数学建模模型怎么写,数学建模 投资的收益和风险 模型二怎么写
来源:整理 编辑:八论文 2022-12-05 07:55:10
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1,数学建模 投资的收益和风险 模型二怎么写
市场上有n种资产(如股票、债券、…)Si ( i=1,…n) 供投资者选择,某公司有数额为M的一笔相当大的资金可用作一个时期的投资。公司财务分析人员对这n种资产进行了评估,估算出在这一时期内购买Si的平均收益率为ri,并预测出购买Si的风险损失率为qi。考虑到投资越分散,总的风险越小,公司确定,当用这笔资金购买若干种资产时,总体风险可用所投资的Si中最大的一个风险来度量
2,如何应用及建立数学模型
怎样帮助学生构建“应用问题”数学模型的。构建“应用问题”数学模型,首先要明确这个命题的含义。所谓数学建模,就是对实际问题的一种数学表述,是对现实原型的概括,是数学基础知识与数学实际应用之间的桥梁,简而言之,就是将当前的问题转化为数学模型。如何帮助学生构建“应用问题”数学模型?我想谈谈自己的看法:一、选择学生身边的应用问题“建模”。数学源于生活。在数学教学中,我们应该善于选择学生身边的问题,让学生在生活中学习掌握知识。现实的生活材料,能激发学生思考数学问题的兴趣,他们会认识到现实生活中隐藏丰富的数学问题,这有利于学生地关注生活中的数学问题。就拿行程问题来说,学生每天上学放学的方式、行程路线等就是很好的例子。我们可以充分利用这些知识帮助学生构建数学模型。通过教学实践发现,选择学生有生活经验的事例作“数学建模”,更有利于帮助学生掌握知识,提高应用题的分析能力。二、帮助学生在“建模”的过程中注意由简到繁的认知规律。应用题的背景材料来自于社会生活实际,简单的应用题背景较简单,语言较直接,容易使学生领会如何进行审题,理顺数量关系,容易建立数学模型,为解复杂一点的应用题打下基础,又能带给学生成功解题的体验,增强学应用题的信心。因此,在应用题教学中,我们要以简单题做铺垫,在建立基本模型的基础之上,实现由简到繁。三、教师在实际教学中要注意培养学生建立模型的意识,为应用题“建模”教学做好多方面的准备。在教学中,教师应该以善于发现现实生活中的题材,巧妙地结合各个知识点的训练,编制一些与生产生活实际相联系的应用题,比如:环保问题、节水问题、利润计算问题等等,并努力开展多种形式的数学教学实践活动,这样不仅能激发学生的学习兴趣,还有利于学生地关注社会,用所学的数学知识解决现实生活中的问题,成为一个有数学头脑的人。数学模型建模过程:模型准备了解问题的实际背景,明确其实际意义,掌握对象的各种信息。以数学思想来包容问题的精髓,数学思路贯穿问题的全过程,进而用数学语言来描述问题。要求符合数学理论,符合数学习惯,清晰准确。模型假设根据实际对象的特征和建模的目的,对问题进行必要的简化,并用精确的语言提出一些恰当的假设。模型建立在假设的基础上,利用适当的数学工具来刻划各变量常量之间的数学关系,建立相应的数学结构(尽量用简单的数学工具)。模型求解利用获取的数据资料,对模型的所有参数做出计算(或近似计算)。模型分析对所要建立模型的思路进行阐述,对所得的结果进行数学上的分析。模型检验将模型分析结果与实际情形进行比较,以此来验证模型的准确性、合理性和适用性。如果模型与实际较吻合,则要对计算结果给出其实际含义,并进行解释。如果模型与实际吻合较差,则应该修改假设,再次重复建模过程。模型应用与推广应用方式因问题的性质和建模的目的而异,而模型的推广就是在现有模型的基础上对模型有一个更加全面,考虑更符合现实情况的模型。数学建模:就是通过计算得到的结果来解释实际问题,并接受实际的检验,来建立数学模型的全过程。当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时,人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上,用数学的符号和语言作表述来建立数学模型。
