初中数学建模优秀论文（合集12篇）由网友“飞机”投稿提供，下面是小编为大家准备的初中数学建模优秀论文，欢迎阅读借鉴。
篇1：初中数学建模优秀论文
试论数学建模方法
目前数学教学与数学应用脱节的现象很突出，以至于学生认为学习数学没用，对数学学习失去兴趣，如何改变目前这种教学与应用脱节的现象，笔者认为，可以用数学模型法指导数学应用题教学，为学生用数学来解决问题提供经验和范式，从而探索出一条行之有效的教学途径。
一、什么是数学模型
要突出应用，就应站在数学模型法的高度来认识并实施应用题教学。什么是数学模型法?数学模型法就是把实际问题加以抽象概括，建立相应的数学模型，利用这些模型来研究实际问题的一般数学方法。教师在应用题教学中要渗透这种方法和思想，要注重并强调如何从实际问题中发现并抽象出数学问题，如何用数学模型(包括数学概念、公式、方程、不等式函数等)来表达实际问题，如何用数学模型的解来解释实际问题的解。以及为 科学决策提供可信的依据并预测其 发展趋势。
二、建模示范方法例谈
在教学中我根据教学内容，选编一些应用问题进行例题教学，引导学生分析联想、抽象建模，培养学生的建模能力，提供经验和范式。选编数学应用性例题的一般原则是：① 必须与教学内容密切联系;② 必须与学生的知识水平相适应;③ 必须符合科学性和趣味性;④ 取材应尽量涉及目前社会的热点问题，有时代气息，有 教育价值。
1. 与其他相关学科有关的问题
题1：化学中甲烷CH4的键角109°28′是怎样求出来的?
题2：在大楼底层有一控制室，有三条导线和楼上某电器相连，设三连导线的电阻分别为x、y、z，现手头有一只电表可在控制室内测量电阻，试没计一种数学方法求这三根导线的电阻。
2. 发生在学生身边的数学问题
题3：学校教学大楼，从一楼到二楼共13个台阶。一位同学上楼梯可以一步上一个台阶，也可以一步上两个台阶。问从一楼走到二楼，有多少种不同走法?一年365天，每天选用一种走法，能否做到天天的走法均不相同?
题4：学校足球场地是一个102×68平方米的矩形，球门宽为8米，由边线下底传中是惯用的战术，请你帮助足球队员确定离底线多少距离的地方起脚传中效果最佳?
3. 从教材的例题和习题中改造而成的问题
课本中有一习题，稍加修改就可以形成以下应用问题。 (1) 一辆货车要通过跨度为8米，拱高为4米的单行抛物线形遂道(从正中通过)，为保证安全，车顶离遂首顶部至少要有0.5米的距离，若货车宽为2米，则货车的限高应为多少?(精确到0.01米)
(2) 一条遂道顶部是抛物拱形，在(1)中将单行道改为双行道，即货车必须遂道中线的右侧通过，求货车的限高应是多少?
(3) 一辆货车高3米，宽2米，欲通过高为4米的单行抛物线形遂道，为安全起见，车离遂道顶部至少要有0.5米的距离，试求拱口宽。
(4) 将上题中单行道改为双行道，再回答上面的问题。
4. 一些典型的高考应用问题及应用知识竞赛问题
题5：国际乒联为增加乒乓比赛的观赏性，希望降低球的飞行速度。现制比赛用球的直径是38毫米。国际乒联接受了一项关于对直径40毫米乒乓球进行实验的提案，提案要求球的质量不变。为了简化讨论，设空气对球的阻力与球的直径平方成正比，并且球沿水平方面作直线运动。试估算一下若采用40毫米乒乓球，球从球台这端飞往另一端所需时间能增加百分之多少?据 中国乒协调研组提供的资料，扣杀38毫米乒乓球时，击球速度约为26.35米/秒，球的平均飞行速度约为17.8米/秒。
三、倡导数学建模活动的要求
首先，在教学中，结合教材精心选择一些简单的实例，安排与教材内容有关的典型案例，让学生初步掌握建模的几种常用方法。提高学生运用数学知识解决实际问题的兴趣，体会到数学的价值，享受到数学学习的乐趣，增强学好数学建模的信心。激发学生进一步学好数学的热情，开拓学生视野，接触更多的社会知识和 科学知识，培养学生将实际问题转化为数学问题的能力。
其次，开展研究性学习，搞好选修课和活动课的试点。选修课开设着眼于拓宽知识面，培养能力，提高素质，也可深化必修课所学知识，增强实际应用的能力。研究性课题的教学若能成功，则不仅有利于培养学生对数学的情感，增强他们对数学学习的自信心和克服困难的意志力，培养他们的自主意识和合作精神，而且还能加深学生对所学知识的理解。
最后，增加数学实习作业，建立数学实验室。数学应用教学不单是教学生在纸上解答现成的实际问题，更要让学生到实际环境中去感受问题的存在性，实地考察它，提出问题，收集数据，进行实习作业。数学实验和实习作业都是通过学生的操作，可培养学生的动手能力，建模能力和应用意识，使学生进入主动探索状态，变被动的接受学习为主动的建构过程。数学实验和实习作业是一种活动化教学，它满足不同学生的需求，使不同学生在各自的能力基础上部得到较充分的 发展，既面向了全体学生，也激励了学生的求知欲与好奇心，提高学习兴趣。使学生形成“实践――理论――实践”的认识论和方法论。逐步培养学生发现问题，提出问题和明确探究方向的能力，让学生体验数学活动的过程，培养学生的创新精神和应用能力。
篇2：初中数学建模优秀论文
试论数学建模
【摘 要】本文以“减肥问题的研究”为例，介绍了数学建模基本方法和步骤，希望它能对初次参加数学建模的同学有所帮助。
【关键词】数学建模;基本方法;步骤
数学建模就是应用建立数学模型来解决各种实际问题的方法，也就是通过对实际问题作抽象、简化、确定变量和参数并应用某些“规律”建立含变量和参数的数学问题，求解该数学问题并验证所得到的解，从而确定能否用于解决实际问题的这种多次循环，不断深化的过程。数学建模可以培养学生下列能力：(1)洞察能力，许多提出的问题往往不是数学化的，这就是需要建模者善于从实际工作提供的原形中;抓住其数学本质，同时有些数学模型又可以有许多现实意义，这使得建模者不得不具有很强的洞察以及多种思维方式进行横向、纵向的研究;(2)数学语言翻译能力即把经过一定抽象和简化的实际用数学的语言表达出来，形成数学模型，并对数学的方法和理论推导或计算得到的结果，能用大众的语言表达出来，在此基础上提出解决某一问题的方案或建议;(3)综合应用分析能力，用已学到的数学思想和方法进行综合应用分析，并能学习一些新的知识;(4)联想能力，对于不少的实际问题，看起来完全不同，但在一定的简化层次下它们的数学建模是相同的或相似的，这正是数学应用广泛性的体现，这就要培养学生有广泛的兴趣，多思考，勤奋踏实地学习，通过熟能生巧达到触类旁通地境界。因此，目前有越来越多的高等院校自己组织或参加全国乃至国际大学生数学建模竟赛。然而，有部分学生特别是初次参加数学建模的学生对数学建模感到很茫然，本人多次承担数学建模指导老师，撰写该论文，希望对初次参加数学建模的同学有所帮助。
1.建立数学模型的一般步骤
1.1 使问题理想化
在众多因素中孤立出所研究的问题是科学研究的经典方法。按照辩证唯物主义观点，世界上一切事物都是相互依赖、相互依存的，要精细地研究一个问题常常无从下手，就是因为思考相关问题太多所致。因此，对初学者最好的方法就是使问题简单化、理想化，在特殊或极端情况下进入课题，然后加入相关因素，修正结果，使问题深化。这一步的核心思想就是在复杂的现实中孤立我们所关心的事物与什么有直接因果关系，把这些孤立出来的事物用符号、算式及相关学科的理论进行数学分析处理的全过程，就可以认为是数学建模的过程了。
1.2 假定及符号认定
在比较理想的情况下建立数学模型还是很容易的。所谓理想就是通过假设条件把所研究的问题进一步明确，哪些条件先不虑，哪些条件应设为变量，哪些变量与时间(路程、费用等等)有关。这样就为下一步建立数学模型打下了良好的基础。
1.3 数据处理与模型建立
数学模型的建立一般有两种情况。其一，问题本身给出一些数据，建模的人应从数据上找出一定的规律性，这时就应通过相应的数学方法整理数学数据。如使用最小二乘法、统计学方法等。对于没有数据的数学模型的建立，一般要使用数学手段建立形式，如矩阵、微分方程、数学优化形式等等，这些都可以视为数学模型的初创时期。在建模初期还必须注意使用其它学科的成果，如物理学、化学、生物学、电工、机械、光学等学科，把这些学科的现成结论直接拿来使用也是数学建模时必不可少的一环。
1.4 分析结果及修改模型
在比较理想的状态下建立的数学模型一般都与实际原形有较大差距。为使数学模型更能反映原形，就必须按实际情况再修改、补充新条件，分析新结论，最终经反复研究会得到一个令人满意的结果。
2.以对“减肥问题的研究”为例，探讨数学建模方法和步骤
2.1 问题的提出
对于人类来说，肥胖症或减肥问题越来越引起人们的广泛关注。目前各种减肥食品或药物数不胜数，各种减肥新法也纷纷登场，如国氏全营养素、减肥酥、soft海藻减肥香皂等。一时间，爱美的人，害怕肥胖的人面对如此多的食品、药物或疗法简直无所适从。这里不准备也不可能去论证各种食品、药物或疗法的机理和有效性，只从数学上对减肥问题作些讨论，即科学减肥的数学。
2.2 合理假设
A1：不妨假设人体由脂肪构成。(相对而言，成人是由骨骼、水分、脂肪组成，短时间内人体的骨骼、内脏等变化不大，可视为常数。)
A2：设时刻t，人的体重为W(t)千克，显然W(t)可假设为t的连续函数;
A3：假设单位时间内人食用食物产生的热量为A大卡，同样也假设A为常数;
A4：单位时间内维持新陈代谢的热量为B大卡，同样也假设为常数;
A5：设单位时间内因运动消耗的能量与体重成正比，即CW(t)大卡(由于运动需要消耗能量，而且体重越大，能量越多);
A6：对于人体系统而言，能量守恒;
A7：过剩的热量按1千克脂肪=D大卡热量转化为脂肪(D=4.2*10焦耳/千克，称为脂肪的能量转换系数);
A8：初始时刻t=0时，体重为W0千克。
注：1千克脂肪完全“然烧”相当于释放10000(即1D)大卡热量。
2.3 模型的建立
由能量(热量)守恒原理即任何时间段内由于体重的改变所引起的人体内能量的变化应该等于这段时间的摄入的能量与消耗的能量之差。故在△t(或[t，t+△t]时间间隔内，“增加”的热量=△t[单位时间内吸入热量-单位时间内消耗的热量]，于是有：
3.总结
(1)一般方法只供参考，各步有机联系但侧重点不同。
(2)模型虽粗，但能定性说明问题，每步还有改进的余地。
参考文献：
[1]数学建模[M].高等教育出版社.
