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应用数学论文模板(10篇)

时间:2022-12-06 02:51:25

应用数学论文

应用数学论文例1

从数学的早期发展来看,数学起源于人类实际生活的需要,人类在简单的物品交换和重新分配中,产生了数的概念,在古埃及流传下来的最早的数学著作《莱茵德纸草书》和《莫斯科纸草书》中,包含有许多几何性质的问题,内容大都与土地面积和谷堆体积的计算有关,中国现存的最早的数学著作《周髀算经》中,主要成就是勾股定理及其在天文测量上的应用。

到了近现代,特别是现代,一方面,数学的核心研究变得越来越抽象,另一方面,数学的应用也变得越来越广泛。数学除了在物理、化学、生物等自然科学大量应用,还在经济学、社会学领域大展身手,在日益发展的信息社会中,即使一般的劳动者,也必须具备基本的数学运算能力以及应用数学思想去观察和分析工作、生活乃至从事经济、政治活动的能力——存款、利息、股票、投资、保险、成本、利润、折扣、分期付款,以至文艺创作、心理分析、社会改革、哲学思辨等。可以说,数学是人类活动最基本、最重要的工具之一。

2、新课程改革对加强数学应用的体现

新课程标准强调从学生已有的生活经验出发,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程,进而使学生获得对数学理解的同时,在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步和发展。新课程标准强调培养数学的应用意识,要让学生认识到现实生活中蕴含着大量的数学信息、数学在现实世界中有着广泛的应用;面对实际问题时,能主动尝试着从数学的角度运用所学知识和方法寻求解决问题的策略;面对新的数学知识时,能主动地寻找其实际背景,并探索其应用价值。

新课程标准提出:数学学习内容应当是现实的、有意义的。在实行新课程改革以来,新编教材在加强应用数学的意识方面作了大量的改进,把培养学生应用数学的意识贯穿在教材编写的始终,在各章的章头图或阅读材料中,注意提供有实际背景的问题,教材的正文一般都注意从实际引入概念,从实际提出问题,例题、习题中增加了实际应用的内容。理论联系实际,而联系实际的目的就是为了更好地掌握基础知识,增加应用数学的意识,培养分析问题和解决问题的能力。例如《教育储蓄》联系经济生活中的储蓄,二次函数中联系的课题《刹车距离与二次函数》,还有《数据的收集与处理》、《统计与概率》中就大量包含了与实际问题联系非常密切的内容。新教材还增加了课题学习,目的是应用所学数学知识,提高解决实际问题的能力,使学生在参与数学活动过程中受到训练和提高,深化学生对基础知识的理解,完善学生的知识结构,在综合性较强的练习中培养学生应用数学的意识和能力。

所以作为一名数学教师,应注意在教学活动中加强数学应用教学,促进学生逐步形成和发展数学应用意识,提高实践能力,致力于为学生今后的个人生活、职业、社会生活准备数学工具,为社会培养合格、适用的人才。

二、教学实践

1、加强直观教学,培养学生应用意识

一些数学问题的引入应根据教学内容运用直观手段向学生提供丰富而典型的感性材料,如采用实物、模型、挂图,或进行演示,引导学生观察,并结合实验,让学生自己动手操作,以便让学生接触有关的对象,丰富自己的感性认识。在教师生动形象地描述的基础上,对今后学习、生活、工作有用的内容,更能引起学生的兴趣,教学别要使学生了解所学价值和背景,学生应当看到数学什么时候被应用,以及如何应用,而不是得到它们将在某天被用到的许诺。在提出和研究问题时,教师应强调把数学应用到现实世界中以及与中学生有关的其他环境中的问题上去。

例如,在讲“解直角三角形”时,可利用这样一个实际问题:修建某扬水站时,要沿斜坡辅设水管,这实在是一个施工中经常遇到的问题,从剖面图看到,斜坡与水平面所成的∠A可用测角器测出,水管AB的长度也可直接量得,当水管铺到B处时,设B离水平面的距离为BC,如果你是施工人员,如何测得B处离水平面的高度?有的同学提出从B处向C处钻个洞,测洞深;有的同学反对,因为根据实际情况,这样做费力;有的同学又说,因为这不是费力问题,C点无法确定。教学时应该注意从实际问题抽象出数学模型,运用解直角三角形知识去解决:BC=AB•sinA(AB、∠A均已知)。又比如用不等式的知识求水池的最低造价,用三角函数计算台风影响的持续时间,用概率知识分析免费摸奖的秘密等等。通过数学在其他科学以及社会生活中的应用,让学生感到数学既不必是严肃的,也未必是遥远的,它既和人类的几乎所有活动有关,又对每个真心感兴趣的人有益。这样才能充分调动学生的积极性,让学生积极主动地投入到数学学习中去。

2、留出时间,增强学生自主应用意识。

对于大部分学生而言,他们学习数学的方法仍习惯于上课听老师讲解,忙于不停地做笔记,到做作业时,同笔记上的内容进行对照,问题也就解决了。这样就形成了一种学习模式:老师上课讲得越多、覆盖面越广,则自己会的就越多。学生在学习中虽然有所感知,基础知识却不扎实,硬性地接受大量知识信息,但理解却不深不透,识记也不够全面和准确,灵活运用更不到位,导致让学生解决问题的效果不够理想。一旦脱离了老师,遇上一些富有拓展性或是研究性的问题就显得力不从心、无从下手了,于是放弃者居多。作为教师,在课堂上不妨交出“权力”,多给学生留出时间,加强引导,让学生在“自主”学习、在“合作”探索中加强对知识的应用,让数学应用落到实处。

例如,我在复习轴对称的知识时,提出了这样一个问题:一条河l的同侧有一个村庄A和一处仓库B,某天仓库突然失火了,村民们从家里出发提着水桶到河边拎水去救火,那么应选择怎样的路线比较合适?因为前面做过类似的习题,所以同学们很快给出答案:作出点A关于小河l的对称点A′,再连结A′B交l于点P,则折线APB即为村民行走的路线。我问同学们:“你们都是这样想的吗?”同学们异口同声地回答:“是!”我也没说什么,只是说:“你们还可以再交流交流。”刚开始,教室里嚷声一片,都说:“这有什么好讨论的,不就是APB吗?”慢慢的,教室里的声音小了一些,同学们开始投入思考交流当中,再后来,教室里的声音又渐渐大了起来,这时我问:“同学们有没有新的看法?”有十几个同学举起了手,我请其中一个同学发言,她说:“经过我们的讨论,我们发现还有更合适的路线,考虑到装满水的水桶比较重,提着桶行走不便,应该缩短提水的路程,我们的做法是作BQl,垂足为Q,连结AQ,折线AQB为更合适的路线。”我说:“同学们赞同她的看法吗?”绝大多数同学都表示了同意。经过这样的问题的讨论,同学们加强了实际应用的意识。

由此我感到学生感知、理解和掌握教材,还只是完成了从具体到抽象的认识,只有用所学的数学知识去解决了实际问题,才真正完成了从具体到抽象,再由抽象到具体的整个过程。这才是数学教学的根本目的,才符合社会发展的根本需要。学生学得的基础知识,只有在运用中才能加深理解和牢固地掌握,已具备的各种数学能力(运算能力、空间想象能力、逻辑思维能力、观察能力、理解能力、记忆能力等)也只有在运用的操作中才能得到充分的体现与提高。

3、加强课外应用实践

实践对于知识的理解、掌握和熟练运用起着重要作用。听到的终会忘掉、看到的才能记住,亲身体验过的才会理解和运用。因此,要加强课外实践活动,比如,“垂线段最短”性质学完了,利用体育活动时间让学生跳远,并测出自己的跳远成绩;统计初步知识学完了,让学生自己估算学习成绩波动情况等等。这样做,学生既理解了知识,又学会了解决实际问题的方法。经常让学生去实践,运用所学知识解决实际问题,学生应用数学的意识就会逐渐形成,这也是课堂教学转变教育观念,实施素质教育的有效途径。

例如,在上完《数据的收集与处理》后,我布置学生自己完成《课题学习:吸烟的危害》,以小组为单位,选择适当的主题,自主设计调查方案、开展调查活动、进行数据的处理并写出调查结果。教师在这期间起组织作用,并不做具体工作,但在学生需要的时候给予适当的帮助和指导,激发学生积极主动地进行调查活动,在学生亲身经历调查活动的全过程的基础上,再一次提高认识,强化学生的统计意识、统计观念,会运用统计的方法解决有关的问题,在活动中培养学生的应用意识和实践能力。

