill(t,_)
a=1;b=0.3;
y=[a__(1)__(2)-b__(1);-a__(1)__(2)];
ts=0:50;
_0=[0.20,0.98];
[t,_]=ode45(ill,ts,_0);
四﹑相軌線分析
我們在數(shù)值計算和圖形觀察的基礎(chǔ)上,利用相軌線討論解i(t),s(t)的性質(zhì)。
d = {(s,i)| s≥0,i≥0 , s + i ≤1}
在方程(3)中消去dt并注意到σ的定義,可得
di11i|ss0i0(5) dssσ
所以:diis111ds di1ds(6) i0s0sσsσ
利用積分特性容易求出方程(5)的解為:i(s0i0)s1
lns (7) s0
在定義域d內(nèi),(6)式表示的曲線即為相軌線,如圖3所示.其中箭頭表示了隨著時間t的增加
s(t)和i(t)的變化趨向
下面根據(jù)(3),(17)式和圖9分析s(t),i(t)和r(t)的變化情況(t→∞時它們的極限值分別記作s, i和r).
1. 不論初始條件s0,i0如何,病人消失將消失,即:i00
2.最終未被感染的健康者的比例是 ,在(7)式中令i=0得到, 是方程
s0i0s1
lns0 s0
在(0,1/σ)內(nèi)的根.在圖形上 是相軌線與s軸在(0,1/σ)內(nèi)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)
3.若s0>1/σ,則開始有di1d11o,i(t)先增加, 令i1=0,可得當(dāng)dssσdssσ
s=1/σ時,i(t)達(dá)到最大值:
1ims0i01lns0)
然后s<1/σ時,有di11o ,所以i(t)減小且趨于零,s(t)則單調(diào)減小至s,dssσ
如圖3中由p1(s0,i0)出發(fā)的軌線
4.若s0 1/σ,則恒有di110,i(t)單調(diào)減小至零,s(t)單調(diào)減小至s,如圖3dssσ
中由p2(s0,i0)出發(fā)的軌線
可以看出,如果僅當(dāng)病人比例i(t)有一段增長的時期才認(rèn)為傳染病在蔓延,那么1/σ是一個閾值,當(dāng)s0>1/σ(即σ>1/s0)時傳染病就會蔓延.而減小傳染期接觸數(shù)σ,即提高閾值1/σ使得s0≤1/σ(即σ ≤1/s0),傳染病就不會蔓延(健康者比例的初始值s0是一定的,通???/p>
認(rèn)為s0接近1)。
并且,即使s0>1/σ,從(19),(20)式可以看出, σ減小時, s增加(通過作圖分析), im降低,也控制了蔓延的程度.我們注意到在σ=λμ中,人們的衛(wèi)生水平越高,日接觸率λ越小;醫(yī)療水平越高,日治愈率μ越大,于是σ越小,所以提高衛(wèi)生水平和醫(yī)療水平有助于控制傳染病的蔓延.
從另一方面看, ss1/是傳染期內(nèi)一個病人傳染的健康者的平均數(shù),稱為交換數(shù),其含義是一病人被s個健康者交換.所以當(dāng) s01/即s01時必有 .既然交換數(shù)不超過1,病人比例i(t)絕不會增加,傳染病不會蔓延。
五﹑群體免疫和預(yù)防
根據(jù)對sir模型的分析,當(dāng)s01/時傳染病不會蔓延.所以為制止蔓延,除了提高衛(wèi)生和醫(yī)療水平,使閾值1/σ變大以外,另一個途徑是降低s0 ,這可以通過比如預(yù)防接種使群體免疫的辦法做到.