[2]刘平.谈数学学习[J].数学通讯，20xx(10).
篇3：数学建模优秀论文
各位老师，上午好!我叫XXX，是**级**班的学生，我的论文题目是《义务教育阶段学生数学建模能力评价研究》。论文是在鲍建生导师的悉心指点下完成的，在这里我向我的导师表示深深的谢意，向各位老师不辞辛苦参加我的论文答辩表示衷心的感谢，并对三年来我有机会聆听教诲的各位老师表示由衷的敬意。下面我将本论文设计的研究背景和主要内容向各位老师作一汇报，恳请各位老师批评指导。
首先，我想谈谈这个毕业论文的研究背景。
在过去的30多年里，数学建模和数学应用成为数学教育的中心话题之一,表现在：关于建模的文献大量涌现，有关数学建模的书籍相继出版以及一系列国际会议的召开：国际数学教育大会 the International Congresses on MathematicalEducation…ICME,国际数学建模与应用的教学大会the InternationalConferences on the Teaching of Mathematical Modeling andApplications--ICTMA.
在1976年，ICME-3上，Henry Pollak整合应用与建模到数学教学中,作了名为“数学和其他学校学科的相互作用”的调查报告(survey lecture)，从而把应用与建模带到了前沿;ICME-4上，Bell傲了 “学校里数学应用教学的世界范围的可用材料”的报告、从1984年在澳大利亚的ICME -5开始，应用与建模被列为每4年一次的ICME会议的日程，包括常规工作(regular working)，专题小组(topic groups)以及报告(lectures)。
ICTMA5的历史起于考虑为那些成为研究生后将被要求解决繁杂的真实问题的本科生做准备，在英国，可以被称为ICTMA之父的David Burghes,决定和学校教师一起合作为中学的小孩制作有趣的建模调查，来活跃学校数学课程。ICTMA团体从1983年开始，每2年举办一次ICTMA大会，每次会议都会出版一本会议论文集。一系列会议提供一个论坛，讨论所有领域，所有水平的数学教育---从小学到中学到学院到大学一中涉及的应用与建模教学的所有方面。在，ICTMA成为ICMI的一个附属团体，许多成员参与了 ICMI研究系列14 “数学教育中的应用与建模”.
其次，我想谈谈这篇论文的主要内容。
本文根据框架上的五个评价桁标进fr测试题的编制，并得到按照“义务教育阶段学生数学建模能力评价框架”编制逑模测试任务时的5个原则：
情境维度：背景不容易剥离：
内容维度：情境下的数学内界所以有可能是多样的;
过程维度：解答建模测试任务：要“数学化”(现实情境--数学模型)的过程;
任务类型设置维度：三种类型的建模测试形式可以选择某种或某几种;
建模水平维度：需要考虑建模测试任务的水平属于再现、联系、反思的哪一个水平。
并按照评价框架生成数学建模能力测试卷，选取全国八个不同地区的1172名学生进行测试，采用项目反映理论(IRT: Item Response Theory)对于测试结果进行分析，检验测试题的拟定水平是否符合客观水平，从而验证了评价框架的合理性和有效性。
最后，我想谈谈这篇论文存在的不足。
这篇论文的写作以及修改的过程，也是我越来越认识到自己知识与经验缺乏的过程。虽然，我尽可能地收集材料，竭尽所能运用自己所学的知识进行论文写作，但论文还是存在许多不足之处，有待改进。请各位评委老师多批评指正，让我在今后的学习中学到更多。
谢谢!
篇4：数学建模A优秀论文
1. 问题重述：（略）
2. 问题背景：
交待问题背景，说明处理此问题的意义和必要性。
优点：叙述详尽，条理清楚，论证充分
缺点：前两段过于冗长，可作适当删节
3. 问题分析：
进一步阐述解决此问题的意义所在，分析了问题，简述要解决此问题需要哪些条件和大体的解决途径
优点：条理比较清晰，论述符合逻辑，表达清楚
缺点：似乎不够详细，尤其是第三段有些过于概括。
4. 模型的假设与约定：
共有8条比较合理的假设
优点：假设有依据，合情合理。比如第3条对上座率的假设，参考了上届奥运会的情况并充分考虑了我国国情，客观真实。第8条假设用了分块规划和割补的方法，估计面积形状比较合理，而且达到了充分花剑问题的作用。
缺点：有些假设阐述不太清楚也存在不合理之处，第4条假设中面积在50-100之间，下面的假设应该是介于50-100之间的数，假设为最小的50平方米，有失一般性。第6条假设中，假设MS最大营业额为20万，没有说明是多长时间内的，而且此处没有对下文提到的LMS作以说明。
5. 符号说明及名词定义
优点：比较详细清楚，考虑周全，而且较合理地将定性指标数量化。
缺点：有些地方没有标注量纲，比如A和B的量纲不明确。
6. 模型建立与求解
6.1问题一：
对所给数据惊醒处理和统计，得出规律，找到联系。
优点：统计方法合理，所统计数据对解决问题确实必不可少，而且用图表和条形图的方式反映不同量的变化趋势，图文并茂，叙述清楚而且简明扼要，除了对数据统计情况进行报告以外，还就他们之间相关量之间的关系进行了详细阐述，使数据统计更具实效性。
6.2问题二：
6.2.1最短路的确定
为确定最短路径又提出了一系列假设并阐述了理由，在这些假设下规定了最短路径
优点：假设有根据，理由合情合理
缺点：第4条中假设观众消费是单向的，虽然简化了问题但有失一般性，事实上观众往返经过商业区消费的概率是相差比较大的，我认为应改为假设观众在往返过程中消费且仅消费一次。
6.2.2计算人流量的追踪模型
给出计算人流量的方法，并计算了各区人流量，并对计算结果进行了分析。
优点：分情况讨论，并且取了两个典型的具有代表性的例子进行了具体阐述，没有全部罗列所有数据的计算过程，使文章清晰简明，不至于繁冗拖沓，这在以后我们写论文是极其值得借鉴。对结果的分析有针对性，合情合理而且用条形图直观地反映了人流量的数值和各地区间的差异。
缺点：分析还不够详细，考虑因素还不够周到。
6.3问题三
进一步对问题作以简化，将问题的解决最终归结为一个焦点，并对解决这个问题所需确定的因素进行了讨论，最后得出结论。
6.3.1商区消费额的确定
阐述了为什么要计算这个量，计算这个量对解决问题有什么至关重要的作用并且采用了Huff模型并且结合本问题的具体情况来求解数据。
优点：论证充分合理且模型和经济学知识应用恰当，所得数据有效可信，考虑周到而不繁杂，抓住了事物的主要矛盾，而且对Huff模型的解释较为充分。
缺点：对于各商业区的总消费额我们更看重数量而文中用条形图的方式却着重体现了各地区之间的数量差异，有喧宾夺主之嫌，改称图表形式可以更好地反映数据量的值
6.3.2各个商区MS数量的概略确定
确定了确定MS个数的方案，在不失一般性的前提下对问题进行进一步简化，缩小解决问题的范围并对问题进行了求解
优点：简洁明了，论述合理。
6.3.3
引入了一个重要的确定数量的参数，且对解决问题方法的合理性及此数据对问题的解的影响及行了数值分析和理论论证，提出了改进方案，得出结果，并对结果进行分析。
优点：条理清晰，逻辑严谨，论证充分，详尽而不冗长，使本篇论文的精华部分。分析合理且充分考虑到了实际情况使结果更具可信性。
6.3.4LMS和MS的分配情况讨论
对二者关系提出了几条假设。
优点：论述充分，假设合理而且用图表反映结果，简单明了，情况考虑全面周到。
6.4问题四
分析了方法的科学性和结果的贴近实际性
优点：条理清晰，分析有依据，措辞严谨，逻辑严密而且对前面所述方法进行了分别阐述。这使得对方法科学性的论述更加充分可信。对贴近事实性的论述，理论和事实相结合，叙述数据来源，并采用举例论证法论证结果的贴近实际性。
缺点：结果的贴近实际性的论证中，应详细罗列一下数据的来源，也许更加可信。
7. 模型的进一步讨论
为简化抽象现实一边建构模型而忽略掉的一些因素进行了考虑，对于一些可能影响讨论结果的因素给出了算法和解决方案
优点：考虑全面，善于抓住主要矛盾，表述简明客观。
8. 模型检验
与某些近似且已妥善解决的问题进行了比较，用事实说明处理方案的正确性。
优点：采用了较好的参照对象，采用图像对比的方法，使问题清晰明了。
缺点：应该简述一下雅典奥运会采用的方案是成功的，否则比照就失去了意义，还有由于举办地点不同，地区上的差异使这种单纯与雅典奥运会进行得比较稍显单薄。
9. 模型优缺点
总结模型建立并解决问题的过程中的优点和缺点
优点：简明扼要，客观实在
10. 附录（略）
参考文献
篇5：数学建模A优秀论文
【摘 要】首先阐述数学建模内涵;其次分析数学建模与数学教学的关系;最后总结出提高数学教学效果的几点思考。
【关键词】数学建模;数学教学;教学模式
什么是数学建模，为什么要把数学建模的思想运用到数学课堂教学中去?经过反复阅读有关数学建模与数学教学的文章，仔细研修数十个高校的数学建模精品课程，数学建模优秀教学案例等，笔者对数学教学与数学建模进行初步探索，形成一定认识。
一、数学建模
数学建模即运用数学知识与数学思想，通过对实际问题数学化，建立数学模型，并运用计算机计算出结果，对实际问题给出合理解决方案、建议等。系统的谈数学建模需从以下三个方面谈起。
1.数学建模课程。
“数学建模”课程特色鲜明，以综合门类为基础，重实践，重应用。旨在使学生打好数学基础，增强应用数学意识，提高实践能力，建立数学模型解决实际问题。注重培养学生参与现代科研活动主动性与参与工程技术开发兴趣，注重培养学生创新思维及创新能力等相关素质。
2.数学建模竞赛。
1985年，美国工业与应用数学学会发起的一项大学生竞赛活动名为“数学建模竞赛”。旨在提高学生学习数学主动性，提高学生运用计算机技术与数学知识和数学思想解决实际问题综合能力。学生参与这项活动可以拓宽知识面，培养自己团队意识与创新精神。同时这项活动推动了数学教师与数学教学专家对数学体系、教学方式与教学知识重新认识。1992年，教育部高教司和中国工业与数学学会创办了“全国大学生数学建模竞赛”。截止20xx年10月已举办有21届。大力推进了我国高校数学教学改革进程。
3.数学建模与创新教育。
创新教育是现代教育思想的灵魂。数学建模竞赛是实现数学教育创新的重要载体。如20xx年A题，葡萄酒的评价中，要求学生对葡萄酒原料与酿造、储存于葡萄酒色泽、口味等有全面认识;而20xx年D题，机器人行走避障问题，要求学生了解对机器人行走特点;20xx年B题，乘公交看奥运，要求学生了解公交换乘系统。大学生数学建模竞赛试题涉及不是单一数学知识。因此数学教师在数学教学中必须融合其它学科知识。同时学生参与数学建模竞赛有助于增强其积极思考应用数学知识创造性解决实际问题的意识。
二、数学建模与数学教学的关系
数学建模是数学应用与实践的重要载体;数学教学旨在传授数学知识与数学思想，激发学生应用数学解决实际问题的意识。数学建模与数学教学相辅相成，数学建模思想与数学教学将有助于提高教学效果，反之传统应试扼杀了学生学习数学的兴趣与主观能动性;数学教学效果，在数学建模过程中体现显著。