总之,数学知识来源于生活,教师在数学教学中应关注学生的学习活动,充分挖掘生活中的数学素材,培养学生从数学的角度观察和分析周围事物习惯,用数学的方法解决问题。

参考文献:《数学发展史》李文林

《对加强数学应用教育教学的思考》阳萍

应用数学论文例2

研究性学习单指研究性课程,即学生在教师指导下,根据选定的课题,以个人或小组合作的形式,通过问题的研究主动地获取知识、应用知识的一门课程。研究性学习的重点是研究性,其核心是改变学生的学习方式,目的是培养学生的创新精神和实践能力,它主要是给学生提供一个将课堂上学到的知识和己有的经验加以综合和实践的机会,用类似科学研究的方式、方法实现学习的过程。

2.数学教学中实施研究性学习的途径

(1)提出问题形成课题阶段

首先,可从生活实际中选择研究性课题。数学知识源于生活、寓于生活、用于生活,所以,利用实际生活创设问题情境是首选。教师要因地制宜,发掘资源,注意把对文献资料的利用和对现实生活中“活”的资料的利用结合起来。要引导学生充分关注自然环境、人文环境以及现实的生产、生活,从中发现需要研究和解决的课题。

其次,以现有数学教材为背景创设研究性问题。可以把教材中的习题改编成研究性学习的课题,因为数学习题中有一部分是开放性问题,也就是答案不固定或条件不固定的问题,而开放性问题与研究性学习的特征相吻合,因此,开放性问题是研究性学习的重要内容,因而作为研究性学习内容的开放性问题就为学生走入社会在心理上和能力上做好了准备,充分体现了现阶段数学教育的价值。

(2)实施研究阶段

在此阶段,教师的作用是参与指导。由于学生层次不同,选择的课题也不同,教师参与分析指导,主要做好三项工作:一是信息收集阶段的指导工作。这一阶段学生开始收集与解决问题相关的信息,因此,这是充分体现学生自主学习的阶段,这时要提供给学生必要的帮助与指导,避免学生产生过强的挫折感。二是综合研究阶段的指导工作。经过信息收集的自主学习阶段,学生重新回到学习小组中,利用他们所学到的新知识对问题作出评估。三是课题结题阶段的指导工作。课题结题是研究性学习的一项重要内容,学生要撰写研究论文、实验报告、调查报告等。

(3)总结反思阶段

研究结果产生之后,还应对整个研究过程,包括研究方法的科学性,研究成果的质量和研究过程中的参与程度、合作意识、体验感受以及其他方面的得失进行全方位的总结反思。指出该课题的价值,研究的成功之处,存在的问题,以求获得进一步的理性认识。这种多角度、全方位的反思是有意义学习的重要环节。

实施以培养学生实践能力和创新精神为目的的研究性学习,其着眼点是帮助学生形成一种从单纯只是获得书本知识和间接经验,到同时重视通过实践活动、亲身体验来获得直接经验并解决问题的学习方式。

二、数学建模

1.数学建模的基本内涵

设计数学模型的过程就称为数学建模,即用数学的方法将一个表面上非数学的问题或非完全的数学问题转化成完全形式化的数学问题,其实质是建立合理的数学模型。因而运用数学建模的方法,我们可以用数学语言来描述所面临的实际问题,发现暗藏在深处的数学奥妙,并对实际问题中看起来杂乱无章的复杂现象进行分析,发现其中的可以用数学语言来描述的关系或规律,从中抽取出恰当的数学关系,从而把这个实际问题化成一个数学问题,并利用数学工具处理这个模型,使实际问题得以解决。因此,对于学生数学建模的训练可以培养学生将实际问题数学化的能力。

2.数学建模的教学途径

让学生学会数学应用,进行数学建模的教学,需要运用大量的数学基础知识,没有扎实的数学理论知识,数学建模只能是空谈.我们加强基础知识、基本技能、基本方法的教学对数学建模具有促进作用,任何时候都不能丢掉。

教师应当强调建模过程中的基础知识的应用,当学生面临新情景、新问题,试图去解决时,帮助他们与自己已有知识联系起来,当发现己有知识不足以解决面临的新问题时,就必须进一步指导学生学习相关的知识,训练相关的技能。因此,往往需要进行检验和优化,因此,又带有更大的挑战性和创造性。更重要的,数学建模教学帮助学生使用数学语言来描述所面临的实际问题,把实际问题的主要特征、主要关系抽象为形式化的数学语言来概括地、或近似地描述,从而形成完全的数学关系结构系统,最终把实际问题化成数学问题,在这一过程中,培养了学生从周围客观环境中抽象出数学结构关系的能力。因此,以培养学生数学化能力为主的数学建模是数学与客观实际问题联系的纽带,教师应该努力搞好数学建模的教学,让学生走出课本,走出传统的习题演练,使他们进入生活、生产实际,进入一个更加开放的天地,使学生体会到数学的由来、数学的应用,体会到一个充满生命力的数学。

三、实习作业

(1)良好的教学秩序是顺利完成实习作业的前提。因此,首先要教育学生充分认识实习作业的意义,明确实习作业的要求。

(2)实习作业必须改变原来的作业形式,必须联系实际,到实际中去。只有在实际操作中,学生通过对事物的观察、思考,巩固所学知识、技能,才能提高他们分析和解决简单的实际问题的能力、动手操作的能力。

(3)实习作业不能只停留在学生的动手操作上,教师要适时引导、点拨,深化学生的认识。

(4)实习作业的要求要难易适度,并从本校实际出发,内容要易于学生在实习中用数学语言相互交流,以便他们能够阐明自己的思路和观点。只有这样,才能保证学生实习的积极性和实习教学的效果。

四、问题解决

通过对“问题解决”有关概念的澄清,“问题解决”作为学生数学发现过程、探索过程和实现再创造数学的过程,其各个阶段对学生数学能力的要求不尽相同。解决数学问题的能力是个综合能力,它是前面提及的诸种数学能力的综合体现与发展。因此,在数学教学中强调问题解决教学有助于上述各种能力及意识的培养.数学应用能力是一种综合能力,它离不开数学运算、数学推理、空间想象等基本的数学能力,它更侧重于实际问题中提出并表达数学问题的能力,建构数学模型的能力,对模型及问题进行变换的能力,对结果进行检验和评价、阐释和处理的能力。从中我们发现二者具有十分惊人的类似之处。也即对学生问题解决能力的培养也同时会有助于发展学生的数学应用能力,因为问题解决过程对能力的要求也正是数学应用能力的要求。因此,问题解决的教学对于促进数学应用教育具有十分重要的意义,是数学应用教育的一种有效途径。

参考文献:

[1]马忠林,任樟辉.数学思维理论.广西教育出版社,2001.

[2]郑毓信.数学教育:从理论到实践.上海教育出版社,2001.

[3]霍益萍.研究性学习:实验与探索.广西教育出版社,2001.

应用数学论文例3

讲授《高等数学》定积分时,一个常用技巧就是化简具有奇偶性的函数在对称区间的积分。课本上一道例题给出了化简法则的代数证明,但是纯代数推导过程会让学生感觉过于抽象,课程也会变得乏味。如果使用直观的图形,进行无字证明,就可以让学生从图示中直接看到奇函数积分左右抵消的结果。再进一步加强,对称中心(对称轴)不在原点(y轴)时,也可以通过平移使用这个性质,常见的情形如:任意正(余)弦函数在每个波峰波谷之间的半个周期上的定积分都是零,而不一定要关于原点对称。为了让学生更透彻更直观地了解知识点,需要具体的例题支撑,接下来给出例1,计算定积分∫π20sin2xdx.解答:利用倍角公式,原题可化为12∫π20(1-cos2x)dx=(12∫π20dx-∫π20cos2xd)x,可以发现积[分区间0,π]2恰好是cos2x从波峰到波谷的半个周期,因此这一部分积分为0,原题最终结果等于12∫π20dx=π4。学生直观的看到较复杂的函数计算也可以简化,自然对这个性质印象深刻,应用起来也会得心应手。

1.2实际操作类的直观

《概率论》的贝叶斯公式一节有一个著名的问题———三门问题。例2在一个电视节目中,有3扇关闭了的门,其中有一扇门的后面奖品是汽车,另外两扇门后面的奖品则是一只山羊,当然我们都希望拿到汽车,而不愿意把山羊领回家。当参赛者选定了一扇门,但未去开启它的时候,知道内情的节目主持人开启剩下两扇门的其中一扇,故意露出其中一只山羊。请问此时是否应该换另一扇仍然关上的门?这个问题出自于名为Let'sMakeaDeal的美国电视节目,经常出现在网络论坛上,每次都会引起激烈的争论,因为虽然该问题的答案在逻辑上并不自相矛盾,但十分违反直觉。和网上的情形一样,课堂上也出现了两种完全不同的声音。如果仅仅通过计算得到结果,似乎做不到让学生“口服心服”。因此我们可以课堂上现场操作这样一个具体案例,让学生在操作过程中回归概率的本质,直观地看到这个结果,再进一步分析为什么会有这样的结果,经过这样一个实际操作的模式,可以让学生对全概公式以及贝叶斯公式的本质更加清晰,达到了很好的学习效果。此外,此问题的答案与主持人是否知情有关:原题中主持人知情,故意开了一个“羊门”,那么更换后获奖概率从1/3上升至2/3;如果把条件稍加修改,改为主持人不知情,只是恰好打开一个“羊门”,那么换不换是一样的,获奖率都是1/2。这个细节上的差别恰恰就是引起争论的根源。