忽略病人比例的初始值i0有s01r0,于是傳染病不會蔓延的條件s01/可以表為 r011
這就是說,只要通過群體免疫使初始時刻的移出者比例(即免疫比例)滿足(11)式,就可以制止傳染病的蔓延。
這種辦法生效的前提條件是免疫者要均勻分布在全體人口中,實(shí)際上這是很難做到的。據(jù)估計當(dāng)時印度等國天花傳染病的接觸數(shù) σ=5,由(11)式至少要有80%的人接受免疫才行。據(jù)世界衛(wèi)生組織報告,即使花費(fèi)大量資金提高r0,也因很難做到免疫者的均勻分布,使得天花直到1977年才在全世界根除。而有些傳染病的σ更高,根除就更加困難。
六﹑模型驗(yàn)證
上世紀(jì)初在印度孟買發(fā)生的一次瘟疫中幾
乎所有病人都死亡了。死亡相當(dāng)于移出傳染系統(tǒng),有關(guān)部門記錄了每天移出者的人數(shù),即有了
模型作了驗(yàn)證。
首先,由方程(2),(3)可以得到dr的實(shí)際數(shù)據(jù),kermack等人用這組數(shù)據(jù)對sirdtdsdsisisr dtdt
1上式兩邊同時乘以dt可dsdr,兩邊積分得 s
r1srsde lns|rsrss0sr000s0s
所以: s(t)s0er(t) (12)
關(guān)于數(shù)學(xué)建??偨Y(jié)二
系 別
班 級
姓 名
學(xué) 號
教 師時 間
認(rèn)識學(xué)習(xí)總結(jié)
數(shù)學(xué)建模隨著人類的進(jìn)步,科技的發(fā)展和社會的日趨數(shù)字化,應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛,人們身邊的數(shù)學(xué)內(nèi)容越來越豐富。強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)應(yīng)用及培養(yǎng)應(yīng)用數(shù)學(xué)意識對推動素質(zhì)教育的實(shí)施意義十分巨大。數(shù)學(xué)建模在數(shù)學(xué)教育中的地位被提到了新的高度,通過數(shù)學(xué)建模解數(shù)學(xué)應(yīng)用題,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
一、數(shù)學(xué)應(yīng)用題的特點(diǎn)
我們常把來源于客觀世界的實(shí)際,具有實(shí)際意義或?qū)嶋H背景,要通過數(shù)學(xué)建模的方法將問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)形式表示,從而獲得解決的一類數(shù)學(xué)問題叫做數(shù)學(xué)應(yīng)用題。數(shù)學(xué)應(yīng)用題具有如下特點(diǎn):
第一、數(shù)學(xué)應(yīng)用題的本身具有實(shí)際意義或?qū)嶋H背景。這里的實(shí)際是指生產(chǎn)實(shí)際、社會實(shí)際、生活實(shí)際等現(xiàn)實(shí)世界的各個方面的實(shí)際。如與課本知識密切聯(lián)系的源于實(shí)際生活的應(yīng)用題;與模向?qū)W科知識網(wǎng)絡(luò)交匯點(diǎn)有聯(lián)系的應(yīng)用題;與現(xiàn)代科技發(fā)展、社會市場經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)、實(shí)事政治等有關(guān)的應(yīng)用題等。
第二、數(shù)學(xué)應(yīng)用題的求解需要采用數(shù)學(xué)建模的方法,使所求問題數(shù)學(xué)化,即將問題轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)形式來表示后再求解。
第三、數(shù)學(xué)應(yīng)用題涉及的知識點(diǎn)多。是對綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識和方法解決實(shí)際問題能力的檢驗(yàn),考查的是學(xué)生的綜合能力,涉及的知識點(diǎn)一般在三個以上,如果某一知識點(diǎn)掌握的不過關(guān),很難將問題正確解答。
第四、數(shù)學(xué)應(yīng)用題的命題沒有固定的模式或類別。往往是一種新穎的實(shí)際背景,難于進(jìn)行題型模式訓(xùn)練,用“題海戰(zhàn)術(shù)”無法解決變化多端的實(shí)際問題。必須依靠真實(shí)的能力來解題,對綜合能力的考查更具真實(shí)、有效性。因此它具有廣闊的發(fā)展空間和潛力。
二、數(shù)學(xué)應(yīng)用題如何建模