三、数学教学
1.数学教学“教”什么。电子科技大学的黄廷祝老师说：“数学教学，最重要的就是数学的精神、思想和方法，而数学知识是第二位的。”因此数学教师不仅要传授数学知识，更要让学生知道数学的来龙去脉，领会数学精神实质。
2.如何提高数学教学效果。提高数学教师自身素质是关键，创新数学教学模式是手段，革新评价机制是保障。
①提高数学教师自身素质。
数学教师自身素质是提高数学教学效果的.关键。20xx年胡书记在《国务院关于加强教师队伍建设的意见》中明确提出，我国教育出了问题，问题关键在教师队伍。数学学科特点鲜明。若数学教师数学素养与综合能力不强，则提高数学教学效果将无从谈起。因此数学教师需通过如参加培训、学习精品课程、同行评教、与专家探讨等途径努力提高自身素养。
②创新数学教学模式 。
(1)必须转变教学理念。首先要转变继承性教育理念，注重培养学生综合素质与实际操作能力。其次要转变注入式教育理念，注重发挥学生主体能动性。再次要转变应试教育理念。注重素质的培养是长久发展之计。最后要转变传统教学模式。科技发展为教育教学实现提供多种选择。教育工作者应提供多种教学模式以提高学习效果。
(2)必须改革数学教学模式。传统讲授式教学模式有很多不足，学生参与不够，不能发挥学生的主体能动性。因此，在今后数学教学中，要注重发挥学生的主体能动性，如增加课题互动环节，采用小组讨论，教师引导等方式。
在数学教学过程中，要巧用提问。教师可针对某一具体教学内容根据数学思维方式特点巧设提问，让学生回答，教师在关键的地方进行启发点拨，并适当的总结。在问答过程中，培养学生分析和思考问题、解决问题能力;在数学教学过程中，可采用分组讨论形式。采用小组讨论与集体展示、互评相结合。旨在教育学生学会倾听，分析不同;学会表达，勇于提出见解，培养学生团队意识。
在数学课堂上可通过对典型案例的剖析，使学生亲历发现问题、认识问题和解决问题的过程。培养学生实际动手操作能力。
(3)建立多元化评价机制。一是要建立多元化教师教学评价机制。采用多元化考核、综合评定教师教学效果的方法，有利于教师发展。二是要建立多元化学生学习效果评价机制。多元化评价机制对学生评价更客观、公正，有利于发挥学生主观能动性。
篇6：数学建模A优秀论文
一、数学建模教学现状分析
在数学建模教学中，“讲授法”还是主流教学法，虽也有启发，借助多媒体辅助教学，但由于互动不足，学生自主参与较少，主动性和积极性没能有效调动起来，导致教学效果不够理想，学生没懂多少，没有理解掌握数学建模的思想和方法。
二、数学建模教学的改革举措
1.加强宣传。为了让更多的学生了解数学建模，可通过纸质媒体、电子媒体进行宣传，还可通过组建学生数学建模协会开展活动广而告之，还可通过在高等数学的教学中融入数学建模的案例，让学生初步了解数学建模及其特点，产生学习数学建模的兴趣。2.分类开课。为了让更多学生受益，虽有竞赛任务，数学建模选修课还是不应限定选课学生范围，比如只限定一年级学生或者有意参赛的学生，而应面向全体学生开设，又考虑到选课的学生不全是以参加竞赛为目的，不全是对数学建模感兴趣，甚至有些是因为没得选而又必须完成选修课学分的要求，可将选修课班级分“普及班”和“竞赛班”两类供学生选择，既满足学生选课的需求又兼顾竞赛的需要，对不同班级提出不同的教学要求。3.优化教学内容。在选择教学内容时，应注意如下几点：一是模型类型不宜太多，不要搞得太复杂，比如只讲初等模型、简单的优化模型；二是模型数量不宜太多，以4-6个为宜；三是难度不宜太大，还应循序渐进，内容最好为学生了解、喜闻乐见，所选模型应有利于培养学生求异思维、创新思维；四是加入数学软件的教学，让学生“玩起来”，初步学会数学软件的使用，体会数学建模与普通数学的不同之处，体验到数学的用武之地。4.改进教学方法。传统的讲授式教学法，学生一般处于被动状态，不利于发挥学生的主观能动性，而要学好数学建模需要学生主动积极参与，更多参与到教学过程当中来，因此应该采用任务驱动教学法、互动式教学法、研讨式教学法等。
三、收获与体会
从20xx年开始，我们在数学建模选修课教学中进行了实践，取得了良好效果，有如下收获和体会：
数学建模课堂教学面貌换然一新。任务驱动、互动式、研讨式等教学法的综合运用，改变了以往“教师讲，学生听”，学生被动的教学模式，转变为学生主动参与、自主协作、积极探索的新型学习模式，践行了“教师为主导、学生为主体”教育精神；通过教师引导学生进行研究学习，让学生亲历知识产生与形成的过程，学会独立运用其所学的数学知识解决实际问题，从而实现知识发现与重构，激发学生的学习潜能和学习兴趣，培养了学生的学习能力和应用能力，使课堂充满活力。2.树立了学生学好数学建模的自信心。由于教法得当，优化了教学内容，加入了数学软件的学习，使学生成为了学习的主人，不再是知识的被动接受者，而是通过亲身实践、主动探索去学习发现知识，从中体验到了成功的喜悦，克服困难的乐趣；降低了学习的难度，渐进的内容安排，使学生不再觉得数学建模难以学习；而且内容贴近生活实际，使学生不再认为数学无用武之地，变要我学为我要学。
3.教师要善于组织、指导、监控。教师组织安排教学内容时，必须要对教学内容要有透彻的理解，教学设计要有较强针对性，切实可行，要使学生通过完成任务，实现教学目标、达到教学目的；在学生自主协作学习过程中，教师要注意监控学生的学习进程，了解学生学习过程中碰到有哪些困难，给予学生适当的指导或组织学生攻坚克难。
篇7：数学建模A优秀论文
论文关键词：数学建模数学应用意识数学建模教学
论文摘要：为增强学生应用数学的意识，切实培养学生解决实际问题的能力，分析了高中数学建模的必要性，并通过对高中学生数学建模能力的调查分析，发现学生数学应用及数学建模方面存在的问题，并针对问题提出了关于高中进行数学建模教学的几点意见。
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，自进入21世纪的知识经济时代以来，数学科学的地位发生了巨大的变化，它正在从国家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，数学理论与方法的不断扩充使得数学已成为当代高科技的一个重要组成部分，数学已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也成为数学教学的一个重要方面。
目前国际数学界普遍赞同通过开展数学建模活动和在数学教学中推广使用现代化技术来推动数学教育改革。美国、德国、日本等发达国家普遍都十分重视数学建模教学，把数学建模活动从大学生向中学生转移是近年国际数学教育发展的一种趋势。“我国的数学教育在很长一段时间内对于数学与实际、数学与其它学科的联系未能给予充分的重视，因此，高中数学在数学应用和联系实际方面需要大力加强。”我国普通高中新的数学教学大纲中也明确提出要切实培养学生解决实际问题的能力，要求增强应用数学的意识，能初步运用数学模型解决实际问题。这些要求不仅符合数学本身发展的需要，也是社会发展的需要。因此我们的数学教学不仅要使学生知道许多重要的数学概念、方法和结论，而且要提高学生的思维能力，培养学生自觉地运用数学知识去处理和解决日常生活中所遇到的问题，从而形成良好的思维品质。而数学建模通过“从实际情境中抽象出数学问题，求解数学模型，回到现实中进行检验，必要时修改模型使之更切合实际”这一过程，促使学生围绕实际问题查阅资料、收集信息、整理加工、获取新知识，从而拓宽了学生的知识面和能力。数学建模将各种知识综合应用于解决实际问题中，是培养和提高学生应用所学知识分析问题、解决问题的能力的必备手段之一，是改善学生学习方式的突破口。因此有计划地开展数学建模活动，将有效地培养学生的能力，提高学生的综合素质。
数学建模可以提高学生的学习兴趣，培养学生不怕吃苦、敢于战胜困难的坚强意志，培养自律、团结的优秀品质，培养正确的数学观。具体的调查表明，大部分学生对数学建模比较感兴趣，并不同程度地促进了他们对于数学及其他课程的学习．有许多学生认为：“数学源于生活，生活依靠数学，平时做的题都是理论性较强，实际性较弱的题，都是在理想化状态下进行讨论，而数学建模问题贴近生活，充满趣味性”；“数学建模使我更深切地感受到数学与实际的联系，感受到数学问题的广泛，使我们对于学习数学的重要性理解得更为深刻”。数学建模能培养学生应用数学进行分析、推理、证明和计算的能力；用数学语言表达实际问题及用普通人能理解的语言表达数学结果的能力；应用计算机及相应数学软件的能力；独立查找文献，自学的能力，组织、协调、管理的能力；创造力、想象力、联想力和洞察力。由此，在高中数学教学中渗透数学建模知识是很有必要的。
那么当前我国高中学生的数学建模意识和建模能力如何呢？下面是节自有关人士对某次竞赛中的一道建模题目学生的作答情况所作的抽样调查。题目内容如下：
某市教育局组织了一项竞赛，聘请了来自不同学校的数名教师做评委组成评判组。本次竞赛制定四条评分规则，内容如下：
（1）评委对本校选手不打分。
（2）每位评委对每位参赛选手（除本校选手外）都必须打分，且所打分数不相同。
（3）评委打分方法为：倒数第一名记1分，倒数第二名记2分，依次类推。
（4）比赛结束后，求出各选手的平均分，按平均分从高到低排序，依此确定本次竞赛的名次，以平均分最高者为第一名，依次类推。
本次比赛中，选手甲所在学校有一名评委，这位评委将不参加对选手甲的评分，其他选手所在学校无人担任评委。
（Ⅰ）公布评分规则后，其他选手觉得这种评分规则对甲更有利，请问这种看法是否有道理？（请说明理由）
（Ⅱ）能否给这次比赛制定更公平的评分规则？若能，请你给出一个更公平的评分规则，并说明理由。
本题是一道开放性很强的好题，给学生留有很大的发挥空间，不少学生都有精彩的表现，例如关于评分规则的修正，就有下列几种方案：
方案1：将选手甲所在学校评委的评分方法改为倒数第一名记1+分，倒数第二名记2+，…依次类推；（评分标准）
方案2：将选手甲所在学校评委的评分方法改为在原来的基础上乘以；
方案3：对甲评分时，用其他评委的平均分计做甲所在学校评委的打分；
然而也有不少学生为空白，究其原因可能除了时间因素，学生对于较长的文字表述产生畏惧心理、不能正确阅读是重要因素。同时，一些学生由于不能正确理解规则（3），得出选手甲的平均得分为，其他选手的平均得分为
，从而得出错误结论.不少学生出现“甲所在学校的评委会故意压低其他选手的分数，因而对甲有利”的解释，而没有意识到作出必要的假设是数学建模方法中的重要且必要的一环。有些学生在正确理解题意的基础上，提出了“规则对甲有利”的理由，例如：排名在甲前的同学少得了1分；甲所在学校的评委不给其他选手最高分（n分），所以甲得最高分的概率比其他选手高；相当于甲所在学校的评委把最高分给了甲；甲少拿一个分数，若少拿最低分，则有利；若少拿最高分，则不利；等等。以上各种想法都有道理，遗憾的是大部分学生仅仅停留在这些感性认识和文字说明上，没能进一步引进数学模型和数学符号去进行理性的分析。如何衡量规则的公平性是本题的关键，也是建模的原则。很少有学生能够明确提出这个原则，有些学生在第2问评分规则的修正中，提出“将甲所在学校的评委从评判组中剔除掉”，这种办法违背实际的要求。有些学生被生活中一些现象误导，提出“去掉最高分和最低分”的评分规则修正方法，而不去从数学的角度分析和研究。