1.3现实情境类的直观

《线性代数》是数学基础课中抽象程度最高的课程,代数也被H.Weyl喻为“恶魔”。该课程概念繁多且环环相扣,尤其在目前数学课时并不富余的大环境下,借助数学直观让学生把这些抽象概念具体化,顺利的制服这个“恶魔”,是一个值得探讨的话题。矩阵的秩是线性代数中出现的第一个难于理解的概念,初学者在看完定义后的困惑就是“这个概念究竟要干什么?有什么用?”。此时可以给出一个不太严格,但是很直观的解释———秩就是矩阵包含的信息量!再给出秩为0、1、2的矩阵配合定义加以说明,学生脑中秩的直观印象就建立起来了。再由此可以深入浅出地介绍其他一些和秩相关的理论。如齐次线性方程组解空间的维数,也可以从直观的角度加以说明。如果方程组中一个方程都没有,那么n维空间中随意一点都满足方程组,有n个自由度,每添加一个新的方程就相当于限制了一个自由度。但是重要的不是方程的总数,也许100个方程的信息量都是重复的,因此重要的是“新的”方程的总数,也就是矩阵的秩。还有一些常用不等式也能以直观性原则说明。例如r(AB)≤r(B),矩阵B所携带的信息量就是r(B),无论对它加以什么样的线性变换A,也无法增加其信息量,至多只能保持不变,或者减少。同样r(A+B)≤r(A)+r(B),矩阵叠加后信息量不会超过原来两个矩阵的总和,还有可能因信息重复而减少,因而不等式成立。当然直观解释并不是万能的,从上述例子可以看出,为了把概念解释的更直观,通常需要丧失一些严密性。PhilipJ.Davis和ReubenHersh给出了数学直观的一些负面性质:直观是严密的对立面;直观意味着不全面;直观意味着不考虑问题的细节、不对问题进行分析,意味着全体或统合。笔者认为对于非数学专业的学生来说,这种严密性的缺失是可以接受的。

2数学理论应该贴近实际应用

德国数学家高斯曽把数学喻为“科学的女王”,体现了数学理论在其他各学科中的指导作用。我国著名数学家华罗庚也曾说过,“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,无处不用数学。”这是对数学与现实世界关系的精彩描述,在上世纪60年代他本人也亲力亲为,致力于把数学应用到实际生产生活当中,在当时极差的学术科研环境中促进了科学技术在工农业生产中的应用。公安学和公安技术学作为新成立的一级学科,自然也离不开数学这个重要的科研工具。但是很多学生对数学的应用性不甚了解,总认为数学知识学了没用,产生这种观念的原因在于数学应用并不是浮现于表面上,而经常渗透在公安技术的幕后,因此,不能直接看到数学的具体应用。因此教师在授课过程中也有责任给学生揭示数学应用性的重要意义,让学生了解并能主动运用数学工具进行专业研究。数学课主要集中在前3个学期,学生的知识储备还不够丰富,所以很多高深技术的数学应用他们并不理解,为解决这个矛盾,更需要把数学应用和数学直观结合起来,深入浅出地揭示出隐藏在公安技术背后的数学理念,让学生看到数学在实际问题尤其是公安问题中的发挥强大作用,让学生学得有目标有方向有动力。如函数连续性是较为抽象的一节内容,这一节没什么具体计算,通篇是理论的证明,学生学到这种知识点时经常会有飘渺的感觉,为解决这种问题可引入下面的数学模型问题。例3把椅子放在不平的地面上,通常只有3条腿着地,放不稳,然后只需稍微挪动,一般都可以使4条腿同时着地,这是必然还是偶然?问题的解法这里不再赘述。通过这样一些实际生活中的例子,让学生看到连续性理论的作用,让飘渺在半空的知识落下来脚踏实地,对知识的理解以及运用也会更为熟练。这个例子似乎离公安专业还是较远,还不足以让学生深刻了解数学在公安工作中的具体应用。下面结合公安大学的公安专业特色,举出一些体现公安工作中数学应用的教学案例。

3公安工作中数学应用性的案例教学

案例1层析成像。线性代数源自于线性方程组求解问题,学生在初学时会觉得问题本身过于初等,初中就开始解方程组了为什么现在还要学这个?在线性代数绪论中,笔者引入如下引例,层析成像的基本理论。层析成像的完整理论相当复杂,但其基本思路是通过射线减弱的比例关系,转化为出线性方程组求解的问题,由此案例可以体现出线性方程组深刻的应用内涵。当然其中还涉及模型的具体构建,以及矛盾方程组修正的问题,这与课程主题关系较远,可不做说明。案例2PageRank原理。在数学课中,线性代数是比较抽象的,因此格外需要以应用性辅助教学,让学生明白抽象的理论如何运用到具体案例中。比如《矩阵的特征值特征向量》一章中,我们可以将例题用数据库搜索的模式给出。PageRank是Google创始人拉里•佩奇和谢尔盖•布林于1997年开发出的一套用于网页评级的系统。它区别于早期的网页评价系统的基本思想在于不仅考虑网页的入链个数,还要考虑相关网页的质量因素。设共有n个网页,它们之间有一些互相链接,开始我们认为它们具有相同的权重,基于下面两条基本假设,让这些网页之间重新分配权重,数量假设:某网页被其他网页指向的入链个数越多,则这个网页越重要。质量假设:重要的网页所指向的网页也会变得重要,也就是重要网页通过链接传递给目标网页更大的权重。开始我们可以假设所有的网页权重都是1,即权重向量为x=(1,1,…,1)T,设Google矩阵为A,以矩阵乘法重新分配网页权重,经过多次迭代最终达到稳定值,可用y=limn∞Anx表示。求稳定向量y就相当于求Ay=y的解,这样的y就是矩阵A的特征向量。很多数学模型题目也都大量运用线性代数的基本理论,例如2013年全国大学生数学建模竞赛题目B———碎纸片的拼接复原(原题略)就是线性代数以及线性规划的理论的典型应用。虽然课上不能展开细讲,但是作为案例给学生简单进行介绍,可以让学生初步了解到数学并不是虚无飘渺的纯理论科学,它可以和实际问题紧密结合,以数学模型为工具,用理论方法也可以解决现实问题,通过这样的教学模式,也让学生的学习热情以及学习动力大大提升。还有很多实际的刑侦案例也和数学以及数学模型有千丝万缕的联系。案例3Howland遗嘱案。这是19世纪美国最著名的伪造案之一,是由Peirce父子两位数学家的关键证词而被定案的。案情主要情况如下,SylviaAnnHowland去世后,她的侄女HettyHowlandRob-inson出示了一份遗嘱,声明由她继承全部遗产,而且这份遗嘱的第二页特别声明,在其之后的所立的任何遗嘱均无效,两页都有死者的签名。而遗产执行人拒绝其要求,认为第二页系伪造,因而应按照时间稍后的另一份遗嘱执行。一般认定伪造签名时,是基于伪造样本与可靠样本之间的不同点,但此案恰好相反,Peirce父子利用42个可靠样本的统计分析,认定第二页签名与第一页过于相似,30处笔锋向下的部分完全一致,而42个可靠样本之间的笔锋一致率仅有20%,Peirce认定“这里出现的一致性必定来自于一种制造它的企图。”以专业的数学语言来讲,这其实就是分析独立性假设的合理性,通过假设检验,用一种“非参数”方法来分析这样的数据,最终证实“这个签名是真的”这种假设是错误的。

案例4死亡天使案。KristenGilbert,1967年11月13日生于美国马萨诸塞州,自1989年在VAMC担任护士,她经常能够在第一时间发现病人的危急情况,并且会在急救小组到来之前给病人注射一剂肾上腺素,有些时候能因此拯救病人的生命,因此被称为“死亡天使”。1996年,同事的3名护士反映她在班期间病人的死亡率会比平时偏高,并根据一些其他情况,认为她给病人注射过量药物导致病情发作,以此来扮演抢救病人的英雄角色,据此对她提出指控,认为她犯有多重谋杀罪。受医院所托,马萨诸塞大学的StephenGehl-bach对病房数据进行分析,并于1998年向大陪审团提交了经由统计分析所得到的结果。Gehlbach的证词基于假设检验,下表给出了18个月的病房统计数据。单用简单的除法进行计算,已经可以看出死亡天使在班期间死亡率确实高于平时,但就严谨的法律程序而言,这甚至还不足以提出指控,而统计学的作用正是要抓住数据背后的真相,判定这究竟是蓄意还是巧合。Gehlbach的计算结果如下,如果死亡天使没有故意杀人的举措,那么她遇到74例死亡当中的40例的概率要小于一亿分之一,几乎是不可能的。本案最终没有把计算结果作为直接定罪的证据,但是Gehlbach的分析证实了医院死亡率的增加不是偶然因素造成,这样的计算结果说明指控Gil-bert蓄意谋杀确有合理的基础。结案后,Gehlbech与辩护方数学专家合作发表文章,对此案中的数学问题进行了进一步的分析和总结。