3,怎么写数学建模
答:数学建模属于一门应用数学,学习这门课要求我们学会如何将实际问题经过分析、简化转化为一个数学问题,然后用适当的数学方法去解决。数学建模是一种数学的思考方法,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并"解决"实际问题的一种强有力的数学手段。为了使描述更具科学性,逻辑性,客观性和可重复性,人们采用一种普遍认为比较严格的语言来描述各种现象,这种语言就是数学。使用数学语言描述的事物就称为数学模型。 数学建模的过程,其过程如下:(1)模型准备:了解问题的实际背景,明确其实际意义,掌握对象的各种信息。用数学语言来描述问题。(2) 模型假设:根据实际对象的特征和建模的目的,对问题进行必要的简化,并用精确的语言提出一些恰当的假设。(3) 模型建立:在假设的基础上,利用适当的数学工具来刻划各变量之间的数学关系,建立相应的数学结构。(尽量用简单的数学工具)(4) 模型求解:利用获取的数据资料,对模型的所有参数做出计算(估计)。(5) 模型分析:对所得的结果进行数学上的分析。(6) 模型检验:将模型分析结果与实际情形进行比较,以此来验证模型的准确性、合理性和适用性。如果模型与实际较吻合,则要对计算结果给出其实际含义,并进行解释。如果模型与实际吻合较差,则应该修改假设,再次重复建模过程。(7) 模型应用:应用方式因问题的性质和建模的目的而异。数学建模属于一门应用数学,学习这门课要求我们学会如何将实际问题经过分析、简化转化为一个数学问题,然后用适当的数学方法去解决。数学建模是一种数学的思考方法,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并"解决"实际问题的一种强有力的数学手段。为了使描述更具科学性,逻辑性,客观性和可重复性,人们采用一种普遍认为比较严格的语言来描述各种现象,这种语言就是数学。使用数学语言描述的事物就称为数学模型。 在学习中,我知道了数学建模的过程,其过程如下:(1)模型准备:了解问题的实际背景,明确其实际意义,掌握对象的各种信息。用数学语言来描述问题。(2) 模型假设:根据实际对象的特征和建模的目的,对问题进行必要的简化,并用精确的语言提出一些恰当的假设。(3) 模型建立:在假设的基础上,利用适当的数学工具来刻划各变量之间的数学关系,建立相应的数学结构。(尽量用简单的数学工具)(4) 模型求解:利用获取的数据资料,对模型的所有参数做出计算(估计)。(5) 模型分析:对所得的结果进行数学上的分析。(6) 模型检验:将模型分析结果与实际情形进行比较,以此来验证模型的准确性、合理性和适用性。如果模型与实际较吻合,则要对计算结果给出其实际含义,并进行解释。如果模型与实际吻合较差,则应该修改假设,再次重复建模过程。(7) 模型应用:应用方式因问题的性质和建模的目的而异。 我还了解到学习数学建模的意义是: 1、培养创新意识和创造能力 2、训练快速获取信息和资料的能力 3、锻炼快速了解和掌握新知识的技能 4、培养团队合作意识和团队合作精神 5、增强写作技能和排版技术 6、荣获国家级奖励有利于保送研究生 7、荣获国际级奖励有利于申请出国留学 在学习了数学建模后,我有了很多体会,我认为数学建模带给我的是现在的指示,发散性思维,各种研究方法和手段。特别是对我们未来人生的奠基作用,毫不夸张地说,我们将在以后的人生享受它的思慧!通过数学建模,我学会了“我们”,培养了“三人同心,其利断金”的团队精神,数学建模教会了我顽强和忍耐,教会我做事谨慎,言如其实,教会我凡事要有自己的创新,不能局限于俗套,它还教会我踏踏实实做人,认认真真做事。 是数学建模让我提高了自己,在今后,我会用数学建模的思想去思考问题。我相信,我会进步更多的!我永远不会忘了我的数学建模课!