通过对这道高中数学知识应用竞赛题解答情况的分析，我们了解到学生数学建模意识和建模能力的现状不容乐观。学生在数学应用能力上存在的一些问题：（1）数学阅读能力差，误解题意。（2）数学建模方法需要提高。（3）数学应用意识不尽人意数学建模意识很有待加强。新课程标准给数学建模提出了更高的要求，也为中学数学建模的发展提供了很好的契机，相信随着新课程的实施，我们高中生的数学建模意识和建模能力会有大的提高！
那么高中的数学建模教学应如何进行呢？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。不同于传统的教学模式，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。数学建模以学生为主，教师利用一些事先设计好的问题，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，主动探索解决之法。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，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。
（一）在教学中传授学生初步的数学建模知识。
中学数学建模的目的旨在培养学生的数学应用意识，掌握数学建模的方法，为将来的学习、工作打下坚实的基础。在教学时将数学建模中最基本的过程教给学生：利用现行的数学教材，向学生介绍一些常用的、典型的数学模型。如函数模型、不等式模型、数列模型、几何模型、三角模型、方程模型等。教师应研究在各个教学章节中可引入哪些数学基本模型问题，如储蓄问题、信用贷款问题可结合在数列教学中。教师可以通过教材中一些不大复杂的应用问题，带着学生一起来完成数学化的过程，给学生一些数学应用和数学建模的初步体验。
例如在学习了二次函数的最值问题后，通过下面的应用题让学生懂得如何用数学建模的方法来解决实际问题。例：客房的定价问题。一个星级旅馆有150个客房，经过一段时间的经营实践，旅馆经理得到了一些数据：每间客房定价为160元时，住房率为55%，每间客房定价为140元时，住房率为65%，
每间客房定价为120元时，住房率为75%，每间客房定价为100元时，住房率为85%。欲使旅馆每天收入最高，每间客房应如何定价？
[简化假设]
（1）每间客房最高定价为160元；
（2）设随着房价的下降，住房率呈线性增长；
（3）设旅馆每间客房定价相等。
[建立模型]
设y表示旅馆一天的总收入，与160元相比每间客房降低的房价为x元。由假设（2）可得，每降价1元，住房率就增加。因此由可知于是问题转化为：当时，y的最大值是多少？
[求解模型]
利用二次函数求最值可得到当x=25即住房定价为135元时，y取最大值13668.75（元），
[讨论与验证]
（1）容易验证此收入在各种已知定价对应的收入中是最大的。如果为了便于管理，定价为140元也是可以的，因为此时它与最高收入只差18.75元。
（2）如果定价为180元，住房率应为45%，相应的收入只有12150元，因此假设（1）是合理的。
（二）培养学生的数学应用意识，增强数学建模意识。
首先，学生的应用意识体现在以下两个方面：一是面对实际问题，能主动尝试从数学的角度运用所学知识和方法寻求解决问题的策略，学习者在学习的过程中能够认识到数学是有用的。二是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：生活中处处有数学，数学就在他的身边。其次，关于如何培养学生的应用意识：在数学教学和对学生数学学习的指导中，介绍知识的来龙去脉时多与实际生活相联系。例如，日常生活中存在着“不同形式的等量关系和不等量关系”以及“变量间的函数对应关系”、“变相间的非确切的相关关系”、“事物发生的可预测性，可能性大小”等，这些正是数学中引入“方程”、“不等式”、“函数”“变量间的线性相关”、“概率”的实际背景。另外锻炼学生学会运用数学语言描述周围世界出现的数学现象。数学是一种“世界通用语言”它能够准确、清楚、间接地刻画和描述日常生活中的许多现象。应让学生养成运用数学语言进行交流的习惯。例如，当学生乘坐出租车时，他应能意识到付费与行驶时间或路程之间具有一定的函数关系。鼓励学生运用数学建模解决实际问题。首先通过观察分析、提炼出实际问题的数学模型，然后再把数学模型纳入某知识系统去处理，当然这不但要求学生有一定的抽象能力，而且要有相当的观察、分析、综合、类比能力。学生的这种能力的获得不是一朝一夕的事情，需要把数学建模意识贯穿在教学的始终，也就是要不断的引导学生用数学思维的观点去观察、分析和表示各种事物关系、空间关系和数学信息，从纷繁复杂的具体问题中抽象出我们熟悉的数学模型，进而达到用数学模型来解决实际问题，使数学建模意识成为学生思考问题的方法和习惯。通过教师的潜移默化，经常渗透数学建模意识，学生可以从各类大量的建模问题中逐步领悟到数学建模的广泛应用，从而激发学生去研究数学建模的兴趣，提高他们运用数学知识进行建模的能力。
（三）在教学中注意联系相关学科加以运用
在数学建模教学中应该重视选用数学与物理、化学、生物、美学等知识相结合的跨学科问题和大量与日常生活相联系(如投资买卖、银行储蓄、测量、乘车、运动等方面)的数学问题，从其它学科中选择应用题，通过构建模型，培养学生应用数学工具解决该学科难题的能力。例如，高中生物学科以描述性的语言为主，有的学生往往以为学好生物学是与数学没有关系的。他们尚未树立理科意识，缺乏理科思维。比如：他们不会用数学上的排列与组合来分析减数分裂过程配子的基因组成；也不会用数学上的概率的相加、相乘原理来解决一些遗传病机率的计算等等。这些需要教师在平时相应的课堂内容教学中引导学生进行数学建模。因此我们在教学中应注意与其它学科的呼应，这不但可以帮助学生加深对其它学科的理解，也是培养学生建模意识的一个不可忽视的途径。又例如教了正弦函数后，可引导学生用模型函数写出物理中振动图象或交流图象的数学表达式。
最后，为了培养学生的建模意识，中学数学教师应首先需要提高自己的建模意识。中学数学教师除需要了解数学科学的发展历史和发展动态之外，还需要不断地学习一些新的数学建模理论，并且努力钻研如何把中学数学知识应用于现实生活。中学教师只有通过对数学建模的系统学习和研究，才能准确地的把握数学建模问题的深度和难度，更好地推动中学数学建模教学的发展。
篇8：数学建模大赛优秀论文
数学建模大赛优秀论文
初中数学建模论文；有意义地利用“压岁钱”；在正月里，长辈们每年都会给我们压岁钱，而大多数同；假如平均每年按照200元压岁钱存入银行，初中三年；初一学生存三年的利息：；（200×2.60%×3)×(60×16)=14；初二学生存二年的利息：；（200×2.40%×2)×(60×16)=92；初三学生存一年的利息：；（200×2.25%×1)×(60×16)=4
初中数学建模论文
有意义地利用“压岁钱”
在正月里，长辈们每年都会给我们压岁钱，而大多数同学都把压岁钱当做了零花钱，没有意义。为了能帮助失学儿童，学校办一个“压岁钱小银行”，要求同学们有多少钱存多少钱，存入学校里“压岁钱小银行”，学校统一将同学们的压岁钱存入银行。毕业时本金还给同学们，利息捐给经济有困难的同学。
假如平均每年按照200元压岁钱存入银行，初中三年每个学生总共存入600元计算，若初一、初二、初三各16个班，每班按60人计算，初三的存一年，初二的存两年，初一的存三年，年利率分别按2.25%、2.40%、2.60%计算，则：
初一学生存三年的利息：
（200×2.60%×3)×(60×16)=14976(元)；
初二学生存二年的利息：
（200×2.40%×2)×(60×16)=9216(元)；
初三学生存一年的利息：
（200×2.25%×1)×(60×16)=4320(元)；
一年全校利息合计：
14976+9216+4320=28512（元）。
假设学校每年招生班级以及人数都不变，则学校每年都有28512元利息，日照市有那么多所中学，假如每所中学都建立“压岁钱小银行”，假如小学也建立“压岁钱小银行”，那么，每个学生六年下来，每年全校利息将比中学利息要高上好几倍。所以成立“压岁钱小银行”很有意义与必要。为了灾区儿童有良好的读书环境，为了国家更繁荣，昌盛，同学们行动起来吧，拿出你们的压岁钱，奉献我们的一片爱心。
篇9：关于初中数学优秀论文
金秋，当我第一次拿到这本图文并茂的数学书时，顿觉眼前一亮。我深深地被它吸引注，真是爱不释手。老面孔不见了，一幅全新的，富有生命力、贴近生活的课本展现在了我的面前。它以“为学生的终身发展打好基础”的理念出发，通过“做一做”、“想一想”、“猜一猜”、“议一议”发展了同学间的团结互助的精神。通过这些环节，学生学习数学的信心增强了，下面我就谈一谈在具体教学过程中对新教材的一些感受。一、新教材如此地贴近生活。新教材所用的语言、插图等符合中学生的心理，数学教学由书本数学走向了生活数学，这本书让学生能感受到，数学就在他们身边，摸得到，看得见，身边的一切都离不开数学，每一章内容都与实际生活紧密联系，每一个情景都是他们曾经经历过的，取材于他们的生活实际，让学生置身于现实的问题情境中，仿佛数学就是他们生活必不可少的一部分。数学来源于生活，并运用于生活，数学能解决生活中的实际问题。如第一章的《丰富的图形世界》拉近了数学和学生的距离，因为数不够用了，才引入了负数，通过图案的设计，让学生体会简单的几何图形就可以构筑如此多的丰富图案。在平平常常的日历中有许多数学知识等。二、新教材注意学生兴趣的培养。俗语说兴趣是最好的老师，教师不但要传授知识，更重要地是唤起学生的学习兴趣，使他们能主动积极地参与教学活动。这样的教材，很快能激发学生学习的兴趣，有了“兴趣”学生就能登堂入室，进入知识的大厦。有了这种“兴趣”，就能促进学生更积极，更持久地在知识的海洋中畅游，所以，“兴趣”是学习的动机，是学生乐于学习的一种动力。如第五章《一元一次方程》的引入，通过圈出日历中的一个竖列的相邻的三个日期，告诉它们的和，老师就能猜出这三天分别为几号?通过这样的提出问题，一下就吸引了学生，增强了他们的兴趣，……
篇10：数学建模国赛A题优秀论文
数学建模国赛A题优秀论文
嫦娥三号软着路轨道设计与控制策略
摘要
本文主要为分阶段研究嫦娥三号的软着陆轨道设计与最优控制策略。
建立模型一确定近月点和远月点的位置，以及嫦娥三号速度大小与方向。首
