小學生從生活開展 應用數學建模

21世紀是一個充滿挑戰和機遇的時代,資訊技術飛速發展、全球化深入推進,要求我們培養具備慎思明辨的能力、問題解決能力、創新能力的新型人才。而數學建模,正是培養這些核心素養的有效途徑。

數學建模看似高深,其實並非遙不可及,它就隱藏在我們日常生活的點滴之中,默默地為我們的生活提供便利和智慧。大家是否意識到?

生活中的數學建模實例

讓我們來看以下的例子,感受一下數學建模是如何在生活中發揮作用:

超市購物:假設我們要購買水果,預算有限,同時又想買到最多種類的水果,這時,我們可以利用數學建模的思維來解決這個問題。首先,我們需要收集每種水果的價格和重量等資訊;然後,我們可以建立一個數學模型,例如建立一系列的條件,表示我們的預算限制和想購買的水果種類;最後,我們可以利用數學方法來求解這個模型,找到最優的購買方案。

時間管理:每天我們都有很多事情要做,例如學習、工作、娛樂等等,如何合理安排才能在有限時間內完成所有任務,並且達到最高效率呢?這同樣可以用數學建模來解決。我們可以將每天的時間劃分為不同的時間段,然後根據事情的緊急和重要程度,為每個時間段安排不同的任務,並預估每項任務所需的時間。通過不斷調整和優化時間安排,我們就能找到最適合自己的時間管理方案。

從生活走向課堂

將數學建模的思維方式引入課堂,可以讓原本抽象枯燥的數學知識變得生動有趣,更容易被學生理解和接受。例如,我們可以設計一個活動,讓學生們組成小組,模擬計劃旅行。他們需要收集相關的數據,例如:

交通工具:飛機、火車、汽車、輪船等不同交通工具的速度、票價、舒適度、安全性等因素。

路線規劃:根據地圖和交通資訊,選擇不同的路線,計算路程和所需時間,並考慮交通狀況、景點分布等因素,制定最優的出行方案。

景點安排:根據景點的門票價格、開放時間、遊玩時間、歷史文化背景、個人興趣愛好等資訊,合理安排行程,制定遊覽計劃,並預留充足的時間,以防意外情況發生。

預算控制:根據旅行的天數、交通費用、住宿費用、餐飲費用、景點門票等,制定合理的旅行預算,並做好記賬工作,控制旅行成本。

在這個過程中,學生們不僅可以鞏固已知的數學知識,例如速度、時間、路程之間的關係,還可以學習如何收集數據、分析數據、解決問題,體驗數學建模的樂趣和價值。

培養未來公民的核心素養

21世紀是一個充滿挑戰和機遇的時代,資訊技術飛速發展、全球化深入推進,要求我們培養具備慎思明辨的能力、問題解決能力、創新能力的新型人才。而數學建模,正是培養這些核心素養的有效途徑。通過數學建模的學習,學生們可以:

學會用數學的眼光觀察世界:發現生活中的數學問題,並嘗試用數學方法解決問題,例如分析商品價格走勢、預測比賽結果、設計最佳出行路線等。

提升邏輯思維和分析問題的能力:將複雜的問題分解成若干個簡單的問題,並運用數學工具進行分析和求解,例如:利用統計學知識分析數據、利用概率論知識預測事件發生的可能、利用運籌學知識制定最佳方案等。

培養團隊合作和溝通表達的能力:在團隊合作中,學會如何與他人溝通、協作,共同完成任務,例如:分工合作收集數據、共同討論解決方案、撰寫建模報告等。

數學建模,不僅僅是一門學科,更是一種思維方式,一種解決問題的工具,一種面向未來的核心素養。

延伸閱讀:小學數學建模的學習開展

吳家豪