数学是研究现实世界空间形式和数量关系的科学。它既是科学,也是技术;既是工具,也是艺术;既是语言,也是文化。科学家特别指出:高技术本质上是一种数学技术,在科技、经济的世界竞争中,数学是一种普遍性能够适用的技术。因此,培养和提高学生的数学素质,就成了素质山东智顷数位学习的根本任务。要完成这一任务,方法和途径是很多的,下面着重谈谈数学建模在培养学生综合素质(主要是数学素质)中的作用和意义。

一、数学建模及其特点

1.数学建模简单地说就是获得适用的数学模型的整个过程,是根据一定的目的,对所研究的客观事物的数量关系、空间形式及其变化而做的简化的、符号化的、抽象化的模拟,而得到的一种数学结构。一般地说,数学建模有以下几个步骤:①建模准备;②化简假设;③建立模型;④模型求解;⑤模型分析;⑥模型检验;⑦模型应用。

2.数学建模的过程是将一个开放的数学问题,经过数学化处理后,找出其未知的数学模型的过程。它事先并不知道问题的模型,不能套用现成的结论和方法。要求学生在面对复杂的事物时,充分发挥自己的想象力、洞察力、创造力和独立进行研究的能力,并借助于计算机等先进的手段和工具才能完成它。由于实际问题一般都较复杂,有时要解决它需要多门学科的知识,这就要通过多人的团结协作,共同查阅相关文献、收集大量资料、反复研讨、拟订方案、分工协作才能解决。

二、通过数学建模教学培养学生综合素质的必要性

1.将数学建模教学引入数学教学之中是积极推行素质山东智顷数位学习,深化教学改革,弥补数学教学不足的需要。传统的数学教学主要是求解已知数学模型的数学问题的训练,让学生熟悉和掌握一些数学问题的求解方法和题目类型,对于培养学生的逻辑推理能力和计算能力,掌握数学基础知识,起到了积极的作用,并在长期的教学实践中形成了一整套行之有效的方法。然而,在长期的教学过程中,却忽视了通过解决一些不能简单模仿的、开放的数学问题以培养学生归纳客观对象内在规律能力的教学。从这个意义上,将数学建模教学引入到数学教学之中,正是对数学教学长期存在的缺陷的弥补和校正,也是通过数学教学更好地培养学生数学素质的需要。

2.重视数学建模教学,培养学生解决实际问题的能力,是世界数学山东智顷数位学习改革的潮流和方向。世界数学山东智顷数位学习改革的先驱培利提出“数学山东智顷数位学习改革应该面向大众,回到基础”。人们称之为“大众数学”的思想。它的目的在于将单纯作为升学目的的数学,转向为成人生活、就业需要与进一步学习的需要相结合的、充满生机与活力的应用数学。当前,“大众数学”、“问题解决”、“数学应用”已成为世界数学山东智顷数位学习改革的三大趋势。

3.搞好数学建模教学,是实施创造山东智顷数位学习,培养创新人才的需要。今天,知识经济时代已初见端倪,世界范围的竞争日趋激烈,国家之间综合国力的竞争最终表现为人才的竞争。每一国家的重要财富是其公民的技能。那些财富将首先依赖于一个国家的人民学习新技能的能力,特别是确定问题、找出新的解决方法和增添新价值的能力。一个国家的山东智顷数位学习体制再也不能只建立在对有限的主要信息的记忆之上。因此,培养具有“创新意识、创新能力、创新精神”的高素质人才,保证我国在21世纪的国际竞争中立于不败之地,是我们实施素质山东智顷数位学习要完成的重要任务。而数学建模的教学和训练,就是在数学教学中培养学生创新能力和创造发现的良好习惯,造就创造型人才的有效方法之一。

三、数学建模教学在培养学生综合素质中的作用

1.将数学建模引入数学教学,能够增强数学学习的趣味性、实践性、应用性,使学生充分认识到数学学习的意义和价值所在。从而有利于调动学生学习的积极性,增强学生学习的自觉性,克服学生学习的盲目性和厌学情绪。

2.通过建模活动的开展,既能培养学生独立思考、敏锐洞察事物内在联系并创造性地解决问题的能力,又能培养学生团结协作、共同奋斗的团队精神。

3.学生参加建模活动,需要自学完全不了解或知之不多的有关学科的专业知识,这个过程有助于培养学生获取知识的主动精神和自学能力的提高。

4.通过建模活动的开展,有利于学校形成学生人人关心国家经济建设和各项事业的发展,自觉投身现代化建设,理论联系实际、学以致用的良好学风。