先以月球中心为坐标原点建立空间坐标系，根据计算的作用力可知地球影响较小，故忽略不计。然后将嫦娥三号软着陆看作抛物线的运动过程，计算在最大推力下的减速运动，求得月面偏移距离为，由此计算出偏移角度为15.25°。从而得出近月点和远月点的经纬度分别为（34.76°W，44.12°N）和（34.76°E，44.12°S）。最后在软着陆的椭圆轨道上，由动力势能和重力势能的变化，计算出嫦娥三号在远月点和近月点的速度分别为，沿轨道切线方向。
建立模型二和模型三确定着陆轨道和在6个阶段的最优控制策略。模型二主
要对主减速阶段和快速调整阶段进行初步分析。模型三分六个阶段确定轨道和最优控制策略，主减速阶段建立目标函数燃料，假设推力最大,将最优燃耗软着陆问题转化为最短时间控制问题，然后采用拟牛顿法和四阶Admas预测-校正得到；快速调整阶段采用重力转弯制导，在假设条件下对嫦娥三号进行受力分析，得到嫦娥三号的动力学模型，然后通过开关控制得到燃耗最优控制，并画出仿真图；粗避障阶段采用多项式制导，通过初始状态和末端状态反解多项式系数进而求取标称轨迹，然后将避障区域网格化，比较网格内的方差大小确定最优区域范围；精避障阶段需在满足本文提出的避障原则式下搜索全局最优解，以网格区域总体得分作为目标函数，得到最优区域为坐标附近，并以螺旋搜索法搜索安全半径的个数。其余阶段仅对其做简单物理分析后绘制出六个阶段的着陆轨道。
建立模型四做相应的误差分析和敏感性分析。首先以模型二为基础进行误差
分析，当主减速阶段的推力、初始质量变化时，计算嫦娥三号质量和燃料消耗速率的变化趋势。再以模型三为基础进行分析，对初始高度变化前后主减速阶段的的偏角和和着陆轨道进行对比分析并计算误差。然后进行敏感性分析，主要利用蒙特卡洛分析着陆轨道的粗避障阶段和精避障阶段月面不同地形高度，对嫦娥三号降落时所需调整概率大小的影响，接着分析嫦娥三号着陆占地面积大小对着陆调整概率的影响。
关键字：抛物线、燃料、拟牛顿法、Admas、网格化、蒙特卡洛模拟
1.问题重述
嫦娥三号于12月2日1时30分成功发射，12月6日抵达月球轨道。
嫦娥三号在着陆准备轨道上的运行质量为2.4t，其安装在下部的主减速发动机能够产生1500N到7500N的可调节推力，其比冲（即单位质量的推进剂产生的推
力）为2940m/s，可以满足调整速度的控制要求。在四周安装有姿态调整发动机，在给定主减速发动机的推力方向后，能够自动通过多个发动机的脉冲组合实现各
种姿态的调整控制。嫦娥三号的预定着陆点为19.51W，44.12N，海拔为-2641m。
嫦娥三号在高速飞行的情况下，要保证准确地在月球预定区域内实现软着陆，关键问题是着陆轨道与控制策略的设计。其着陆轨道设计的基本要求：着陆准备轨道为近月点15km，远月点100km的椭圆形轨道；着陆轨道为从近月点至着陆点，其软着陆过程共分为6个阶段，要求满足每个阶段在关键点所处的状态；尽量减少软着陆过程的燃料消耗。
根据上述的基本要求，请你们建立数学模型解决下面的问题：
（1）确定着陆准备轨道近月点和远月点的位置，以及嫦娥三号相应速度的大小与方向。
（2）确定嫦娥三号的着陆轨道和在6个阶段的最优控制策略。
（3）对于你们设计的着陆轨道和控制策略做相应的误差分析和敏感性分析。
2.问题的分析
本文所研究的问题一主要为基础计算和物理知识,首先我们需要根据预定的
着陆点的经纬度确定轨道，然后通过抛物线的运动计算出在月球着陆时的水平路程，然后计算出偏移角度，据此确定近月点的经纬度，而嫦娥三号的着陆轨道为过月球中心点的椭圆轨道，所以远月点的经纬度和近月点对称，则可以由近月点计算出远月点的经纬度。最后因为在着陆轨道上卫星的能量守恒，则可以通过势能和动能的转换来计算嫦娥三号的速度和方向。
本文所研究的问题二主要为过程的最优控制和建立嫦娥三号软着陆轨道。因
为嫦娥三号的软着陆主要分为六个阶段，所以此问应分为六个阶段来求解。主减速阶段采用燃料最优制导律来分析，建立着陆坐标系，将最优燃耗软着陆问题转化为最短时间控制问题，然后得到目标函数；快速调整阶段采用重力转弯制导，对嫦娥三号进行受力分析，得到嫦娥三号的动力学模型，然后计算出燃耗最优控制，并画出仿真图；粗避障阶段采用多项式制导，首先列出加速度、速度、位移的多项式，然后通过初始状态和末端状态反解多项式系数进而求取标称轨迹；精避障阶段首先设定嫦娥三号的体型大小，然后处理数据的数量级不同，最后在整个降落区域的范围内搜索最优着陆点；由于在缓速下降和自由落体阶段中，发动机已经关闭，故仅对其做简单物理分析。最后通过整个分析得出总的着陆轨道。
本文所研究的问题三主要为着陆轨道和控制策略做误差分析和敏感度分析，
需要对问题二所设计的着陆轨道和控制策略中的发动机推力、初始速度、初始高度进行误差分析。然后进行敏感度分析，即对着陆轨道的粗避障阶段和精避障阶段月面不同地形高度对嫦娥三号降落时所需调整概率大小的影响，最后分析嫦娥三号着陆占地面积大小对着陆调整概率的影响。
3.模型的假设
假设一：嫦娥三号与月球均不受其他行星及卫星的影响
假设二：不考虑月球绕地及其他星球的公转和月球的自转
假设三：将月球近似的看做标准球体
假设四：嫦娥卫星的燃料消耗主要是在着陆的主减速阶段
假设五：软着陆的四、五、六阶段着陆轨迹基本在同一平面内
4.符号与公式的约定和说明
： G=为引力常量，m、M分别为两物体质量，R为两物体距离，为两
物体间的作用力
： 为物体质量，为物体在作用下产生的加速度
： 软着陆起始速度
： 加速度
：平抛产生的距离
： 物体的动能（
： 物体的重力势能（
： 嫦娥三号的推力
： 偏好系数
： 降落地点总体得分
： 第段离散段的平均加速度
由于本文使用参数和公式较多，其他公式和符号在具体模型中再做说明。
5.模型的建立与求解
5.1模型一的建立
5.1.1模型的假设
由万有引力公式计算，再由牛顿第二定律计算地球和月球在近月点和远月点处的`重力加速度。
三号与月球影响很小，故可忽略不计。所以本模型只考虑月球对嫦娥三号的影响。
5.1.2模型的分析
根据附件2给出的软着陆过程示意图，即嫦娥三号将在近月点15公里处以抛物线下降，相对速度从每秒1.7公里逐渐降为零。整个过程大概需要750秒，我们将其看作匀减速运动过程。利用matlab绘制嫦娥三号绕月飞行的三维动态图，更直观的反应嫦娥三号的环月飞行，如图3（源程序见附录）：
图2 嫦娥三号绕月轨道坐标图 图3 嫦娥三号环月飞行
同时由附件二所给的嫦娥三号着陆区域和着陆点示意图可知，只要保证嫦娥三号的着陆区域在虹湾着陆区，则认为着陆成功。
为保证嫦娥三号以最大概率降落到精准的着陆点和虹湾着陆区，经分析后得出，选择以北纬44.12°作为软着陆的绕月轨道。在这种确定纬度的绕月轨道中，月球对嫦娥三号的万有引力，可以分解为两个方向。一个是绕月的向心力，一个是与绕行面相切的力，则选择最终状态为绕赤道运行更为准确。故根据实际分析，嫦娥三号的绕月平面应与南北极轴重合。
图4 嫦娥三号绕月飞行轨道分析
5.1.3模型的建立与计算
据了解，嫦娥三号主发动机是目前中国航天器上最大推力的发动机，能够产生从1500牛到7500牛的可调节推力，故可根据推力范围求取嫦娥三号的加速度范围。并用最大的加速度计算平抛产生的距离。
主减速段看作平抛运动：
起始速度
加速度的取值范围
平抛产生的距离 （
图5 嫦娥三号抛物示意图
由上图，并结合计算所得的抛物距离，得到准备着陆的点与软着陆点相差15.25°，即可算出近月点的经纬度，同时根据对称性，又可求得远月点的经纬度。
由附件所给条件可知距离月球表面15km时，速度的大小为，则此速度看作近月点速度，在稳定的轨道下，从近月点到远月点可看作重力势能和动能相互转换的过程，而远月点距离地球表面为100km，可以计算重力势能的变化，即可算出远月点的速度：
(1)
根据以上公式可得出近月点与远月点的速度（速度方向沿轨道切线方向），连同经纬度，如下表所示：
表6近月点、远月点位置与速度
5.2模型二的建立
5.2.1模型的分析
本模型主要对主减速阶段和快速调整阶段进行初步分析
首先分析嫦娥三号在此阶段的的受力情况，假设受力与竖直方向的夹角为：
图7主减速阶段受力分析图 图8 不考虑质量变化时的受力分析
利用动量守恒定律可得：
(2)
(3)
由题目和附件可知，嫦娥三号在运行过程中有燃料的消耗，本模型分为两种情况考虑，一种为考虑质量变化，另一种为不考虑质量变化。由于主减速阶段燃料消耗很大，故作为质量变化考虑；而快速调整阶段速度很小，质量变化很小，故作为质量不变考虑。
考虑质量变化（主减速阶段），推力大小
此阶段的燃料的消耗量为
不考虑质量变化（快速调整阶段）：由于值较小，可以通过姿态调整发动机进行微调,假设此阶段质量的变化较小，则可以假设质量基本保持不变。
通过受力分析，可得到以下分析式：
最后得到燃料消耗为
(4)
5.1.2模型的建立
建立目标规划函数，计算最少的燃料消耗。由分析阶段的计算可以得出总燃料消耗量：
(5)
由表达式可以画出总燃料消耗量与质量和时间的关系
图9 总燃料消耗量与时间的关系
由图可以看出，嫦娥三号的质量随时间递增而减少，而燃料的消耗随着时间递增而增加。
5.3模型三的建立
本模型为分阶段深入分析嫦娥三号的着陆轨道和在6个阶段的最优控制策略。 5.3.1主减速阶段制导控制律（燃料最优率制导[2]）
? 模型的准备
拟牛顿法是求解非线性优化问题最有效的方法之一。拟牛顿法只要求每一步迭代时知道目标函数的梯度。通过测量梯度的变化，构造一个目标函数的模
型使之足产生超线性收敛性。构造目标函数在当前迭代的二次模型和割线公式
预估―校正算法的方法包括三步四阶Adams外插法和三步四阶Adams内插法为了保证计算得精度，本文采用内插法
? 模型的分析与建立 嫦娥三号主减速阶段从距离月球表面15km开始，由初
速度为 开始主减速。建立二维模型描述嫦娥三号在此阶段的运动。令月心O为坐标原点, y 指向动力下降段的开始制动点, x 向着陆器的开始运动方向，见下图：
图10 着陆坐标系
由坐标系可建立嫦娥三号的质心动力学方程，描述如方程组（6）：
（6）
式中: ,,和 分别为嫦娥三号的月心距、极角、角速度和质量;
为嫦娥三号沿方向上的速度;
为制动发动机的推力(固定的常值或0) ;
为其比冲;
为月球引力常数;
为发动机推力与当地水平线的夹角即推力方向角。
动力下降的初始条件由霍曼变轨后的椭圆轨道的近月点确定,终端条件为嫦娥三号在月面实现软着陆。令初始时刻,终端时刻 不定,则此过程的约束条件可以表示为方程组（7）：
（7）
? 对的求解 月球软着陆的最优轨道设计就是要在满足上述初始条件和终端
约束条件的前提下, 调整推力大小和方向,使得嫦娥三号实现燃料最优软着陆,则设燃料最优目标函数为表达式（8）：
（8）
