什么是数学建模思想?
建模思想,其实就是,数学与现实的关系,它揭露了这么一个真相:
数学知识不是凭空产生的,它来源于现实生活,最终服务生活,它是人类在现实生活中智慧的结晶,是停留在纸上的“智慧光芒”,是解决现实问题的利器,是为生活服务的工具!
模型,大家都应该见过,各种各样的模型,比如飞机模型、轮船模型、火车模型、汽车模型等等各种玩具模型;再比如孩子们经常用的学习模型:正方体、长方体、球体、锥体、台体、圆柱体......它们的样子,都能从现实中找到!
模型就是把生活中实实在在的东西,通过一定的“比例”来进行构建,“缩放”成人们想要的大小。模型就是这些现实东西的“缩影”,每一个模型,都能从现实生活中找到它们的样子,现实生活中的东西,就是模型的“原型”!
数学何尝不一如此呢?
数学其实研究的就是“现实生活中的东西”,数学解决的其实就是现实生活中的这些东西存在的“现实问题”。
人们在现实生活中,总会遇到各种各样的问题,比如吃、喝、住、用、行等问题。道路该怎么修,该修多宽多长的,该怎么测量,房子该怎么建,建多高的,占地面积多大,需要多强的承重......很多很多的现实问题,都需要计算,都离不开数学。
如果只是用现实的工具去解决现实的问题,比如用一把足够长的尺子去测量一个城市的周长,就算是能做到,是不是要投入太多的人力物力,是不是太费尽了。如果让你只是用工具丈量一个城市的面积,又该如何解决?那么一个星球的体积呢?显然,如果现实的问题只是停留在现实的层面上,如果现实的问题脱离了数学,很多问题是很难解决的。
正是在以上这些契机上,我们才有了数学。因为数学就是为解决这些现实问题提供了便利和方法。
那么用数学解决现实问题的过程是个什么样子的呢?
比如,我们在室内贴墙纸的时候,是不是需要先知道到底能用多少墙纸呀?这就是一个现实的问题。我们就会用尺子把各处墙面的长宽测量出来,把数字写在纸上,再用数学公式计算出各个面的表面积,然后汇总求出室内表面积,再结合厂家提供的墙纸的大小,计算一下墙纸用的张数。
这个过程,告诉了我们“一个数学题到底是怎么来的”真相,其实也是一个数学建模的过程,就是把一个现实问题转化成数学问题,然后用数学知识去解决这个现实问题。
在我看来,每一道数学题,其实就是一个来源于生活的模型,其实就是通过语言文字描述成的一个躺在纸上的“数学模型”,它是现实中东西的“缩影”,它反映的其实就是现实生活中的问题。
所以,“数学建模思想”其实就是,用数学语言把现实生活中的东西存在的问题转化成了一个数学问题,然后再用数学知识点去解决这个现实生活中的东西存在的问题。
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不难看出,数学建模思想包含两个方面:
一个是“构建”,就是把现实东西构建成数学模型,把现实问题构建成数学问题;
一个是“解决”,用数学知识去解决这些数学模型存在的问题,数学模型问题解决了,现实生活中的问题也就解决了,因为数学模型来源于生活。
这就是“数学题”真正的样子。
很显然,数学题,其实就是为了解决现实生活中的问题。
那么,数学建模思想在数学学习中有什么实际意义呢?
通过对数学建模思想的学习,可以知道数学是一门“言之有物”的学科,它是一门解决现实问题的学科,而不只是停留在“抽象”的层面上,更不是干巴巴的数字,它是与生活不可分离的,生活才是它的发源地。
具备了数学建模思想,就不会把数学跟生活分离开了学吗?我们还会把数学学得那么抽象吗?
显然不会。
说白了,数学建模思想就是先“构建模型”,去把现实问题转化成一个数学问题,然后再去“解决问题”,用数学知识去解决这个现实问题。
很显然,在大型考试中,构建模型是出题人的事情,考生做好解决问题的事可以了。
学习数学,表面上是为了成绩,其实根本上就是为了让自己具备解决现实问题的本事和能力。如果单从成绩上论数学,数学很难给你一个好成绩。
没有思想的数学,是枯燥的,有了思想的数学,那才是有趣的。