建立數(shù)學(xué)模型是解數(shù)學(xué)應(yīng)用題的關(guān)鍵,如何建立數(shù)學(xué)模型可分為以下幾個層次:
第一層次:直接建模。
根據(jù)題設(shè)條件,套用現(xiàn)成的數(shù)學(xué)公式、定理等數(shù)學(xué)模型。
第二層次:直接建模??衫矛F(xiàn)成的數(shù)學(xué)模型,但必須概括這個數(shù)學(xué)模型,對應(yīng)用題進(jìn)行分析,然后確定解題所需要的具體數(shù)學(xué)模型或數(shù)學(xué)模型中所需數(shù)學(xué)量需進(jìn)一步求出,然后才能使用現(xiàn)有數(shù)學(xué)模型。
第三層次:多重建模。對復(fù)雜的關(guān)系進(jìn)行提煉加工,忽略次要因素,建立若干個數(shù)學(xué)模型方能解決問題。
第四層次:假設(shè)建模。要進(jìn)行分析、加工和作出假設(shè),然后才能建立數(shù)學(xué)模型。如研究十字路口車流量問題,假設(shè)車流平穩(wěn),沒有突發(fā)事件等才能建模。
三、建立數(shù)學(xué)模型應(yīng)具備的能力
從實(shí)際問題中建立數(shù)學(xué)模型,解決數(shù)學(xué)問題從而解決實(shí)際問題,這一數(shù)學(xué)全過程的教學(xué)關(guān)鍵是建立數(shù)學(xué)模型,數(shù)學(xué)建模能力的強(qiáng)弱,直接關(guān)系到數(shù)學(xué)應(yīng)用題的解題質(zhì)量,同時也體現(xiàn)一個學(xué)生的綜合能力。
3.1提高分析、理解、閱讀能力。
閱讀理解能力是數(shù)學(xué)建模的前提,數(shù)學(xué)應(yīng)用題一般都創(chuàng)設(shè)一個新的背景,也針對問題本身使用一些專門術(shù)語,并給出即時定義。如1999年高考題第22題給出冷軋鋼帶的過程敘述,給出了“減薄率”這一專門術(shù)語,并給出了即時定義,能否深刻理解,反映了自身綜合素質(zhì),這種理解能力直接影響數(shù)學(xué)建模質(zhì)量。
3.2強(qiáng)化將文字語言敘述轉(zhuǎn)譯成數(shù)學(xué)符號語言的能力。
將數(shù)學(xué)應(yīng)用題中所有表示數(shù)量關(guān)系的文字、圖象語言翻譯成數(shù)學(xué)符號語言即數(shù)、式子、方程、不等式、函數(shù)等,這種譯釋能力是數(shù)學(xué)建成模的基礎(chǔ)性工作。 例如:一種產(chǎn)品原來的成本為a元,在今后幾年內(nèi),計劃使成本平均每一年比上一年降低p%,經(jīng)過五年后的成本為多少
將題中給出的文字翻譯成符號語言,成本y=a(1-p%)5
3.3增強(qiáng)選擇數(shù)學(xué)模型的能力。
選擇數(shù)學(xué)模型是數(shù)學(xué)能力的反映。數(shù)學(xué)模型的建立有多種方法,怎樣選擇一個最佳的模型,體現(xiàn)數(shù)學(xué)能力的強(qiáng)弱。建立數(shù)學(xué)模型主要涉及到方程、函數(shù)、不等式、數(shù)列通項(xiàng)公式、求和公式、曲線方程等類型。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,以函數(shù)建模為例,以下實(shí)際問題所選擇的數(shù)學(xué)模型列表:
函數(shù)建模類型 實(shí)際問題
一次函數(shù) 成本、利潤、銷售收入等
二次函數(shù) 優(yōu)化問題、用料最省問題、造價最低、利潤最大等
冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù) 細(xì)胞分裂、生物繁殖等
三角函數(shù) 測量、交流量、力學(xué)問題等 。
3.4加強(qiáng)數(shù)學(xué)運(yùn)算能力。
數(shù)學(xué)應(yīng)用題一般運(yùn)算量較大、較復(fù)雜,且有近似計算。有的盡管思路正確、建模合理,但計算能力欠缺,就會前功盡棄。所以加強(qiáng)數(shù)學(xué)運(yùn)算推理能力是使數(shù)學(xué)建模正確求解的關(guān)鍵所在,忽視運(yùn)算能力,特別是計算能力的培養(yǎng),只重視推理過程,不重視計算過程的做法是不可取的。
