数学建模中的创新意识培养研究

2018-01-19蒋禹嘉

考试周刊 2018年8期

摘要：众所周知，社会的发展跟创新是不可分离的，可以这么说，创新是社会发展的源泉和动力。正是因为有了创新，人们的生活水平才会得到持续提高。对于数学学习中的数学建模而言，创新意识的培养是非常重要的。本文对数学建模中的创新意识培养这一话题进行了研究。

关键词：数学建模；创新意识；培养

一、前言

数学建模的过程，就是通过巧妙地使用数学语言和解题方法来对实际问题处理的过程。我们高中生在刚开始接触数学建模内容的时候，也许会对该部分内容产生畏惧心理。然而，实际上，数学建模跟我们的日常生活是紧密联系在一起的。在我国几千年之前，就有古人将数学建模思想运用到实际问题的案例。在现代数学学习的过程中，数学建模的思想对于我们高中生的数学意识的培养，也仍然具有非常重要的意义。

二、数学建模在学习中的意义

1. 提高数学知识的实用性

数学知识能够把实际生活问题进行抽象。因此，数学跟生活实际问题其实是息息相关的。虽然这样，我们在面对数学实际问题的时候，常常会没有头绪。这是因为现实问题跟数学知识的差异是较大的，其变化和不规则性很难把握。而通过数学建模思想的运用，能够把实际问题跟数学理论知识有机结合在一起，通过建模的方式，我们可以把现实问题转化为我们所熟悉的数学知识，从而使其迎刃而解。由此可见，数学建模是能够提高数学知识的实用性的。

2. 能够提高我们高中生的综合能力

数学建模可以看作是一种科研活动，虽然这种科研活动是比较小型的。在数学建模中，我们的综合能力会得以提升。第一，数学建模对我们的创新能力提出了较高的要求，要求我们能够将现实问题跟数学知识紧密结合起来。第二，数学建模可以培养我们的发现问题和解决问题的能力，从而使得我们的综合分析和应用能力也得到提高。第三，数学建模的过程，可以看作是把现实生活跟数学知识进行互译的一个活动，而这种互译活动的参与，毫无疑问可以提高我们自身的互译能力。另外，数学建模过程中小组的合作学习，也能促进我们学生与学生之间的团队合作和交流沟通能力。另外，数学建模也能在一定程度上促进科研能力的提升。

三、在数学建模中培养创新意识研究

数学建模的过程，可以分两步进行，首先是对数学模型的构建以及求解。这个过程需要我们高中生自己来操作，其中就需要根据自己所学去构建数学模型。在这个过程中，我们高中生充分利用自己的创新能力，将实际问题跟数学知识紧密联系在一起。在求解时，需要努力寻求简单的方法，以便于计算。其次，要对结果进行分析和修改，在这个过程中，我们的身份被改变了，这时候我们是一个旁观者的身份。我们需要从客观的角度去对问题进行分析与评价，进而使数学建模问题得到又快速又准确的解决。

四、数学建模创新意识培养的对策

1. 加强角色转换

在数学建模时，当我们拿到试题之后，首先对其进行分析，然后选择适当的数学模型，再建立模型进行求解，在这个过程中，大部分同学能够实现角色转换。但是，很多人只是停留于转换层。然而，对于一个优秀的数学建模者而言，不但要实现角色转换，还要实现角色跳跃，这种飞跃是一般人难以达到的。当一个优秀的建模者实现了这种飞跃之后，他们才可以对自己建立的模型有更清晰的认识，对模型进行分析之后，提出优化思路和方向。

2. 思想形象化

当一个数学建模者学会通过图像来对问题进行表达时，那么就能够在视觉上和空间上对问题进行扩展。此时，就需要建立一个与客观世界“神似”的数学模型，通过灵活多变的方式和途径去对思考对象进行表述。

3. 艺术的创造

事实上，数学建模过程中体现了巨大的创造力。数学建模，从某种角度上来讲，可以看作是一种艺术。当然，它跟艺术又是有着很大的区别的。它更像一座雕塑，需要我们具备丰富的经验和想象力、判断力和灵感，这样才能更好地学好数学建模。

4. 从多种角度考虑问题

其实，从心理学的角度来讲，看待问题如果偏向于自己习惯看待事物的一般方式，就容易出现偏差。所以，对于数学建模而言，我们要经常学会转变看待问题的角度，对问题进行重构。在对问题逐步理解的过程中，加深对问题的认识，从而了解到问题的本质。

5. 从相对立的角度去思考问题

我们能够从一个问题提出不同的看法，原因是相对立的观点或两种互不相容的观点可以同时存在。实际上，当我们把几种对立的思想融合在一起之后，我们的思想就会处于不确定的状态。此时，思想的水平也会提高一个台阶。

五、小结

在高中数学的学习过程中，创造性思维能力的培养、数学建模能力的培养，这些是我们值得重视的。在这个过程中，我们需要抛弃陈旧的学习模式，不断地学会激发自己的创造性思维和发散性思维，这也是我们适应社会发展所需要具备的能力。

参考文献：

[1]齐小刚，刘三阳.数学建模教育与创新精神培养的研究探索[J].实验技术与管理，2009（5）.