4数学模型相对于现实的局限性

数学科学源于现实,又反过来可以应用于现实,但是数学也不是万能的,它是公安工作强有力的辅助工具,但是绝对不能完全的代替公安工作,历史上也曾有过因此出现纰漏的情况。案例5Rossmo的失误。地理空间分析技术是指由系列犯罪地点的地理关系来推断犯罪嫌疑人可能落脚点及行动规律的侦查方法,现在已经是非常成熟的刑侦方法,KimRossmo正是专门从事此方面研究的专家。真正使他名声大震的正是他失误的那一次,路易斯安那州的城南案。Rossmo于1991年给出一个著名的数学模型用以确定犯罪嫌疑人所处的热区,Pij=k∑cn=(1Φ(|xi-xn|+|yi-yn|)f+(1-Φ)(Bg-f)(2B-|xi-xn|-|yi-yn|))g,并以其作为理论基础编写了名为Rigel的软件用来寻找罪犯位置,获得了一些成果。但是在1998年的城南案中,Rossmo却出师不利,他使用Rigel将搜索范围缩小到大约1.25km2的范围,区域内共有十余名嫌疑犯被逐一排查,但是DNA检测都与现场证据不符,案件失去了方向。这时出现了另一条线索,有人匿名检举临近机构的司法长官,经过侦查取证最后证实此人就是真正的罪犯,但是他的工作居住地点离计算出的热区非常远。事后经调查,发现罪犯刚刚搬家,以前居住地就在热区当中,这恰恰说明模型没有错误,而仅仅是侦查上的失误,Rossmo也因此案名声大震,成为侦查界的知名人士。由这个案例可以看出,现实世界具有无穷的复杂性,而数学公式和数学模型是单纯的,我们只能用数学模型来高度概括模拟现实,却不能用它来代替现实。如果遇到无法解决的问题,并不是说数学错了,而是我们的已知条件还不够多,模拟还不够精确,我们所要做的应该是修正模型,寻找新的条件,这也正是数学的魅力所在。

应用数学论文例4

在传统的小学数学教学中,教师很少讲知识的来源和实际应用,即使是应用题教学,也只是把事先编好的现成的题目出示给学生,学生只是根据几个必需的条件套用解答应用题的方法和步骤,却不知道解决某一问题需要处理哪些信息和数据,更没有领悟到数学对于这一问题所具有的独特意义。因此在数学教学中,首先应引导学生感受数学的应用价值。其具体做法是:

1.利用生活素材进行教学,使学生认清数学知识的实用性

数学知识的应用是广泛的,大至宏观的天体运动,小至微观的质子、中子的研究,都离不开数学知识,甚至某些学科的生命力也取决于对数学知识的应用程度。马克思曾指出:“一门学科只有成功地应用了数学时,才真正达到了完善的地步”。生活中充满着数学,作为数学教师,我们更要善于从学生的生活中抽象出数学问题,使学生感到数学就在自己的身边,认清数学知识的实用性,从而产生兴趣。

比如教第九册“三角形的认识”一课,我就从学生生活中熟悉的红领巾、自行车车架、电线杆架、桥架等引出三角形,再让学生通过推拉等实践活动认识三角形的稳定性,并运用它来解决一些实际生活问题,如修补摇晃的椅子,学生会马上想到应用刚学过的“三角形稳定性”,给椅子加上木档子形成三角形,从而使椅子稳当起来。这样使学生学得容易且印象深刻,达到事半功倍的效果。在实际生活中,数、形随处可见,无处不有。教师应根据教学的实际,让学生把所学知识和周围的生活环境相联系,帮助他们在形成知识、技能的同时,感受数学应用范围的广泛。

2.收集应用事例,加深学生对数学应用的理解与体会

随着科学技术的飞速发展,数学的发展涉及的领域越来越广泛。数字化的家电系列,宇航工程、临床医学、市场的调查与预测、气象学……无处不体现数学的广泛应用。让学生搜集这些信息,既可以帮助学生了解数学的发展,体会数学的价值,激发学生学好数学的勇气与信心,更可以帮助学生领悟数学知识的应用过程。例如:在统计的初步认识教学中,学生搜集了自家几个月用水的情况,通过收集、描述、分析数据(人口的多少、老人和孩子等诸多因素)的过程,得出了自家用水是否合理的判断,并做出今后用水情况的决策。既渗透了环保教育,又使学生感受到数学知识的应用。

二.引导学生寻找数学问题

引导学生寻找数学问题,是学生探索数学价值、培养数学应用意识的最基本的前提和条件。试想如果学生不会寻找数学问题,就不可能做到很好地应用所学的知识解决问题,这样,学生数学应用意识的培养就可能成为一句空话。那么,在小学数学教学中,怎样引导学生学会寻找数学问题呢?

1.引导学生从日常生活中寻找数学问题

罗杰斯认为:“倘若要使学生全身心地投入学习活动,那就必须让学生面对他们个人有意义的或有关的问题。但我们的教育正在力图把学生与生活所有的现实隔绝开来,这种隔绝对意义学习构成一种障碍。然而我们希望让学生成为一个自由的和负责的个体的话,就得让他们直接面对各种现实问题。”日常生活中有大量的数学问题,结合数学内容选择一些简单的问题加以分析、解决,这对从小培养学生的数学应用意识和数学观念尤为重要,同时也促进学生进一步理解所学的内容。

如在三年级学生认识长方形的周长之后,我是这样做的:让三四个学生为一组,量一量教室内门框、窗框、镜框等长方形的长与宽,并设计一下做这些物品需多少材料。最好再给每种不同的材料标上单价,让他们计算一下,选择怎样的材料,用什么方案,可以既经济实惠,又满足需要。

又如,在四年级学生学习了面积之后,有相当一部分的学生对面积的认识只停留在教师所教的范围内,离开这个范围就一问三不知。如他们知道家庭居住的面积是若干平方米(这是从家长那里知道的),但问他们这一数据是根据什么得出的,他们都摇头说不知道。这就需要教师的引导。在学生认识面积后,我组织学生先讨论这样一个问题:“居住面积的大小是根据什么条件确定的”,接着布置一道作业题,让学生回家动手测量自己居室的面积。这时学生就要考虑房间的形状,要求出面积就必须测量哪几条边,怎样测量,用什么单位,怎样计算,是否取近似值等等。更为重要的是通过这些活动,让学生有解决数学问题的意识,并能解决一些简单问题。

2.指导学生从数学内部寻找数学问题

数学内部充满着各种问题,虽然通过前人的多年努力,已经解决了很多问题,但是学生学习作为再次创造的过程,仍有一个不断探究、解决新问题的过程。在数学内部,学生接触最多的问题是解答习题,而解答习题是解决问题的一种特殊形式。教师可以从问题的角度出发,指导学生对问题正确加以理解,明确已知的条件和要达到的目标,作出合理的假设,寻求通向目标的可能途径,确定最优的解决方案。要使学生从中养成习惯,形成技能,并迁移到其他方面,使他们拥有问题解决的意识,提高思维水平。

例如:计算12345+23456.这是一道多位数的加法,学生计算后,教师可以改变题目的形式,出题“CROSS+ROADS=DANGER,已知O=2,S=3,求其他字母各代表几(不同的字母代表不同的数字)”。这显然为学生创设了一个问题解决的情景。因为解答用字母来表示两个加数的加法,对他们来说是一个没有遇到过的问题,而且解此题时学生不仅要具有加法知识,还须具备假设和推理能力。

三.引导学生运用数学知识解决实际问题

在数学教学中,教师不仅要引导学生从生活实际引出数学知识的学习,而且还要引导学生善于把课堂中书本上所学的知识应用到实际生活中去,把所学的知识和思维方法迁移到解决实际问题中来,形成解决具体实际问题的有效策略和能力,以适应社会发展的需要。那么,教师可以从哪些方面去引导学生运用所学的数学知识解决实际问题呢?