在无奇异情况下,推力应为开关控制。要么以最大推力工作,要么以最小推力工作。但为了简化问题,采用常值推力假设，即认为制动发动机一直以最大推力工作。这一方法一方面有利于优化，另一方面可降低发动机复杂性。采用常值推力假设后,月球最优燃耗软着陆问题转化为最短时间控制问题,即寻找实现软着陆的最短时间，求解步骤如下:
： 确定一终端时间,满足条件
： 求解无约束最优控制问题状态方程式,终端时间为，性能指标为：
（9）
其中下标表示在时刻的取值。
： 根据终端能量特性修正，然后返回，直到。
终端时刻的初始值估计，由于软着陆时着陆器能量为零,可知推力作用主要是抵消能量，将该能量等效为动能,则可推出等效速度为
假设采用脉冲推力模式,将该速度抵消需要消耗的燃料量为
而对于实际的有限推力模式，与相对应的时间为
（10）
式中为发动机燃料秒流量
最终得计算结果为：
因脉冲推力比有限推力消耗的燃料量少，所以使得该计算结果偏小。 ? 目标函数的求解 第二阶段垂直方向上的减速最大值为
由文献可知,为使卫星在第六阶段自由落体，则快速调整阶段的速度范围为：
假设主减速阶段卫星以一定角度提供向上的推动力，则等效速度为
由于值较小，故可以忽略不计。
此问题为终端时间固定型无约束最优控制问题,本模型将其转化为非线性规划问题,然后借助于拟牛顿法和四阶Admas 预测-校正积分格式快速求解。为保证优化精度,转化方法采用计算量稍大但精度较高的直接离散化方法。
直接离散化方法将整个最优控制过程分成若干个时间段,时间段之间的端点称为节点;选择节点处的控制变量作为未知参数,通过插值得到整个最优控制过程的控制变量积分状态方程;根据这些控制变量积分状态方程形成目标函数,得到一个无约束数学规划问题。具体如下：
(1) 将整个飞行时间分为N 个时间段,形成N+ 1 个时间节点 ( i = 0 ,1 , ?,
N) ,取时刻的控制量 为优化变量,共有N + 1 个变量；
(2) 整个飞行过程的控制量可以通过在各时间节点处线性插值得到；
(3) 采用拟牛顿法和四阶Admas预测-校正积分，得到从到 积分状态方程(6)
和目标函数(9)。
图11 偏角和垂直速度随时间变化的趋势
5.3.2快速调整段制导律（重力转弯制导[4]）
? 模型的分析 由于在最终着陆段中，嫦娥三号的距月面距离只有 2 千米左
右，远远小于月球的半径 1738 千米，因此在建模时可以忽略月球的曲率，将月面近似看为水平面；且考虑到在最终着陆段中嫦娥三号的切向速度只有几十米每秒，设切向速度给嫦娥三号所带来的离心加速度为，月球半径为。因为嫦娥三号的切向速度为，则计算切向速度给嫦娥三号所带来的离心加速度公式为：
因此可以忽略嫦娥三号的离心加速度，只考虑重力加速度。
? 模型的建立 假设嫦娥三号的下降轨迹在一个平面内，设制动发动机的比冲
为，秒耗量为，嫦娥三号的垂直高度为，切向速度为，质量为，制动发动机的推力方向与垂直方向夹角为。在以上假设条件下，我们对嫦娥三号进行受力分析，可以得到嫦娥三号的动力学模型为：
（12）
? 模型的最优解 为了使嫦娥三号在最终着陆段中的燃料消耗达到最小，则设
嫦娥三号软着陆燃料消耗为：
（13）
对于重力转弯制导法下的软着陆模型，推力的燃耗最优控制是开关控制，而且开关次数最多不会超过 1 次。要实现嫦娥三号的终端状态约束，嫦娥三号只能先进行自由落体，直到开关切换函数为 0 时，制动发动机工作，嫦娥三号进行制动减速，直至在到达月面时减速为 0,仿真图如下所示：
图12 快速调整阶段运动状态
5.3.3粗避障段制导律（多项式制导[5] ）
? 模型的分析 嫦娥三号软着陆粗避障阶段持续时间较短，所以需要设计有效
的制导律使探测器能在有限的时间内跟踪上标称轨迹，外部环境的干扰是影响着陆精度的主要因素。所以，本模型首先给出了多项式，然后通过初始状态和末端状态反解多项式系数进而求取标称轨迹，然后设计终端滑模制导律跟踪标称轨迹。
? 模型的建立 多项式形式的标称轨迹规划一般假设系统状态变量为多项式，
基于边界条件和着陆时间解相关系数。对于嫦娥三号粗避障阶段，首先可以将着陆器的加速度表示为二次多项式的形式：
(14)
其中，和分别为待定常数矢量。对式（14）等式两边积分可以得到嫦娥三号的速度矢量和位置矢量的表达式为：
+ (15) + (16)
给定着陆时间和初末端状态的情况下，可以解出：
=
? 模型的计算和分析 生成标称轨道的仿真参数为着陆器在着陆点平移坐标
下的初始位置矢量 ,初始速度矢量，着陆时间为，将参数代入到式（17）可得常矢量为：
基于光学图像的粗障碍检测就是利用月球岩石和坑的图像特征识别大障碍, 确定安全区域。根据岩石和坑的特征，本文选取避障原则如下式：
图13 粗避障阶段的等高线
将此区域图片看做的矩阵，进一步分割为个的矩阵。根据组成地面高度的矩阵，利用var函数求解计算每一个矩阵的方差。方差的大小代表地面的平坦程度。
图14 粗避障阶段最优着陆点
图中白色区域为方差最小点，即为不考虑避障阶段速度增量的值时，需要搜寻的最优着陆区域。 5.3.4精避障阶段
精避障阶段，推力和姿态发动机的比冲较小且时间短，不将比冲燃料消耗计算在内。为了在整个降落区域的范围内搜索最优着陆点，将图片区域网格化处理为的矩阵，选择最优区域的准则为总高度和总平坦度值的大小。
用Min-Max标准化方法消除数量级的不同
设置偏好系数表示区域总高度对降落点得分的影响，表示区域总平坦度对降落点得分的影响。则降落地点总体得分。
图15 精避障阶段的等高线
对着陆所占用的不同区域下的计算，得出结论在占用区域面积时，最优点为的附近区域。
表28 精避障阶段最优降落点
根据需要着陆的大小，对整个各个区域进行搜索满足的点，即为可选择的降落点
5.3.5轨道的确定
上文对着陆轨道的六个阶段进行分析，主减速阶段嫦娥卫星的速度和质量变化最大，对轨道的计算也最为重要。对于缓速下降和自由落体阶段，由于发动机已经关闭，则对于最优控制和轨道设计不必过多分析。通过前面四个阶段的分析和自由落体的规律，得出最终的着陆轨道如下图：
图16 最终着陆轨道的设计
5.4误差分析与敏感度分析
主要对模型三设计的着陆轨道和控制策略做相应的误差分析和敏感性分析。 5.4.1误差分析
本模型主要分析发动机推力误差、初始速度误差、初始高度误差等。 发动机推力误差：主要分析为主减速阶段推力变化和嫦娥三号初始质量变化对嫦娥三号质量和燃料消耗的影响。
首先设定嫦娥三号的推力为最大推力7500N,然后将分别乘以1.1、0.9，观察的变化对嫦娥三号质量和燃料消耗的影响，如下图：
图17 推力改变时的误差分析
由图可以看出，嫦娥三号的推力变化会引起嫦娥卫星的质量和燃料消耗的变化，推力越大，质量改变越小，燃料消耗越少。
由题目所给条件可知嫦娥三号的初始质量为 =2400kg，然后将嫦娥三号初始质量乘以1.1和0.9，观察此时嫦娥三号的质量和燃料消耗的变化。
图18嫦娥三号质量改变时的误差分析
由图可知，嫦娥三号的初始质量的变化会引起嫦娥三号的质量和燃料消耗的变化，初始质量越大嫦娥三号的质量变化越大，燃料消耗的越多。
对主减速阶段的初始速度和初始高度进行误差分析，嫦娥三号的预定着陆点海拔为-2641m，则将主减速阶段的高度设置为15Km至17.641Km之间。将其与原有状态下的运动状态相互比较。仅考虑切向速度变化，根据燃料最优制导模型的计算方法，利用四阶龙格-库塔公式和拟牛顿法将主减速的30个阶段嫦娥三号偏角的变化与原变化进行比较，如下图：
图19 偏角的变化
上图蓝线表示原的变化，绿线为改变切向速度时的变化，红线为两者的误差，可以看出前期原偏角大于改变后的偏角，后期则相反。误差也随着时间变少。由误差计算公式 ，计算偏角总误差为-9.49% 。
根据已求得的偏角的的值，将主减速段运动路径分割为30个阶段，并将轨道离散化
图20 初始高度变化时轨道的变化
图21 初始高度变化的轨道离散化
图18的红线为原高度时轨道变化，粉红线为改变原高度时的轨道变化。由误差公式可得，在主减速阶段的误差为,误差率为 。 已知嫦娥三号的初始比冲量为2940，将其分别乘以0.9、1.1，即改变比冲量，观察嫦娥三号质量和燃料消耗的变化。
图22 比冲量变化时轨道特性的变化
由图可以看出，比冲量的值越大，嫦娥三号的质量变化越大，燃料消耗越大。 5.4.2 敏感度分析
粗避障段：粗避障段的范围是距离月面2.4km到100m区间，其主要是要求避开大的陨石坑，实现在设计着陆点上方100m处悬停，并初步确定落月地点。 将附件所给图片网格化为2300×2300的矩阵，本文根据处的月球高度，得到避障原则： （19）
使用matlab软件并采用用蒙特卡洛的方法进行1000次仿真（源程序见附录），模拟分析月面不同地形高度对嫦娥三号降落时所需调整概率大小的影响。
图23 粗避障阶段地形 图24 粗避障阶段不同降落高度所需调整
精避障段：精细避障段的区间是距离月面100m到30m。要求嫦娥三号悬停在距离月面100m处，对着陆点附近区域100m范围内拍摄图像，并获得三维数字高程图。分析三维数字高程图，避开较大的陨石坑，确定最佳着陆地点，实现在着陆点上方30m处水平方向速度为0m/s。 与粗避障一样，在满足同样的避障原则下，分析月面不同降落地形高度对嫦娥三号降落时所需调整概率大小的影响。
图25 精避障阶段地形 图26 精避障阶段不同降落高度所需调整
在精确避障阶段的避障原则下，为了研究嫦娥三号在降落时占地面积大小对轨道降落的敏感度的影响，选择和这两个数据作为嫦娥三号降落时的占地面积。并用这两个数据在matlab软件中做50次模拟比较（源程序见附录）。
图27 两种不同着陆占地面积着陆比较
由图可以看出，的占地面积的非调整降落次数高于。，由此推测着陆占地面积越大，可直接顺利着陆的概率越小。
分别选用六个不同的占地面积，对其进行1000次模拟，计算出1000次模拟中无需调整即可顺利着陆的次数，如下表：
表29 不同占地面积无需调整即可顺利着陆的次数
的概率越大。
6.模型的评价与改进方向
6.1模型的评价
6.1.1模型一的评价
模型一分别以着陆点的经度和纬度作为准备着陆轨道，选取经度不变的轨道处于稳定状态，不需要产生推力，此种轨道保证了燃料消耗的最优。选取纬度不变的轨道则保证了当平抛距离较大且难以精确确定时以最大概率降落在着陆区域内。
6.1.2 模型三的评价
在模型三中建立的主减速阶段燃料最优目标规划函数，利用时间逼近法快速求解月球最优软着陆问题。对于终端时间固定型最优控制问题,将其直接离散化为非线性规划问题,采用拟牛顿法和四阶Admas预测-校正积分方法快速求解。此方法优化精度较高,收敛速度快，比近年较为流行的智能算法(如遗传算法等)，减少了计算量且更符合实际需求和精度要求。
对嫦娥三号软着陆的其他阶段也分别建立了动力学模型。并且分段建立了最优目标函数。确定了着陆轨道。在精避障阶段，综合考虑了着陆位置的总高度和总平坦度，对不同数量级的数据标准化，设置偏好系数后对所有点进行全局搜索，得出了最优降落策略和最优降落点。 6.1.3 模型四的评价