4,数学建模的模型改进怎么写
主要就是先说一下所建立模型的优点和缺点,然后跟据模型缺点结合据具体情况进行模型的优化,比如说模型有的地方假设的不合理,或者是与实际结合的不好,就把不合理的地方改合理了,算法有缺陷的就把算法改改,这部分的篇幅无需太多,大概提一下就行了。不知道具体的问题是什么,所以只能给个大概写法。建模时一定要把摘要写好。给你粘上我建模时的模型改进那一段你参考一下吧,希望对你有帮助(七、模型改进 我们这个模型,对成本和售价的假设是静态的,成本和售价不随时间变化而变化。这种假设只是为了解题的方便,模型进一步完善就要把成本和售价动态化,更接近与实际,得到的利润也更准确更具有说服力。 在建模的时候,忽略了政府的宏观调控对价格的影响,事实上,每个月能购买到的机箱数量也不一定是充足的所以每月购买的机箱数也是一个动态变量,模型的改进也要考虑政策的影响。模型的改进就是考虑周期成本和政府政策)数学建模文章格式模版 题目:明确题目意思一、摘要:500个字左右,包括模型的主要特点、建模方法和主要结果二、关键字:3-5个三.问题重述。略四. 模型假设 根据全国组委会确定的评阅原则,基本假设的合理性很重要。 (1)根据题目中条件作出假设 (2)根据题目中要求作出假设 关键性假设不能缺;假设要切合题意五. 模型的建立 (1) 基本模型: 1) 首先要有数学模型:数学公式、方案等 2) 基本模型,要求 完整,正确,简明 (2) 简化模型 1) 要明确说明:简化思想,依据 2) 简化后模型,尽可能完整给出 (3) 模型要实用,有效,以解决问题有效为原则。 数学建模面临的、要解决的是实际问题, 不追求数学上:高(级)、深(刻)、难(度大)。 u 能用初等方法解决的、就不用高级方法, u 能用简单方法解决的,就不用复杂方法, u 能用被更多人看懂、理解的方法,就不用只能少数人看懂、理解的方法。 (4)鼓励创新,但要切实,不要离题搞标新立异数模创新可出现在 ▲建模中,模型本身,简化的好方法、好策略等, ▲模型求解中 ▲结果表示、分析、检验,模型检验 ▲推广部分 (5)在问题分析推导过程中,需要注意的问题: u 分析:中肯、确切 u 术语:专业、内行;; u 原理、依据:正确、明确, u 表述:简明,关键步骤要列出 u 忌:外行话,专业术语不明确,表述混乱,冗长。六. 模型求解 (1) 需要建立数学命题时:命题叙述要符合数学命题的表述规范,尽可能论证严密。 (2) 需要说明计算方法或算法的原理、思想、依据、步骤。若采用现有软件,说明采用此软件的理由,软件名称 (3) 计算过程,中间结果可要可不要的,不要列出。 (4) 设法算出合理的数值结果。七、 结果分析、检验;模型检验及模型修正;结果表示 (1) 最终数值结果的正确性或合理性是第一位的 ; (2) 对数值结果或模拟结果进行必要的检验。结果不正确、不合理、或误差大时,分析原因, 对算法、计算方法、或模型进行修正、改进; (3) 题目中要求回答的问题,数值结果,结论,须一一列出; (4) 列数据问题:考虑是否需要列出多组数据,或额外数据对数据进行比较、分析,为各种方案的提出提供依据; (5) 结果表示:要集中,一目了然,直观,便于比较分析 ▲数值结果表示:精心设计表格;可能的话,用图形图表形式 ▲求解方案,用图示更好 (6) 必要时对问题解答,作定性或规律性的讨论。最后结论要明确。八.模型评价 优点突出,缺点不回避。 改变原题要求,重新建模可在此做。 推广或改进方向时,不要玩弄新数学术语。九、参考文献.十、附录 详细的结果,详细的数据表格,可在此列出。 但不要错,错的宁可不列。 主要结果数据,应在正文中列出,不怕重复。 检查答卷的主要三点,把三关: n 模型的正确性、合理性、创新性 n 结果的正确性、合理性 n 文字表述清晰,分析精辟,摘要精彩内容你自己写吧,我也正想要呢