1.引导学生联系生活实际解决数学问题

小学生经过课堂学习能够解决一些简单的实际问题,但是这些实际问题已经经过数学处理,各种条件与问题都比较明显,然而实际生活中的问题并非如此容易,因此要多联系生活实际,从学生遇到的疑惑、矛盾入手,引出新知识的实际问题或情境。

在学生学习了长方形和正方形的周长与面积后,我设计了这样一个练习:把学生带到学校大操场的一块空地上,让学生在这块空地上设计一个面积是30平方米的花坛,可以有多种设计方案。学生对这道题积极性十分高,他们几人一组,一边测量一边设计,显得十分投入,最后竟设计出十几种图形优美、很有创意的花坛。在这一活动中,教师把教学过程看作问题解决过程,在教学时有意识地创设问题情景。学生在解决这一问题时,先要对长方形和正方形面积公式这一知识重新进行组合,有一个新的认识,然后要对分割法、平移法、面积相加减等方法进行选择,看哪些方法更适合于设计,方式得到扩展。这样,在设计过程中,既解决了沉重的基础知识复习(长方形面积公式的计算),有拓宽了长方形的知识(计算简单的组合图形),更为重要的是,在设计中,不同层次的学生都获得了一次难得的实践锻炼的机会,强化了学生的应用意识。

2.引导学生积极参与家庭中的数学实践活动

数学来源于实践,又服务于实践。在学生的生活中,大部分时间是与父母一起生活的,家里面的一切建设都是离不开数学应用的。让学生参与其中,无疑对培养学生的数学应用意识是大有好处的。教师要引导学生积极参与家庭中的实践活动,这个工作可分两方面进行:一方面要求学生积极参与其中;另一方面要联系家长配合老师,大胆让学生参与进来。比如:让学生参与家庭管理活动。让他们回家了解家里一周的油、粮、副食、水、电、气等基本生活的各项开支情况,再将搜集的数据在老师的指导下加以整理,并提出有关的问题:你家一周共需开支多少钱?照这样计算,一个月的基本开支是多少?家里每月的收入是多少?家里每月的结余是多少?如果家里要购置一台800元左右的热水器,根据家里每月的结余,几个月后可以买一台?通过这些实践活动,促使学生从家庭这一特殊的情境中发现数学问题,让学生以大众化、生活化的方式反映数学的思维方式,使学生在朴素的问题情境中,通过搜集、交流、分析、整理、运用,逐步养成良好的数学思维习惯,培养和强化数学的应用意识,让学生在应用中感受数学创造的乐趣,增进学生学好数学的信心。

3.引导学生采用灵活多样的方法解决数学问题

在教学中,教师要联系生活实际,调动学生的知识储备和生活经验,积极的开展智力活动,采用灵活多样的方法来解决数学问题。比如针对下面的生活实例:两位老师带46名学生去公园游玩,公园门票成人每张10元,儿童每张5元,公园还规定购买50张以上儿童票可以实行八折优惠,让学生想一想怎样买票比较合算?根据以上提供的信息,教师可引导学生设计几种方案:第一种方案是一般学生都能想到的,根据有46名儿童和儿童票5元这两个信息,可以得到买票所要付的钱是5×46=230元;第二种方案可以引导学生这样思考:题目告诉了购买50张以上儿童票就可以实行八折优惠,如果多买4张儿童票,再打八折,所付的钱是否少一些呢?老师要求学生实际算一算:用5×50×0.8=200元。通过计算,学生发现,多买4张儿童票,看起来好像要多给钱,但由于可以享受八折优惠,最终还是只付200元,比第一种方案要少付30元,两种方案相比,学生都愿意采用第二种方案解决问题。通过这样的教学,学生的思维会逐步变得深刻而灵活,既提高了学习技能,有增加了智慧和才干。

当然,小学生的数学应用意识的培养、提高和发展,并非一朝一夕的事,也绝非靠讲几节数学应用专题课所能解决的,不要期望在一两次的解决问题中就能培养起学生的数学应用意识;也不要认为简单的数学问题(包括生活中的问题)对学生的数学应用意识培养毫无帮助,它需要较长的时间,教师在适当的时机有意识地启发学生的应用意识,经历渗透、反复、交叉、逐级递进、螺旋上升、不断深化的过程。使学生的应用意识逐步由不自觉或无目的状态,进而发展成为有意识有目的的应用。总之,通过各种载体增强学生的数学应用意识,有效地激发学生将数学知识应用于实践的积极性,加大学生体验成功的频率,提高他们利用数学解决问题的能力,达到“学以致用”的目的,促进学生数学素质的提高。

参考文献:

⑴施方良.《学习论》.北京:人民教育出版社,1994。421

应用数学论文例5

1.运用课件把抽象转化为直观。初中数学中有许多较为抽象的概念,而多媒体课件丰富的表现形式能使抽象的数学概念变为学生容易接受的直观形式。如在线段的垂直平分线、角平分线概念教学过程中,可以用FLASH动画的形式将线段的垂直平分线、角平分线表示出来,以体现垂直平分线和角平分线的特点;又比如,学生在理解三角函数值与角的关系时,可以把三角函数值和角的关系放在直角三角形中,设计成因果互动的形式;学生在理解圆中角的相互关系时,我们可以用动画的形式变换角的顶点、角的边与圆的相对位置关系,让学生从运动的角度去理解圆心角、圆周角、弦切角与圆的位置关系以及这些角之间的相互联系。

2.运用课件体现数学的严密性。数学推理的严密性可以通过多媒体课件很好地体现,我们可用Powerpoint将每一步推理过程预设动作,通过教师与计算机的互动,一步一步地将推理过程在幻灯片中演示出来,这不仅能很好地体现推理的全过程,而且为每一步推理过程的讲解留出了时间和空间,对培养学生的逻辑思维品质有着十分重要的意义,这与在黑板上进行数学推理相比是一个进步。

3.运用课件可以表现问题本质。初中数学应用于实际的内容,在以往的教学过程中,由于受到表现形式的限制,没有时间和条件把应用的细节很好地表现出来,这对学生将实际问题转化为数学问题形成了一定的障碍。把多媒体应用于数学教学后,我们可以在很短的时间内,将预先选择好的应用场景用图片或动画的形式详尽地表现出来,通过演示,使学生抓住问题的本质。同时,教师可以通过计算机网络收取大量的数学应用事例,以开阔学生的视野,学生也能从中体会到数学在实际应用中的作用。

4.运用课件能更好地训练学生的“三基”。初中数学的基础知识、基本技能和基本数学思想方法,在学生学习数学的过程中占有十分重要的地位。在传统的数学教学过程中,一位教师要面对几十名学生,要及时发现并纠正每一位学生在“三基”学习中出现的问题是很困难的。将多媒体应用于数学教学后,我们可以充分利用多媒体的可交互性,让计算机及时发现和纠正学生出现的问题,使学生能及时正确地掌握基础知识和基本技能。这里要注意的是,对课件交互性的设计,一定要全面考虑各种可能出现的情况,否则,将影响学生对于基础知识和基本技能的正确理解和掌握。

5.运用课件更有利于发展学生的思维能力和空间观念。由于多媒体课件具有极其丰富的表现形式,正确地应用多媒体课件进行数学教学,可以更有力的提高学生的思维能力和培养学生的空间观念。我们还可以通过把学生数学思维的过程用多媒体的各种形式(如图片、动画、声音、视频图像、表格)表现出来,使学生以这些形式为媒介,去体会、理解和掌握数学的思维方法,发展学生的思维能力。

6.运用课件有利于培养学生的创新意识。初中数学的一项重要任务是在教会学生解决问题的同时,要培养他们的创新意识。我们可以通过多媒体的表现形式及问题情境,让学生在错综复杂的条件下发现新问题,引导学生去粗取精、去伪存真、由表及里、由此及彼的思考。传统的教学方法要完成这样的设置是十分困难的,特别是模拟现实生活中的一些情境。多媒体利用其具有的独到的优势,把学生创新意识的培养置身于现实。

7.运用课件演示能有效地培养学生的辩证唯物主义概念。初中数学中,可以培养学生辩证唯物主义观念的知识点很多,这里仅举一例。在直线和圆的位置关系的教学中,我们可以将直线和圆的位置关系制作成动画,突出圆心到直线的距离这一量变是如何引起直线和圆的位置关系变化,从而让学生领会量变引起质变的辩证唯物主义观点。在动画的演示过程中,还强化了学生对点与圆、点到直线的距离、圆和直线位置关系等数学概念的理解。

8.运用课件可以帮助学生建立数学与其他学科间的联系。初中数学和其他学科有着十分紧密的联系,实际上,多媒体应用于数学教学过程的本身就已经把信息技术与其他学科的内容紧密地融为一体了。通过多媒体的应用,学生可以自然地将信息技术中的知识和技能应用于数学的学习中。如通过课件的画面、声音,学生还可以受到美术、音乐方面的熏陶。因此,以多媒体为媒介可以很好地建立数学与其他学科的联系。