數(shù)學(xué)模型是數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)應(yīng)用的橋梁,研究和學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)模型,能幫助學(xué)生探索數(shù)學(xué)的應(yīng)用,產(chǎn)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力,加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模教學(xué)與學(xué)習(xí)對學(xué)生的智力開發(fā)具有深遠(yuǎn)的意義,現(xiàn)就如何加強(qiáng)高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)談幾點(diǎn)體會。
一.要重視各章前問題的教學(xué),使學(xué)生明白建立數(shù)學(xué)模型的實(shí)際意義。
教材的每一章都由一個有關(guān)的實(shí)際問題引入,可直接告訴學(xué)生,學(xué)了本章的教學(xué)內(nèi)容及方法后,這個實(shí)際問題就能用數(shù)學(xué)模型得到解決,這樣,學(xué)生就會產(chǎn)生創(chuàng)新意識,對新數(shù)學(xué)模型的渴求,實(shí)踐意識,學(xué)完要在實(shí)踐中試一試。
如新教材“三角函數(shù)”章前提出:有一塊以o點(diǎn)為圓心的半圓形空地,要在這塊空地上劃出一個內(nèi)接矩形abcd辟為綠冊,使其冊邊ad落在半圓的直徑上,另兩點(diǎn)bc落在半圓的圓周上,已知半圓的半徑長為a,如何選擇關(guān)于點(diǎn)o對稱的點(diǎn)a、d的位置,可以使矩形面積最大?
這是培養(yǎng)創(chuàng)新意識及實(shí)踐能力的好時機(jī)要注意引導(dǎo),對所考察的實(shí)際問題進(jìn)行抽象分析,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,并通過新舊兩種思路方法,提出新知識,激發(fā)學(xué)生的知欲,如不可挫傷學(xué)生的積極性,失去“亮點(diǎn)”。
這樣通過章前問題教學(xué),學(xué)生明白了數(shù)學(xué)就是學(xué)習(xí),研究和應(yīng)用數(shù)學(xué)模型,同時培養(yǎng)學(xué)生追求新方法的意識及參與實(shí)踐的意識。因此,要重視章前問題的教學(xué),還可據(jù)市場經(jīng)濟(jì)的建設(shè)與發(fā)展的需要及學(xué)生實(shí)踐活動中發(fā)現(xiàn)的問題,補(bǔ)充一些實(shí)例,強(qiáng)化這方面的教學(xué),使學(xué)生在日常生活及學(xué)習(xí)中重視數(shù)學(xué),培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識。
二.通過幾何、三角形測量問題和列方程解應(yīng)用題的教學(xué)滲透數(shù)學(xué)建模的思想與思維過程。
學(xué)習(xí)幾何、三角的測量問題,使學(xué)生多方面全方位地感受數(shù)學(xué)建模思想,讓學(xué)生認(rèn)識更多現(xiàn)在數(shù)學(xué)模型,鞏固數(shù)學(xué)建模思維過程、教學(xué)中對學(xué)生展示建模的如下過程:
現(xiàn)實(shí)原型問題
數(shù)學(xué)模型
數(shù)學(xué)抽象
簡化原則
演算推理
現(xiàn)實(shí)原型問題的解
數(shù)學(xué)模型的解
反映性原則
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列方程解應(yīng)用題體現(xiàn)了在數(shù)學(xué)建模思維過程,要據(jù)所掌握的信息和背景材料,對問題加以變形,使其簡單化,以利于解答的思想。且解題過程中重要的步驟是據(jù)題意更出方程,從而使學(xué)生明白,數(shù)學(xué)建模過程的重點(diǎn)及難點(diǎn)就是據(jù)實(shí)際問題特點(diǎn),通過觀察、類比、歸納、分析、概括等基本思想,聯(lián)想現(xiàn)成的數(shù)學(xué)模型或變換問題構(gòu)造新的數(shù)學(xué)模型來解決問題。如利息(復(fù)利)的數(shù)列模型、利潤計算的方程模型決策問題的函數(shù)模型以及不等式模型等。
三.結(jié)合各章研究性課題的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型的能力,拓展數(shù)學(xué)建模形式的多樣性式與活潑性。
高中新大綱要求每學(xué)期至少安排一個研究性課題,就是為了培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力,如“數(shù)列”章中的“分期付款問題”、“平面向是章中向量在物理中的應(yīng)用”等,同時,還可設(shè)計類似利潤調(diào)查、洽談、采購、銷售等問題。設(shè)計了如下研究性問題。