5,数学建模论文怎么写
数学建模就是用数学语言描述实际现象的过程。这里的实际现象既包涵具体的自然现象比如自由落体现象,也包涵抽象的现象比如顾客对某种商品所取的价值倾向。这里的描述不但包括外在形态,内在机制的描述,也包括预测,试验和解释实际现象等内容。
我们也可以这样直观地理解这个概念:数学建模是一个让纯粹数学家(指只懂数学不懂数学在实际中的应用的数学家)变成物理学家,生物学家,经济学家甚至心理学家等等的过程。
数学模型一般是实际事物的一种数学简化。它常常是以某种意义上接近实际事物的抽象形式存在的,但它和真实的事物有着本质的区别。要描述一个实际现象可以有很多种方式,比如录音,录像,比喻,传言等等。为了使描述更具科学性,逻辑性,客观性和可重复性,人们采用一种普遍认为比较严格的语言来描述各种现象,这种语言就是数学。使用数学语言描述的事物就称为数学模型。有时候我们需要做一些实验,但这些实验往往用抽象出来了的数学模型作为实际物体的代替而进行相应的实验,实验本身也是实际操作的一种理论替代。
数学是研究现实世界数量关系和空间形式的科学,在它产生和发展的历史长河中,一直是和各种各样的应用问题紧密相关的。数学的特点不仅在于概念的抽象性、逻辑的严密性,结论的明确性和体系的完整性,而且在于它应用的广泛性,进入20世纪以来,随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及,人们对各种问题的要求越来越精确,使得数学的应用越来越广泛和深入,特别是在即将进入21世纪的知识经济时代,数学科学的地位会发生巨大的变化,它正在从国或经济和科技的后备走到了前沿。经济发展的全球化、计算机的迅猛发展,数学理伦与方法的不断扩充使得数学已经成为当代高科技的一个重要组成部分和思想库,数学已经成为一种能够普遍实施的技术。培养学生应用数学的意识和能力已经成为数学教学的一个重要方面。
应用数学去解决各类实际问题时,建立数学模型是十分关键的一步,同时也是十分困难的一步。建立教学模型的过程,是把错综复杂的实际问题简化、抽象为合理的数学结构的过程。要通过调查、收集数据资料,观察和研究实际对象的固有特征和内在规律,抓住问题的主要矛盾,建立起反映实际问题的数量关系,然后利用数学的理论和方法去分折和解决问题。这就需要深厚扎实的数学基础,敏锐的洞察力和想象力,对实际问题的浓厚兴趣和广博的知识面。数学建模是联系数学与实际问题的桥梁,是数学在各个领械广泛应用的媒介,是数学科学技术转化的主要途径,数学建模在科学技术发展中的重要作用越来越受到数学界和工程界的普遍重视,它已成为现代科技工作者必备的重要能力之。为了适应科学技术发展的需要和培养高质量、高层次科技人才,数学建模已经在大学教育中逐步开展,国内外越来越多的大学正在进行数学建模课程的教学和参加开放性的数学建模竞赛,将数学建模教学和竞赛作为高等院校的教学改革和培养高层次的科技人才的个重要方面,现在许多院校正在将数学建模与教学改革相结合,努力探索更有效的数学建模教学法和培养面向21世纪的人才的新思路,与我国高校的其它数学类课程相比,数学建模具有难度大、涉及面广、形式灵活,对教师和学生要求高等特点,数学建模的教学本身是一个不断探索、不断创新、不断完善和提高的过程。为了改变过去以教师为中心、以课堂讲授为主、以知识传授为主的传统教学模式,数学建模课程指导思想是:以实验室为基础、以学生为中心、以问题为主线、以培养能力为目标来组织教学工作。通过教学使学生了解利用数学理论和方法去分折和解决问题的全过程,提高他们分折问题和解决问题的能力;提高他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力,使他们在以后的工作中能经常性地想到用数学去解决问题,提高他们尽量利用计算机软件及当代高新科技成果的意识,能将数学、计算机有机地结合起来去解决实际问题。