二、制作初中数学多媒体课件的步骤

课件是计算机辅助教学实施的要素,可以说没有课件就没有计算机辅助教学,所以课件制作是计算机辅助教学的必要步骤。教师要根据初中数学教学大纲的要求,选择适当的教学内容和多媒体模式,根据多媒体教学模式的要求把教材所包括的概念、定理和例题等内容分成许多步骤,这些步骤可以按照初中数学的逻辑顺序排列,也可以根据学生的数学基础和理解能力来安排。要注意课件的教学性、科学性、交互性、集成性、诊断性等特点,利用多媒体课件的图文声像并茂的呈现方式,有效地激发学生的学习兴趣;利用多媒体提供友好的交互环境,调动学生积极参与学习;利用多媒体提供丰富的信息资源,扩大学生的知识面;利用多媒体创建多种学习途径,发展学生的思维能力。具体步骤有:

1.课件目标分析。课件目标分析要完成的任务是需求分析,即确定教学内容、教学目标和学习目标。课件的任务不外乎是完成一种数学的教学和训练,所以在确定所设计课件的目标时,应对教学目的、教学用途和教学环境提出明确的要求。主要包括确定教学内容、教学目标分析、学习者特征分析和学习目的分析。

2.教学设计。要使制作的课件具有良好的教学效果,就必须进行教学设计。因此,教学设计是课件设计的第一步,也是很重要的一步。教学设计的主要工作是确定教学内容的广度和深度,确定课件设计的基本策略与课件的结构,选择课件的教学模式和课件使用的媒体。教学设计的主要步骤是:①教学单元的划分;②确定课件的设计策略(常用的设计策略有:面向问题设计策略、基于学习程序的设计策略、基于学习理论的课件设计策略、面向学习者特性的课件设计策略);③课件结构设计(常用的课件结构有帧型结构、生成型结构、数据库型结构和智能型结构);④教学模式的选择,主要包括新概念的引入、知识和技能的讲授,培养解决问题的能力。这些模式往往也可以同时应用于同一个课件中。

3.课件系统分析。如何将教学内容在计算机上灵活多样的加以表达,通过课件系统设计使教学内容与课件表现形式有机的统一,从而发挥计算机突出教学重点、突破教学难点,培养学生能力和素养的优势。此外还包括总体风格设计、封面设计、屏幕界面设计、交互方式设计、导航策略设计和超文本结构设计等。

4.教学单元的设计。教学单元的设计是在将总体内容划分成大的“教学块”之后,再对每一块内容进行详细设计,包括知识单元的划分、知识点之间关系的确定等,设计的最终结果是可以以此为依据进行脚本的编写。它包括知识点的确定、知识点教学模式的选择、知识点表示的媒体选择及知识点之间关系的确定和表现顺序的安排。

5.脚本设计。脚本是多媒体课件制作的直接依据,规范的脚本对于保证课件质量水平,提高课件开发效率,具有积极的作用。一个好的脚本应该体现课件设计的教学思想,使得计算机课件在技巧的实现和功能的具备上符合教学的目的和需要,从而达到良好的教学效果。脚本有文字说明和图片两种类型。脚本设计通常包括编号(或文件名)、屏幕内容设计、跳转关系设计、解说配音设计和呈现说明。

6.课件制作的实现。课件制作的实现分为素材准备制作和整体课件的制作两个阶段。根据脚本的要求,必须对课件所需的素材进行选择、加工、处理和制作,可以在现有的素材库中选取,也可以根据教学的需要自行制作。根据脚本的要求,使用相应的课件开放工具,完成整体课件的制作。开发课件使用的工具目前主要有三种类型:编程语言、课件著作工具和积件系统。编程语言可以开发出具有一定智能、运行速度快的课件,具有开发灵活、功能强大等优质,但由于编程语言没有广泛集成多媒体的特征,而且对开发人员的计算机应用水平的要求较高,因此,不适合非计算机专业的教师。课件著作工具是指用来集成、处理和统一管理文本、图形、动画、视频图象和声音等多媒体信息的编辑工具,具有制作方便、设计简便和可靠性强的特点,但在结构上受统一限制的影响,导致课件的教学模式和因材施教的灵活性受到局限。积件系统是创作人员利用现有的积件库,不需要编程,只要按照脚本的要求从积件库中选取所需的积件,或制作新的积件,其具有方便快捷、效率高的特点,但需要教师必须具备充实的积件库,目前已有积件系统面市了。

7.调试评价。在课件的制作工作完成后,使用课件前一定要对课件进行调试,以保证课件的正确运行。评价是对课件的课程计划和课件的教学设计、教学单元设计、目标以及教育价值进行审核,判断是否都已达到要求,这是使用多媒体课件进行教学能否成功的标尺。因此,评价是多媒体课件制作必不可少的步骤。

三、在制作初中数学课件中应注意的几个问题

应用数学论文例6

注重发展学生的智慧,使教学过程从教师的指导内化为学生智慧的发展,是小学数学教学中人们关注的一个问题。笔者谈谈如何通过培养学生数学应用意识的渠道来发展学生智慧。

小学生的心理发展表明,他们的认识能力还不成熟,还离不开教师的引领,其智慧的发展需要介入教师的媒介而产生。但是教师并非能直接规定学生智慧的发展,学生终究要用自身的力量把所学的东西内化为自己的智慧。我们知道数学应用意识是指学生能认识到现实生活中蕴含着大量的数字信息,数学在现实世界中有着广泛的应用;面对实际问题时,能主动尝试着从数学角度运用所学知识和方法寻求解决问题的策略;面对新的数学知识时,能主动地寻找其实际背景,探索其应用价值,达到用数学的视角观察世界、用数学思维思考世界,在处理与数学有关的问题时表现出较灵活的思维、较开阔的思路、较好的数学素养等,这样对促进学生知识的内化无疑是很有作用的。在数学教学中,给学生以实践活动的机会,启迪学生学会用数学的眼光去观察周围的事物发现生活中的数学问题,引领学生自觉运用数学的基础知识、基本方法去分析与解决生活中的实际问题,让学生更深刻地体会到数学的应用价值,逐步培养学生的数学应用意识,促进知识内化,达到发展学生智慧的目的。

笔者在教学实践中采取以下举措来培养学生的数学应用意识。

1,引导发现生活中的数学问题,培养应用意识。

学生数学应用意识的培养要强调教学过程的开放性,引导学生发现问题,改变学生在学习过程中的被动状态,促使其更为积极、主动地进行探索。例如“分数的初步认识”这节课,考虑到教学的起点是“1/2”的认识,让学生们结合自己的生活经验,表示出自己所发现的生活中的一半。有的用画图的方法,一圆分成两半;有的学生用三点水表示姓江的一半;有的学生画了一个桃子,一把刀切成两半。这时教师出示“1/2”这个分数,告诉学生所有这些都可以用1/2来表示,这就是生活中的一半,你们心目中的一半。随着教学的进一步深入,孩子们已理解了什么是1/3、1/4……但在表示上老师并没有强求学生一定要用分数来表示,有的学生还是用画图的方法来表示。这时老师出示了1/100,让学生们来表示,结果绝大部分学生都采用分数来表示,但乃有几个学生坚持用他们喜欢的图形来表示,老师没有阻止他们,耐心地等待他们自己的发现。画了一会儿,觉得“画图实在太麻烦”,终于接受了分数。这节课,孩子们对分数的认识是真实的,是自然的,学习数学的动力逐步从“有趣”转向“有意义”,并逐步建立学习数学的稳定心理定向,他们从内心深处接受了这一看似抽象却简洁明了的数学语言,感受到了数学的美和力量。

2,动手操作,强化应用意识。

学生能否发现和提出有价值的数学问题是其数学应用意识强弱的重要标志。例如,当学生推导出“圆柱的体积”公式后,可创设一个实践的机会,让学生以小组为单位,应用所学知识,解决日常生活中用过的圆柱形饮料瓶、茶叶筒、饼干盒等物体的体积问题。要求体积,必须知道圆柱体的底面半径和高。高比较好测量,如何测量底面半径呢?学生根据自己的思维方式寻求解决问题的策略,展示了各自的智慧:有的直接用直尺量出圆柱体的底面直径,再求出半径;有的把圆柱形物体用力往作业纸上一压拿开后,测量出印在本子上圆的直径,再求出半径;有的用小绳围绕圆柱体一周,用尺子量出绳子周长,再求出半径;有的直接在圆柱体上画一点,再把圆柱体在作业本上滚动一周,量出作业本上两点间的距离(也是周长),再求出半径。通过这类实践性活动,让生活问题数学化,学生不仅感受到生活中处处有数学,强化了数学应用意识。