例1根據(jù)下表給出的數(shù)據(jù)資料,確定該國人口增長規(guī)律,預(yù)測該國2000年的人口數(shù)。
時間(年份) 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990
人中數(shù)(百萬) 39 50 63 76 92 106 123 132 145
分析:這是一個確定人口增長模型的問題,為使問題簡化,應(yīng)作如下假設(shè):
(1)該國的政治、經(jīng)濟(jì)、社會環(huán)境穩(wěn)定;(2)該國的人口增長數(shù)由人口的生育,死亡引起;(3)人口數(shù)量化是連續(xù)的?;谏鲜黾僭O(shè),我們認(rèn)為人口數(shù)量是時間函數(shù)。建模思路是根據(jù)給出的數(shù)據(jù)資料繪出散點(diǎn)圖,然后尋找一條直線或曲線,使它們盡可能與這些散點(diǎn)吻合,該直線或曲線就被認(rèn)為近似地描述了該國人口增長規(guī)律,從而進(jìn)一步作出預(yù)測。
通過上題的研究,既復(fù)習(xí)鞏固了函數(shù)知識更培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力和實(shí)踐能力及創(chuàng)新意識。在日常教學(xué)中注意訓(xùn)練學(xué)生用數(shù)學(xué)模型來解決現(xiàn)實(shí)生活問題;培養(yǎng)學(xué)生做生活的有心人及生活中“數(shù)”意識和觀察實(shí)踐能力,如記住一些常用及常見的數(shù)據(jù),如:人行車、自行車的速度,自己的身高、體重等。利用學(xué)校條件,組織學(xué)生到操場進(jìn)行實(shí)習(xí)活動,活動一結(jié)束,就回課堂把實(shí)際問題化成相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型來解決。如:推鉛球的角度與距離關(guān)系;全班同學(xué)手拉手圍成矩形圈,怎樣圍使圍成的面積最大等,用磚塊搭成多米諾牌骨等。
四、培養(yǎng)學(xué)生的其他能力,完善數(shù)學(xué)建模思想。
由于數(shù)學(xué)模型這一思想方法幾乎貫穿于整個中小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程之中,小學(xué)解算術(shù)運(yùn)用題中學(xué)建立函數(shù)表達(dá)式及解析幾何里的軌跡方程等都孕育著數(shù)學(xué)模型的思想方法,熟練掌握和運(yùn)用這種方法,是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)分析問題、解決問題能力的關(guān)鍵,我認(rèn)為這就要求培養(yǎng)學(xué)生以下幾點(diǎn)能力,才能更好的完善數(shù)學(xué)建模思想:
(1)理解實(shí)際問題的能力;
(2)洞察能力,即關(guān)于抓住系統(tǒng)要點(diǎn)的能力;
(3)抽象分析問題的能力;
(4)“翻譯”能力,即把經(jīng)過一生抽象、簡化的實(shí)際問題用數(shù)學(xué)的語文符號表達(dá)出來,形成數(shù)學(xué)模型的能力和對應(yīng)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行推演或計算得到注結(jié)果能自然語言表達(dá)出來的能力;
(5)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識的能力;
(6)通過實(shí)際加以檢驗(yàn)的能力。
只有各方面能力加強(qiáng)了,才能對一些知識觸類旁通,舉一反三,化繁為簡,如下例就要用到各種能力,才能順利解出。
數(shù)學(xué)建模隨著人類的進(jìn)步,科技的發(fā)展和社會的日趨數(shù)字化,應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛,人們身邊的數(shù)學(xué)內(nèi)容越來越豐富。強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)應(yīng)用及培養(yǎng)應(yīng)用數(shù)學(xué)意識對推動素質(zhì)教育的實(shí)施意義十分巨大。數(shù)學(xué)建模在數(shù)學(xué)教育中的地位被提到了新的高度,通過數(shù)學(xué)建模解數(shù)學(xué)應(yīng)用題,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。