数学建模以学生为主,教师利用一些事先设计好问题启发,引导学生主动查阅文献资料和学习新知识,鼓励学生 积极开展讨论和辩论,培养学生主动探索,努力进取的学风,培养学生从事科研工作的初步能力,培养学生团结协作的精神、形成一个生动活泼的环境和气氛,教学过程的重点是创造一个环境去诱导学生的学习欲望、培养他们的自学能力,增强他们的数学素质和创新能力,提高他们的数举素质,强调的是获取新知识的能力,是解决问题的过程,而不是知识与结果。接受参加数学建模竞赛赛前培训的同学大都需要学习诸如数理统计、最优化、图论、微分方程、计算方法、神经网络、层次分析法、模糊数学,数学软件包的使用等等“短课程”(或讲座),用的学时不多,多数是启发性的讲一些基本的概念和方法,主要是靠同学们自己去学,充分调动同学们的积极性,充分发挥同学们的潜能。培训中广泛地采用的讨论班方式,同学自己报告、讨论、辩论,教师主要起质疑、答疑、辅导的作用,竞赛中一定要使用计算机及相应的软件,如Mathemathmatica,Matlab,Mapple,甚至排版软件等。
6,怎样数学建模
一、课内重视听讲,课后及时复习。
新知识的接受,数学能力的培养主要在课堂上进行,所以要特点重视课内的学习效率,寻求正确的学习方法。上课时要紧跟老师的思路,积极展开思维预测下面的步骤,比较自己的解题思路与教师所讲有哪些不同。特别要抓住基础知识和基本技能的学习,课后要及时复习不留疑点。首先要在做各种习题之前将老师所讲的知识点回忆一遍,正确掌握各类公式的推理过程,庆尽量回忆而不采用不清楚立即翻书之举。认真独立完成作业,勤于思考,从某种意义上讲,应不造成不懂即问的学习作风,对于有些题目由于自己的思路不清,一时难以解出,应让自己冷静下来认真分析题目,尽量自己解决。在每个阶段的学习中要进行整理和归纳总结,把知识的点、线、面结合起来交织成知识网络,纳入自己的知识体系。
二、适当多做题,养成良好的解题习惯。
要想学好数学,多做题目是难免的,熟悉掌握各种题型的解题思路。刚开始要从基础题入手,以课本上的习题为准,反复练习打好基础,再找一些课外的习题,以帮助开拓思路,提高自己的分析、解决能力,掌握一般的解题规律。对于一些易错题,可备有错题集,写出自己的解题思路和正确的解题过程两者一起比较找出自己的错误所在,以便及时更正。在平时要养成良好的解题习惯。让自己的精力高度集中,使大脑兴奋,思维敏捷,能够进入最佳状态,在考试中能运用自如。实践证明:越到关键时候,你所表现的解题习惯与平时练习无异。如果平时解题时随便、粗心、大意等,往往在大考中充分暴露,故在平时养成良好的解题习惯是非常重要的。
三、调整心态,正确对待考试。
首先,应把主要精力放在基础知识、基本技能、基本方法这三个方面上,因为每次考试占绝大部分的也是基础性的题目,而对于那些难题及综合性较强的题目作为调剂,认真思考,尽量让自己理出头绪,做完题后要总结归纳。调整好自己的心态,使自己在任何时候镇静,思路有条不紊,克服浮躁的情绪。特别是对自己要有信心,永远鼓励自己,除了自己,谁也不能把我打倒,要有自己不垮,谁也不能打垮我的自豪感。
在考试前要做好准备,练练常规题,把自己的思路展开,切忌考前去在保证正确率的前提下提高解题速度。对于一些容易的基础题要有十二分把握拿全分;对于一些难题,也要尽量拿分,考试中要学会尝试得分,使自己的水平正常甚至超常发挥。
由此可见,要把数学学好就得找到适合自己的学习方法,了解数学学科的特点,使自己进入数学的广阔天地中去。
如何学好数学
学好数学的方法其实跟读其他科目没太大差别,流程上可区分为六个步骤:
1. 预习
2. 专心听讲
3. 课后练习
4. 测验
5. 侦错、补强
6. 回想
以下就每一个步骤提出应注意事项,提供同学们参考。
1. 预 习 : 在课前把老师即将教授的单元内容浏览一次,并留意不了解的部份。