应用数学论文例7

《数学课程标准》提出:“要让学生在参与特定的数学活动,在具体情境中初步认识对象的特征,获得一些体验”。体验学习就是在课程实施中根据教材内容的需要,在教师的指导下,把知识对象化,以获得客观、准确的知识的过程。它是学生联系自己的生活,凭借自己的直观的感受、体会、领悟,去再认识、再发现、再创造的过程,从中获得丰富的感性认识,加深对理性知识理解的一种教与学的互动过程。[1]在小学数学教学中体验学习能够不仅激发学生的数学学习兴趣,而且有利于探究性学习的培养,因此,教师要善于体验学习的应用。

1联系生活——体验学习的基础

教育家苏霍姆林斯基说过:“把知识加以运用,使学生感到知识是一种使人变得崇高起来的力量,这是兴趣的重要来源。”[2]《数学课程标准》也指出:“数学教学要体现生活性。人人学有价值的数学。”数学来源于生活,还要应用于生活。数学课堂联系生活,教师善于引导学生已有的生活经验来理解数学知识的真正含义,这样,既可加深对课堂知识的理解,激发学生兴趣,又能使学生体验到数学就在生活实践之中,体验到数学的价值。因此,在数学教学中,要尽可能组织学生实践,让学生亲身体会生活中的数学知识。例如,在教“简单的统计”时,我结合家庭用水、电、煤气生活实际,要求学生收集自己家庭每月所用的数据,加以分类整理,填写在统计表里,来反映实际情况。再如,在“圆锥的体积”教学中,我结合学生常见的用卷笔刀削圆柱形的铅笔的现象,让学生仔细观察铅笔变化,然后提出圆柱和圆锥变化的问题:被削的这段铅笔前后分别是什么形状?前后体积发生了什么变化?变小了以后的同锥体与原本这段圆柱体的底面积、高、体积分别有什么关系?这样的教学,让学生认识到生活中处处有数学,使学生积极主动投入到学习数学之中,真切感受到数学存在于生活之中,数学与生活同在,感受到数学的真谛与价值。

2亲历实践——体验学习的手段

让学生实践操作,体验“做数学”。教和学都要以“做”为中心。“做”就是让学生动手操作,在操作中体验数学。动手操作是小学生认识事物的重要手段,让学生在动手中获得直接经验,通过亲身体验来感受发现问题、获取知识的快乐。因此,教师在教学过程中应充分让学生动手、动口、动脑,在活动中学习新知。通过实践活动,使学生获得大量的感性知识有助于提高学生的学习兴趣,激发求知欲。例如,二年级要进行《表内乘法》的整理和复习,我组织了一次《数学在我们的游玩中》的实践活动。教师可以出示游乐园的价格表后问学生,你想玩哪些项目?根据你的玩法,算一算,一共要多少钱?由于方案不同,计算的结果不是唯一的。有位学生说想玩转马两次,碰碰车两次,自控飞机两次,一共要3x2+4x2+6x2=26(元)。另一位学生马上站起来回答,我也可以这样玩,但我只要付16元就够了,因为我可以和另一个同学一起坐碰碰车和自控飞机。紧接着,我要求学生每人用一张30元的游园券设计出游玩方案。学生通过小组讨论,提出10种方案,从而打开了学生狭隘的思维空间,让他们了解到同一个问题可以有多种解决方法,体验到解决问题策略的多样性。这种实践性教学,大大地提高了学生的发散思维能力和创造思维能力。

3经历“错误”——体验学习的需求

在课堂教学中,对于教师提问的问题,学生的回答难免出现不同的错误,这些错误在体验学习中也是很宝贵的,通过这些不同错误,教师可以首先让学生解释形成答案的来龙去脉,让学生充分发表自己的见解,倾听别人的想法,要允许学生“争辩”,然后,教师对这些错误进行逐个分析、归纳,认真总结“错误”究竟有哪些,各类“错误”之间究竟有什么联系,其产生的主要原因是什么。这样,教师既摸清了学生对问题认识不清的根源所在,学生也从老师的点拨中得到启发,加深了知识的理解。也就是说,学生经历“错误”体验,达到教师和学生的互动交流,学生更能体验到“错误”的感慨和成功的愉悦。例如在教学第十册《求平均数》时,课本有一道习题:“先锋号机帆船出海捕鱼,上半月出海13天,共捕鱼805天;下半月出海14天,每天捕鱼64吨,这条船平均每天捕鱼多少吨?”有的学生对这道题列式为805÷13+64,而有的同学列式为(805+14×64)÷(13+14)。显然,第一种列式是错误的。那么为什么会出现这样的错误呢?我就让认为第一种列式的同学阐述自己的原因,其实,他们错误地认为上半月的平均每天捕鱼数和下半月的平均每天捕鱼数相加,就是这条船这个月每天的捕鱼数。然后,我根据这些“错误”进行纠正,并让学生讨论。在学生获得“错误”的体验后,通过小组讨论得到的结果,往往比老师灌输给他们的“答案”更有说服力,学生对此类题目印象更深。

总之,体验数学需要教师引导学生积极主动地参与学习过程,正如《数学课程标准》指出:“义务教育阶段的数学课程,要强调从学生已有的生活经验出发,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程,”[3]由此可见,在数学教学中,教师应该让学生亲身经历数学概念、结论的形成过程,使数学学习成为一个体验过程。在这一过程中,使学生体验学数学的乐趣,培养学生数学素养,应该是我们的目标。

参考文献

应用数学论文例8

现代计算机是伴随着数学问题的求解而产生的,随着自然科学的发展,很多理论方面的研究都需要大量的数学计算,由于人力计算逐渐无法完全完成科学研究中数学问题的计算,计算机的想法逐渐进入人们视野。它可以说是在数学理论的基础之上建立和发展起来的。考察计算机发展的历史,不难看到,数学思想在其中发挥了非常重要的作用。通过对计算机中的数学思想的讨论和研究,可以更好地理解计算机学科现实意义。从某种意义上说,数学为计算机科学提供了思维的工具。其实,早期对计算机的认识就是脱胎于数学而产生的。最早的计算机的创造者就是以图灵为首的一批数学家完成的。而随着计算机的飞速发展,数学思想始终在其中占据着重要的位置,反过来,计算机科技的进步也同样影响着现代数学的进步。时至今日,计算机技术的发展已经给整个世界带来革命性的变化,因此学习了解数学思想在计算机中的应用,可以更好的促进我们对于计算机的认识,也能够更方便我们掌握计算机科学,进而利用其更好的解决实际问题。

一、离散的数学与计算机原理

在计算机系统中,最为人所知的最基本设定就是,以二进制的方式来表示数据,所有的信息数据都要被转化成0和1的组合。这最初是由于电子器件在功能上的局限性所决定的,数字式的电子计算机本质的特点是用电信号来表示信息,用电平输出的高低和脉冲的有无来表达是与否的关系。因此只有采用了二进制,才能够准确的表示信息,所以说从其诞生之日起,计算机就和以微积分为代表的连续性数学划清了界限。因此更准确的说,离散数学是计算机科学的基石。另一方面,构成了计算机系统的硬件和软件同样属于一个离散的结构,其在逻辑功能上来讲是等效的。计算机科学与技术中应用的基本结构大多是离散型的,因此计算机就其本质上应当被称为离散的机器。离散数学可以说是现代数学的一个十分重要的分支,同时是计算机科学和相关技术的理论基础,所以又被人们戏称为称为计算机数学[1]。一般的,广义离散数学的概念包含了图论、数论、集合论、信息论、数理逻辑、关系理论、代数结构、组合数学等等概念,现代又加上了算法设计、组合分析、计算模型等应用方向,总的来说,离散数学是一门综合学科,而其应用则遍及现代科学与技术的诸多领域。

二、关系理论与计算机数据存贮

大数据的概念是现在十分热门的一项新兴技术概念,而大数据的建立基础就是随着日益发展的计算机数据的存储与管理技术。其实从最初的计算机对文件的管理系统到数据库系统的产生,是一次数据管理技术的飞跃。通过数据库的建立,系统可以实现数据的结构化、共享、可控冗余等功能。目前,大部分的数据库都是采用的关系数据库的组织存贮形式。现在,一个系统之中会产生成千上万项的数据元素,这就需要我们找到一种最优的方式来管理和存储这诸多数据。这往往就涉及到了数据库的设计问题,现代数据处理的基础理论就是数学中的关系理论。现在常用的有实体联系法和关系规范化方法。其中实体联系法是通过实体联系模型去描述现实中的数据,建立起简单图形(ER图),在此基础之上进而转换成和具体数据库管理相对应的数据模型。另一方面,关系规范化方法则应用于关系模型的设计和数据库结构的设计之中。通过关系规范法解决关系模型中存在的插入和删除异常、修改复、数据冗余等诸多问题。

三、数学模型的作用及在计算机中的应用

应用数学论文例9

在经济决策科学化、定量化呼声日渐高涨的今天,数学经济建模更是无处不在。如生产厂家可根据客户提出的产品数量、质量、交货期、交货方式、交货地点等要求,根据快速报价系统(根据厂家各种资源、产品工艺流程、生产成本及客户需求等数据进行数学经济建模)与客户进行商业谈判。