模型四对误差进行了多方面的分析，包括对的最大推力、初始速度的变化的轨道特性分析、进一步对主减速阶段的偏角的趋势分析、计算误差和灵敏度。 6.1.4 模型的不足与改进方向
模型的不足：由于轨道的复杂多变性，本文简化了模型的数学推导，将高度变化引起的轨道路径长度变化忽略，只重点考虑和计算了主减速阶段的轨道特性，造成了设计的轨道系统的误差。且未对轨道路径做出明显的全局优化。 改进方向：
1. 将着陆轨道的六个阶段燃料量作为规划函数，将自适应遗传算法与模拟退火算法相结合,形成一种自适应模拟退火遗传算法，增强轨道路径设计的整体搜索能力。
2. 根据月球岩石和坑的特征, 设计了粗障碍识别和安全着陆区选取算法: 1) 图像直方图分析; 2)K 均值聚类; 3) 过亮障碍识别; 4) 过暗障碍识别; 5)纹理障碍识别; 6) 采用螺旋搜索算法确定每个单元格的安全半径(图3); 7) 根据安全半径, 选取候选安全着陆点; 8) 评估候选安全着陆点避障所需的速度增量; 9) 根据安全半径和速度增量评价值, 综合确定安全着陆点.
7.参考文献
[1] 张德丰，MATLAB数值分析，北京：机械工业出版社，。
[2] 赵吉松，谷良贤，高原，月球软着陆轨道的时间逼近法快速优化设计[J]，宇航学报，第29卷第5期：1-5，. 9。 [3] 朱建丰，徐世杰，基于自适应模拟退火遗传算法的月球软着陆轨道优化[J]，航空学报，第28卷第4期：2-3，.7。 [4] 于彦波，火星探测器动力下降段制导律研究[D]，哈尔滨，哈尔滨工业大学， 。
[5] 张仲满，月球软着陆的制导算法研究[D]，哈尔滨，哈尔滨工业大学， 。 [6]田青，常微分方程初值问题数值解的实现与分析，www.doc88.com/p-682406421063.html,.09.13。
[7]张洪华，梁俊等，嫦娥三号自主避障软着陆控制技术[J]，中国科学：科学计算，第44卷第6期：2-4,2014。
附录
蒙特卡洛分析不同降落地形高度选取调整概率 I2=imread ('data.tif'); p2=I2;
[y,x]=size(p2);
[X,Y]=meshgrid(1:x,1:y); pp2=double(p2); c=zeros(200,1); d=zeros(200,1); for j=1:1:200 for i=1:1000
aa=floor(2299*rand(1)+1);
bb=floor(2299*rand(1)+1); if pp2(aa,bb)
d(j,1)=d(j,1)+1; end end end
plot(1:200,c/1000,1:200,d/1000);
title('不同降落地形高度选取调整概率'); xlabel('地形高度');
ylabel('调整与非调整概率'); legend('不需调整','需要调整');
精避障阶段50次模拟分析嫦娥安好占地面积大小对着陆的影响： d1=zeros(50,1); for j=1:50 for i=1:1000
aa=floor(979*rand(1)+11); bb=floor(979*rand(1)+11); aa1=aa-7; aa2=aa+7; bb1=bb-7; bb2=bb+7; c=0;
for cc=aa1:aa2 for dd=bb1:bb2
if pp2(cc,dd)>=50&pp2(cc,dd)
if c==15*15;
d(j,1)=d(j,1)+1; end end
end end end
plot(1:50,d)
快速调整阶段运动状态 v1=-90;
a=(7500-1200*1.6)/1200; d=0;
for t=0.1:0.1:14
d=d+1;
x(1,d)=3000+v1*t+0.5*a*t^2; end
plot(0.1:0.1:14,x')
title('快速调整段制导律下运动状态'); xlabel('时间/t'); ylabel('高度/m');
总燃料消耗量与时间的关系 F=7500; m=2400; ve=2940; v=22; g=1.63; a=3.125;
m1=zeros(1,487); for i=1:487 m1=F/ve;
m=m-m1-m*g/ve; A(1,i)=m; F=m*a; end
subplot(1,2,1) plot(1:487,A) title('速度'); xlabel('时间/t');
ylabel('嫦娥卫星质量/Kg'); subplot(1,2,2)
plot(1:486,A(2:487)-A(1:486)) title('能料消耗的变化'); xlabel('时间/t'); ylabel('质量/Kg');
快速调整阶段最优降落点
I2=imread ('data1.tif'); p2=I2;
[y,x]=size(p2);
[X,Y]=meshgrid(1:x,1:y); pp2=double(p2);
a=input('请输入嫦娥号的大小a='); for aa=a+1:1:1000-a for bb=a+1:1:1000-a
AA=pp2(aa-a+1:aa+a,bb-a+1:bb+a); A(aa-a,bb-a)=sum(sum(AA));
if A(aa-a,bb-a)==2389
aa
bb
end
end
end
初始高度变化时轨道的变化
H1=15000;
H2=15000+2641;
X=0;
X2=0;
i=0:1:510;
I=0:1:600;
X=1700.*i-0.5*3.125*(i.^2);
X2=1700.*I-0.5*2.878*(I.^2);
Y=H1-22.*i;
Y7=min(H2-22*1.1*I);
Y5=H2-22.*I*1.1;
i1=510:559;
I1=600:640;
X1=57*(i1-510)+460590-0.5*2.*((i1-510).^2);
Y1=min(Y)-22.*(i1-510);
Y8=Y7-22*1.1.*(I1-600);
X3=460982:0.1:460990;
Y3=0:2700/80:2700;
Y_1=0:100:3500;
X_1=linspace(501967,500720,36)
plot(X,Y,'r',X2,Y5,'m',X1,Y1,'k',X3,Y3,'g',X_1,Y_1); title('初始高度变化时轨道的变化');
xlabel('和近月点的距离');
ylabel('距地面高度/m');
text(250000,11000,'主减速阶段');
text(40,3500,'快速调整阶段');
text(380000,2000,'粗避障阶段');
text(380000,1000,'其他阶段');
网格化矩阵方差
I2=imread ('data.tif');
p2=I2;
[y,x]=size(p2);
[X,Y]=meshgrid(1:x,1:y);
pp2=double(p2);
A=zeros(100,100);
for m=1:22
for n=1:22
for i=(1:100)+m*100
for j=(1:100)+m*100
A((i-100)*m,(j-100)*n)=pp2(i,j);
c=var(A(:))
end
end
end
end
搜索可选择的着陆点
I2=imread ('data1.tif');
p2=I2;
[y,x]=size(p2);
[X,Y]=meshgrid(1:x,1:y);
pp2=double(p2);
a=zeros(1000,1000);
for i=1:1000
for j=1:1000
if pp2(i,j)>=60&pp2(i,j)
a(i,j)=1;
else
a(i,j)=0;
end
end
end
bb=input('输入bb=');
for m1=bb+1:999-bb
for m2=bb+1:999-bb
if sum(sum(a(m1-bb:m1+bb,m2-bb:m2+bb)))==(2*bb+1)^2 m1
m2
else
continue;
end
end
end
篇11：有关初中数学教学优秀论文
提高初中数学课堂效果
[摘要] 数学的教学，最终要教师本人落实到课堂中去，要做到切实提高课堂教学效果，就要求我们教师“凡是你教的东西，就要教的透彻”。教师只有不断揣摩教材，才能对教材有独到的体悟，在课堂教学中也才能做到“精彩纷呈”。数学教师的教学，就应拉近数学与学生的距离，让学生感受到它的火热，享受数学中生动的故事。把数学的形式化逻辑链条，恢复为当初数学家发明创新时的火热思考，做到返璞归真。
[关键词] 数学本质 返璞归真 火热思考 主动建构
教师的教学在于能够“授人以业”、“授人以法”、“授人以道”。从所授知识要求的角度来看，“授人以业”要求所授知识“准确”;“授人以法”要求所授知识“深刻”，而“授人以道”则更多地要求所授知识“本质”。显然，一堂高效的数学课教学必须呈现“数学本质”。对于“数学本质”本身不同的理解有不同的视角，我们在课堂中要追求的“数学本质”，一般其内涵包括：数学知识的内在联系;数学规律的形成过程;数学思想方法的提炼;数学理性精神(依靠思维能力对感性材料进行一系列的抽象和概括、分析和综合，以形成概念、判断或推理，这种认识为理性认识。重视理性认识活动，以寻找事物的本质、规律及内部联系)的体验等方面。
基于对“数学本质”内涵的认识，本人认为要在课堂中呈现“数学本质”，提高初中数学课堂效果，应从以下几个方面下功夫。
一、教师要深透领悟教材内容
数学的教学，最终要教师本人落实到课堂中去，要做到切实提高课堂教学效果，就要求我们教师“凡是你教的东西，就要教的透彻”。为求透彻，教师必须深钻教材，“沉下去”，理清知识发生的本原，把握教材中最主要、最本质的东西。回顾自己上过的许多的课，总感到有些许的憾意：课堂缺少耐人回味的东西，缺少引起学生思考的部分，对教材内容的领悟浅薄，缺少厚重感。本人认为要弥补这些憾意，教师对教材的领悟必须有自己的眼光，目光要深邃，看到的不能只是文字、图表和各种数学公式定理，而应是书中跳跃着的真实而鲜活的思想。这种思想就是对“数学本质”的认识，这种思想就是“不在书里，就在书里”，这
种思想能让所有教材内容融入到教师的思维中，成为教学的能力源泉。“一个能思想的人，才是一个力量无边的人。”教师只有不断揣摩教材，才能对教材有独到的体悟，在课堂教学中也才能做到“精彩纷呈”。
让我们来看一则例子：
若E、F、G、H分别是四边形ABCD各边的中点，说明四边形EFGH是平行四边形的理由。这是初中数学中很典型的一道题目，连接AC，利用三角形的中位线定理，很容易证明。对此我们可以进一步思考，适当地替换它的条件，再考察它的结论的变化情况。
思考1：如果把条件中的四边形ABCD依次改变为矩形、菱形、正方形或梯形、等腰梯形，其它条件不变，那么所得的四边形EFGH是怎样的四边形呢?