2. 专心听讲:
(1)新的课程开始有很多新的名词定义或新的观念想法,老师的说明讲解绝对比同学们自己看书更清楚,务必用心听,切勿自作聪明而自误。
若老师讲到你早先预习时不了解的那部份,你就要特别注意。
有些同学听老师讲解的内容较简单,便以为他全会了,然后分心去做别的事,殊不知漏听了最精彩最重要的几句话,那几句话或许便是日后测验时答错的关键所在。
(2)上课时一面听讲就要一面把重点背下来。定义、定理、公式等重点,上课时就要用心记忆,如此,当老师举例时才听得懂老师要阐述的要义。
待回家后只需花很短的时间,便能将今日所教的课程复习完毕。事半而功倍。只可惜大多数同学上课像看电影一般,轻松地欣赏老师表演,下了课什麼都不记得,白白浪费一节课,真可惜。
3. 课后练习 :
(1) 整理重点
有数学课的当天晚上,要把当天教的内容整理完毕,定义、定理、公式该背的一定要背熟,有些同学以为数学著重推理,不必死背,所以什麼都不背,这观念并不正确。一般所谓不死背,指的是不死背解法,但是基本的定义、定理、公式是我们解题的工具,没有记住这些,解题时将不能活用他们,好比医师若不将所有的医学知识、用药知识熟记心中,如何在第一时间救人。很多同学数学考不好,就是没有把定义认识清楚,也没有把一些重要定理、公式”完整地〃背熟。
(2) 适当练习
重点整理完后,要适当练习。先将老师上课时讲解过的例题做一次,然后做课本习题,行有余力,再做参考书或任课老师所发的补充试题。遇有难题一时解不出,可先略过,以免浪费时间,待闲暇时再作挑战,若仍解不出再与同学或老师讨论。
(3) 练习时一定要亲自动手演算。很多同学常会在考试时解题解到一半,就接不下去,分析其原因就是他做练习时是用看的,很多关键步骤忽略掉了。
4. 测验 :
(1) 考前要把考试范围内的重点再整理一次,老师特别提示的重要题型一定要注意。
(2) 考试时,会做的题目一定要做对,常计算错误的同学,尽量把计算速度放慢, 移项以及加减乘除都要小心处理,少使用“心算” 。
(3) 考试时,我们的目的是要得高分,而不是作学术研究,所以遇到较难的题目不要 硬干,可先跳过,等到试卷中会做的题目都做完后,再利用剩下的时间挑战难题,如此便能将实力完全表现出来,达到最完美的演出。
(4) 考试时,容易紧张的同学,有两个可能的原因:
a. 准备不够充分,以致缺乏信心。这种人要加强试前的准备。
b. 对得分预期太高,万一遇到几个难题解不出来,心思不能集中,造成分数更低。这种人必须调整心态,不要预期太高。
5. 侦错、补强 :
测验后,不论分数高低,要将做错的题目再订正一次,务必找出错误处,修正观念,如此才能将该单元学的更好。
6. 回想:
一个单元学完后,同学们要从头到尾把整个章节的重点内容回想一遍,特别注意标题,一般而言,每个小节的标题就是该小节的主题,也是最重要的。将主题重点回想一遍,才能完整了解我们在学些什麼东西
7,怎么建立数学模型
—般说来建立数学模型的方法大体上可分为两大类、一类是机理分析方法,一类是测试分析方法.机理分析是根据对现实对象特性的认识、分析其因果关系,找出反映内部机理的规律,建立的模型常有明确的物理或现实意义.下面给出建模的—般步骤:模型准备 首先要了解问题的实际背景,明确建模的目的搜集建模必需的各种信息如现象、数据等,尽量弄清对象的特征,由此初步确定用哪一类模型,总之是做好建模的准备工作.情况明才能方法对,这一步一定不能忽视,碰到问题要虚心向从事实际工作的同志请教,尽量掌握第一手资料.模型假设 根据对象的特征和建模的目的,对问题进行必要的、合理的简化,用精确的语言做出假设,可以说是建模的关键一步.一般地说,一个实际问题不经过简化假设就很难翻译成数学问题,即使可能,也很难求解.不同的简化假设会得到不同的模型.假设作得不合理或过份简单,会导致模型失败或部分失败,于是应该修改和补充假设;假设作得过分详细,试图把复杂对象的各方面因素都考虑进去,可能使你很难甚至无法继续下一步的工作.