一、数学经济模型及其重要性

数学经济模型可以按变量的性质分成两类,即概率型和确定型。概率型的模型处理具有随机性情况的模型,确定型的模型则能基于一定的假设和法则,精确地对一种特定情况的结果做出判断。由于数学分支很多,加之相互交叉渗透,又派生出许多分支,所以一个给定的经济问题有时能用一种以上的数学方法去对它进行描述和解释。具体建立什么类型的模型,既要视问题而定,又要因人而异。要看自己比较熟悉精通哪门学科,充分发挥自己的特长。

数学并不能直接处理经济领域的客观情况。为了能用数学解决经济领域中的问题,就必须建立数学模型。数学建模是为了解决经济领域中的问题而作的一个抽象的、简化的结构的数学刻划。或者说,数学经济建模就是为了经济目的,用字母、数字及其他数学符号建立起来的等式或不等式以及图表、图象、框图等描述客观事物的特征及其内在联系的数学结构的刻划。而现代世界发展史证实其经济发展速度与数学经济建模的密切关系。数学经济建模促进经济学的发展;带来了现实的生产效率。在经济决策科学化、定量化呼声日渐高涨的今天,数学经济建模更是无处不在。如生产厂家可根据客户提出的产品数量、质量、交货期、交货方式、交货地点等要求,根据快速报价系统与客户进行商业谈判。

二、构建经济数学模型的一般步骤

1.了解熟悉实际问题,以及与问题有关的背景知识。2.通过假设把所要研究的实际问题简化、抽象,明确模型中诸多的影响因素,用数量和参数来表示这些因素。运用数学知识和技巧来描述问题中变量参数之问的关系。一般情况下用数学表达式来表示,构架出一个初步的数学模型。然后,再通过不断地调整假设使建立的模型尽可能地接近实际,从而得到比较满意的结论。3.使用已知数据,观测数据或者实际问题的有关背景知识对所建模型中的参数给出估计值。4.运行所得到的模型。把模型的结果与实际观测进行分析比较。如果模型结果与实际情况基本一致,表明模型是符合实际问题的。我们可以将它用于对实际问题进一步的分析或者预测;如果模型的结果与实际观测不一致,不能将所得的模型应用于所研究的实际问题。此时需要回头检查模型的组建是否有问题。问题的假使是否恰当,是否忽略了不应该忽略的因素或者还保留着不应该保留的因素。并对模型进行必要的调整修正。重复前面的建模过程,直到建立出一个经检验符合实际问题的模型为止。一个较好的数学模型是从实际中得来,又能够应用到实际问题中去的。

三、应用实例

商品提价问题的数学模型:

1.问题

商场经营者即要考虑商品的销售额、销售量。同时也要考虑如何在短期内获得最大利润。这个问题与商场经营的商品的定价有直接关系。定价低、销售量大、但利润小;定价高、利润大但销售量减少。下面研究在销售总收入有限制的情况下.商品的最高定价问题。

2.实例分析

某商场销售某种商品单价25元。每年可销售3万件。设该商品每件提价1元。销售量减少0.1万件。要使总销售收入不少于75万元。求该商品的最高提价。

解:设最高提价为X元。提价后的商品单价为(25+x)元

提价后的销售量为(30000-1000X/1)件

则(25+x)(30000-1000X/1)≥750000

(25+x)(30-x)≥750[摘要]本文从数学与经济学的关系出发,介绍了数学经济模型及其重要性,讨论了经济数学模型建立的一般步骤,分析了数学在经济学中应用的局限性,这对在研充经济学时有很好的借鉴作用。即提价最高不能超过5元。

四、数学在经济学中应用的局限性

经济学不是数学,重要的是经济思想。数学只是一种分析工具数学作为工具和方法必须在经济理论的合理框架中才能真正发挥其应有作用,而不能将之替代经济学,在经济思想和理论的研究过程中,如果本末倒置,过度地依靠数学,不加限制地“数学化很可能经济学的本质,以至损害经济思想,甚至会导致我们走入幻想,误入歧途。因为:

1.经济学不是数学概念和模型的简单汇集。不是去开拓数学前沿而是借助它来分析、解析经济现象,数学只是一种应用工具。经济学作为社会科学的分支学科,它是人类活动中有关经济现象和经济行为的理论。而人类活动受道德的、历史的、社会的、文化的、制度诸因素的影响,不可能像自然界一样是完全可以通过数学公式推导出来。把经济学变为系列抽象假定、复杂公式的科学。实际上忽视了经济学作为一门社会科学的特性,失去经济学作为社会科学的人文性和真正的科学性。

2.经济理论的发展要从自身独有的研究视角出发,去研究、分析现实经济活动内在的本质和规律。经济学中运用的任何数学方法,离不开一定的假设条件,它不是无条件地适用于任何场所,而是有条件适用于特定的领域在实际生活中社会的历史的心理的等非制度因素很可能被忽视而漏掉。这将会导致理论指导现实的失败。

3.数学计量分析方法只是执行经济理论方法的工具之一,而不是惟一的工具。经济学过分对数学的依赖会导致经济研究的资源误置和经济研究向度的单一化,从而不利于经济学的发展。

应用数学论文例10

在传统小学数学课堂中,小学数学课堂有非常多的明显缺陷,例如没有尊重学生主体地位、在课堂上学生与教师之间交流非常少,教学处于灌输阶段。在这种环境下,教学内容大部分由老师单独决定,师生之间的交流几乎为零。

一、小学数学对话教学内涵分析

在人们的日常生活中,人与人之间沟通是生存的必要。在沟通过程中,对话方式常常占据主要形式,这句话包含有多种不同含义。通过对话方式,人们思维方法和思维内容常常会发生改变。对话主要是由双方当事人之间建立在信任基础上的思想和情感交流。在小学数学教学过程中,小学数学教学应当加入对话机制,通过对话机制使得教师和学生加强沟通,促使学生学习效果进一步加强,也可以使得教师的教学效果进一步改善。在小学数学中加入对话教学模式,可以有效地解决传统教学中灌输式教学缺陷,在教学中建立起真正平等民主尊重的教学氛围,使得学生的创造性得到进一步激发,促进学生全面发展。

二、小学数学对话教学的形式

1.教师与学生的对话老师与学生对话应当是平等主体之间的对话,这种对话并不是老师施舍给学生的一种待遇,而是基于自身教学理念的改变,一种对话意识的觉醒。对于教师而言,教师认为自己是成年人,很难轻易抛弃自身权威和优越感,以平等姿态与学生进行交流,在这种情况下,教师常常崇尚数学学科,背离了与学生进行交流的精神,忽视了课内民主,只追求效率却忽视了学生全面发展。在新课程理念之下,教师教学实质上需要培养师生之间的默契情感,使课堂成为老师和学生生活中的一部分,这部分应当由老师和学生共同构建,而并不能由老师单独构建。通过对话教学,老师与学生之间的距离可以进一步拉近,使得老师和学生可以敞开心扉进行交流,促使数学课堂教学效果进一步提升。2.学生与学生的对话在进行对话教学过程中,学生与学生进行对话也可以促进学生思维的发展,使学生可以见多识广、大胆创新。在学生与学生之间的对话中,由于没有教师参与其中,学生不再会畏惧教师权威,可以使学生在相对宽松的环境下进行思考。在这样的环境下,学生心情非常放松,思维会更加敏捷,对于问题的想象可以无拘无束,发表自己任何想法与同学进行交流。在学生之间的交流中,学生之间可能有平淡的对话,也可能会有激烈的辩论,每个学生会表达自己的独特观点,每个学生也可以倾听其他学生想法,这种思维碰撞可以使学生见多识广,充分吸收别人意见,完善自己建议,达到自我发展的效果。在这种对话过程中,学生不仅可以收获知识,可以收获同学友谊,同时还可以享受平等交流的快感。

三、小学数学中对话教学的应用

1.构建交流平台,师生之间形成“对话”由于数学学科要求较强的逻辑思维,这就使得教师在教学过程中应加强教导,搭建一个和谐的交流平台。笔者建议可以采用无记名的方法设置邮箱,这个邮箱就放置在教室之内,学生可以采用无记名的方法向教师提出意见。通过这种方法,可以使师生之间形成平等的关系,为师生之间进一步沟通埋下伏笔。在实际教学中,我们可以使用最新的信息技术建立师生对话平台,例如我们可以建立微课平台,在上课之后,教师可以与学生进行对话,学生可以将自身不懂的地方告诉老师,老师可以制作微课,将微课放置到班级共享群中,学生可以自主下载学习。例如如果学生不懂等边三角形,教师可以使用现代科技给学生展示等边三角形的三个边和角,通过非常直观的方法让学生知晓等边三角形的性质。