通常,作假设的依据,一是出于对问题内在规律的认识,二是来自对数据或现象的分析,也可以是二者的综合.作假设时既要运用与问题相关的物理、化学、生物、经济等方面的知识,又要充分发挥想象力、洞察力和判断力,善于辨别问题的主次,果断地抓住主要因素,舍弃次要因素,尽量将问题线性化、均匀化.经验在这里也常起重要作用.写出假设时,语言要精确,就象做习题时写出已知条件那样.模型构成 根据所作的假设分析对象的因果关系,利用对象的内在规律和适当的数学工具,构造各个量(常量和变量)之间的等式(或不等式)关系或其他数学结构.这里除需要一些相关学科的专门知识外,还常常需要较广阔的应用数学方面的知识,以开拓思路.当然不能要求对数学学科门门精通,而是要知道这些学科能解决哪一类问题以及大体上怎样解决.相似类比法,即根据不同对象的某些相似性,借用已知领域的数学模型,也是构造模型的一种方法.建模时还应遵循的一个原则是,尽量采用简单的数学工具,因为你建立的模型总是希望能有更多的人了解和使用,而不是只供少数专家欣赏.模型求解 可以采用解方程、画图形、证明定理、逻辑运算、数值计算等各种传统的和近代的数学方法,特别是计算机技术.模型分析 对模型解答进行数学上的分析,有时要根据问题的性质分析变量间的依赖关系或稳定状况,有时是根据所得结果给出数学上的预报,有时则可能要给出数学上的最优决策或控制,不论哪种情况还常常需要进行误差分析、模型对数据的稳定性或灵敏性分析等.模型检验 把数学上分析的结果翻译回到实际问题,并用实际的现象、数据与之比较,检验模型的合理性和适用性.这一步对于建模的成败是非常重要的,要以严肃认真的态度来对待.当然,有些模型如核战争模型就不可能要求接受实际的检验了.模型检验的结果如果不符合或者部分不符合实际,问题通常出在模型假设上,应该修改、补充假设,重新建模.有些模型要经过几次反复,不断完善,直到检验结果获得某种程度上的满意.模型应用 应用的方式自然取决于问题的性质和建模的目的,这方面的内容不是本书讨论的范围。应当指出,并不是所有建模过程都要经过这些步骤,有时各步骤之间的界限也不那么分明.建模时不应拘泥于形式上的按部就班,本书的建模实例就采取了灵活的表述方式.新的《数学课程标准》指出:义务教育阶段的数学课程不仅要考虑学生自身的特点,更要 遵循学生学习数学的心理规律,强调从学生已有的生活经验出发,让学生亲身经历将数学实际 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与发展。“数学模型”这个概念首次在我国义务教育 课程中出现,在新课标的学习和应用中,有部分教师不明白什么叫数学模型,更不清楚怎样建 立数学模型,下面结合本人的教学实际谈一些体会。 一、什么叫数学模型 所谓数学模型是对于现实世界的某一事物系统,为了一个特定的目的,根据事物系统特有的内 在规律,采用形式化的数学语言或符号,概括的或近似地表达出来的一种数学结构。简单地说 数学模型就是对实际问题的一种数学表述。一切数学概念、公式和算法系统、数学理论体系等 都可以称为数学模型。如数学中的数与式、方程与不等式、函数都是研究数量关系和变化规律 的数学模型。 二、建立数学模型的基本步骤 小学的数学模型教学就是从实际生活原型或提供的实际背景出发,充分运用观察、实验、操作、比较、分析、概括等思维方式,去掉非本质的东西,用数学语言或数学符号表述出数学模型,再运用数学模型解决一些实际问题,其基本步骤是: (一)创设问题情景——建摸准备 数学都来源于生活,一方面数学模型是关于现实世界为某种目的的一个抽象的、简化的数学结 构。另一方面建立数学模型的目的是为了有效地描述自然现象和社会现象,从而解决实际问题 。因此任何一个数学模型的建立都应有具体的显示情景,教师要创造一个学生比较熟悉的或亲 身经历的含有数学问题的现实情景,让学生了解问题的实际背景,搜集处理各种信息,提出数 学问题,为建立数学模型作准备。 (二)、观察、比较、分析、抽象、概括——建立模型 根据建摸对象的特征和建摸的目的,对实际数学问题或现实情景,进行观察、比较、分析、抽象、概括,进行必要的、合理的假设,运用形式化的数学语言表达出数学概念或用数学符号刻 划出一种数学结构。这是建立数学模型的关键阶段,教师应该给学生提供充分的时间,让学生 进行自主、合作、探究,教师给予指导,从而建立数学模型。 (三)解释、应用——模型的应用 建立数学模型的目的是更好的描述自然现象和社会现象,从而帮助人们更好地认识自然、社会,改造自然、社会。通过建立数学模型可以教给学生一些数学思想方法,为将来进一步学习和 将来的社会实践打下坚实的基础。因此对所建立的数学模型进行合理的解释、应用。才能使所 建立的数学模型具有生命力。 三、在教学实践中如何建立数学模型 (一)建立概念模型 概念是思维的基本单位,是其他思维形式的基础,一类事物的特有属性(本质属性或因有属 性)反映在人们的思维中,就形成这类事物的概念。 概念模型的建立首先对大量实际生活或提供的问题实际背景进行研究;其次运用比较、分析、 综合、概括、分类等思想方法,去掉非本质的东西,用数学语言抽象概括概念模型;最后把概 念运用于实际。 如建立质数这个概念: 首先给学生提供问题的实际背景让学生进行探究。 写出1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12的约数。 1的约数有(1 ); 2的约数有(1 、 2); 3的约数有(1、 3);4的约数有(1、2、4); 5的约数有(1、5);6的约数有(1、2、3、6); 7的约数有(1、7);8的约数有(1、2、4、8); 9的约数有(1、3、9);10的约数有(1、2、5、10); 11的约数有(1、11);12的约数有(1、2、3、4、6、12)。其次通过分析、比较按照约数多少可以分成三种情况: 有一个约数的是 1 , 有两个约数的是2、3、5、7、11, 有两个以上约数的是4、6、8、9、10、12。 去掉非本质的东西再进行概括并用数学语言进行描述:一个数,如果只有1和它本身两个约数,这样的数叫质数(或素数)。这就建立起了质数这个概念的模型。 最后把质数概念模型运用于实践,解决实际问题。 (二)建立数量关系的模型 建立数量关系模型是解决数学应用题的关键。因为数学应用题是由问题的初始状态(已知条 件)、目标状态和中间状态(算子)构成的。解应用题就是由初始状态运用数学模型达到目标 状态的。 例如;要学生解“一辆汽车3小时行210千米,从甲地到乙地需5小时。甲、乙两地相距多少千 米?”这类应用题,学生头脑中必须要有“速度×时间=路程”这一数学模型,不然解题就无 从下手。 “速度×时间=路程”这一模型是怎样建立? 时 间(小时) 速 度(千米/小时) 路程(千米) 1 40 40 2 40 80 3 40 120 (1)从实际背景中初步建立模型: 从表格中可以得出: 40 × 1 = 40(千米) 40 × 2 = 80(千米) 40 × 3 = 120(千米) 速度 时间 路程 (2)分析、比较、抽象、概括模型: 速度×时间=路程(或用符号进行表示vt=s) (3)运用数学模型解决上面的问题:210÷ 3×5=350(千米) (三)运用上面的方法还可以建立运算的性质、运算方法和几何、函数等数学模型,这里就不一一赘述。 由此可见数学模型的思想在小学数学中运用比较广泛,可以说数学学习的过程就是一个建立数 学模型的过程,因此在小学学习中掌握建立数学模型的思想、方法是非常必yao
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