思考2：如果把结论中的平行四边形EFGH依次改变为矩形、菱形或正方形，那么原四边形ABCD应具备什么条件呢?
思考3：如果条件中的中点替换为定比分点，那么四边形EFGH是怎样的四边形呢? 思考4：如果把条件中一组对边的中点改为两条对角线的中点，其它条件不变，则四边形EFGH是怎样的四边形呢?
面对这么多的变化，学生肯定头疼，如果抓住了四边形ABCD的对角线是相等，还是垂直，还是既相等又垂直，还是既不相等又不垂直这一本质特征，那么这类问题就都可迎刃而解，学生掌握起来容易也乐于掌握。通过这类题目的解答，让学生领悟：数学问题千变万化，而其中的方法是相通的。学习数学重在掌握这种具有普遍意义，能反映数学本质的知识。注重问题间的类比，使解题总结成为自觉的行动，这样可以达到举一反三、由例及类，解一题通一片的目的。
可以再看一例：
已知a、b、m都是正整数，并且a
假如令b表示溶液(糖水)，a表示常溶质(糖)，那么 是糖水(不饱和)的浓度。现向糖水中再放糖m>0，糖水变甜，这就是不等式 的现实意义，也体现了该不等式的价值。
至此，作为教师还可进一步思考，其实还可以进一步导出下面的结论：
(1) 若a、b、m都是正数，并且a
(2) 若a、b、m、n都是正数，并且a
(3) 若a、b、m、n都是正数，并且a
甚至还可以提出：现在，如果将两杯浓度不一样甜的糖水( )倒在一起，甜度会怎样?
显然，甜度在原来两种甜度之间： 。
事实上，初中数学有许多问题都具有生活背景和意义。这需要我们教师深入课本用心体会，在教学中发掘问题的内在联系，抽象问题的本质，进而用数学语言(符号)来表达问题的实质。这样引导，对数学本质会有更深的认识。
二、教师要真正做到把数学知识“返璞归真”
对许多初中学生来说，学数学难，但又必须学。在学生眼里，数学是一个又
一个公式、符号、定理、习题的堆积，它们是如此的抽象、散乱、遥远、不可琢磨，它们就象石塑一般------充满着理性精神的美却显得冰冷和生硬。数学本来是这样，还是我们的数学教学的原因?翻看人类的数学思想史，在数学“冰冷的逻辑推理之中有一大堆生动的故事”，其“冰冷美丽”的外表下存在着“朴素而火热的思考”。数学教师的教学，就应拉近数学与学生的距离，让学生感受到它的火热，享受数学中生动的故事。把数学的形式化逻辑链条，恢复为当初数学家发明创新时的火热思考，做到返璞归真。
让我们来看一段函数增减性的教学：
教师：现在最让中国人骄傲的篮球运动员是谁?
学生：姚明。
教师：你们知道姚明的身高是多少?
学生：2.26米。
教师：姚明一出生就是2.26米吗?
众学生：不是。(教师用多媒体展示姚明部分年龄段身高的直方图)
教师：我们以姚明的年龄为自变量，姚明的身高为函数值建立一个函数关系，能否得到以下结论-----姚明身高随年龄增加而增高?
学生有的说对，有的说不对，教师不急于揭示答案，而是把学习的目标引向了函数关系中两个变量变化大小的相互依赖关系上。学生所熟悉的生活实例既是激发学生学习兴趣的手段，也是学生理解函数增减性的现实背景。
接下来，教师让学生观察函数y=x2(x≥0)图像的x值与y值的动态变化效果，得出如下结论：
(1) 函数的图像向坐标系右上方延伸;
(2) 随x取值的增大，y的值越来越大。
这时，教师可以总结：这种随x的增大，y也随之增大的现象称为y随x的
增大而增大。类似地，在学生观察了函数y=x2(x≤0)图像的动态效果后，得出这种随x
的增大，y越来越小的现象称为y随x的增大而减小。
通过一个生活背景的实例和对函数y=x2图像的直观观察，产生了函数增减性的生活语言的描述，使学生理解到的是两个变量之间具有依赖性的增减关系。这是函数增减性中最为基本和初始的思想，是根本性的要素，也是从生活中原初思想迈向数学知识的关键一步。
回顾关于姚明身高的话题，有学生指出姚明的身高不可能随年龄的增长不断长下去，因为到一定年龄以后身高还会变矮;因此，姚明身高与年龄的关系严格地说应该是：姚明在某年龄段身高随年龄增长而增高。这时，教师抓住“分情况讨论”使学生认识到函数的增减性与其取值范围有关。因此，在描述函数增减性时，应该说清楚x在哪个取值范围内，从而使学生对增减性的理解从图像的直观体验向数学化的严格性迈进了一步
毋庸置疑，数学教材中的数学知识大多是形式地摆在那儿的，准确的定义，逻辑的演绎，严密的推理，一个字一个字地印在纸上。这种形式地、演绎地呈现出来的数学，看上去确实是冷冰冰的，我们上课时如果照本宣科，学生就很难进行“火热的思考”和主动地建构，也就难以欣赏“冰冷的美丽”，从而也就难以领会数学的本质。
三、教师要尊重学生接受知识的已有基础本质
“万丈高楼起于平地，千里之行始于足下。”学生能接受新知识是建立在其原有的基础水平之上。教师应该以学生现有思维发展水平为依据，关注学生已有的知识和经验，选择与学生发展水平相适应的学习材料，为学生设置恰当的教学情境，使学生对新知识进行充分的思维加工，通过新知识与已有认知结构之间的相互作用，使新知识同化到已有认知结构中去，达到对新知识的相应理解和主动建构。
来看这样两道题目：
(1)有两个商场在节前进行商品降价酬宾销售活动，分别采用两种降价方
案：甲商场是第一次打p折销售，第二次找q折销售;乙商场是两次都打 折销售。请问：哪个商场的价格最优惠?
(2)今有一台天平两臂之长略有差异，其他均精确。有人要用它称量物体的重量，只须将物体放在左右两个托盘中各称一次，再将称量结果相加后除以2就是物体的真实重量。你认为这种做法对不对?如果不对的话，你能否找到一种用这种天平称量物体重量的正确方法?
以上两个问题，其情境贴近生活，贴近实际，与学生的认知相符合，给学生创设了一个观察、联想、抽象、概括、数学化的过程。在这样的基础上，再注意给学生动手、动脑的空间和时间，往往能取得良好的教学效果。
再比如在讲授“距离”这一块内容。初中阶段学过的距离有“两点之间的距离”，“直线外一点到已知直线的距离”“两平行线之间的距离”，这些概念学生往往很容易混淆，对于基础较弱的学生来说理解起来有一定的困难。如果我们这样向学生解释几何中关于两个图形间的距离的概念：图形P内的任一点与图形Q内的任一点间的距离中的最小值，叫做图形P与图形Q的距离。由此，学生对“两点之间的距离”，“直线外一点到已知直线的距离”“两平行线之间的距离”的定义会有更深一步的理解与体会，也能从本质上深刻地认识到两个图形之间的距离最终“化归”为点与点的距离。掌握了这一点，即便是学生以后到高中段学习“点到平面的距离、直线到它平行的平面的距离、两个平行平面的距离、异面直线的距离”的概念时学生也能做到不教自明。
奥苏伯认为，学习过程是在原有认知结构基础上，形成新的认知结构的过程;原有的认知结构对于新的学习始终是一个最关键的因素;一切新的学习都是在过去学习的基础上产生的，新的概念、命题等总是通过与学生原来的有关知识相互联系，相互作用条件下转化为主体的知识结构。因此我们教师在平时进行教学时，要以学生现有思维发展水平为依据进行教学，必须尊重学生现有发展水平。而要尊重学生现有发展水平，就是要承认学生学习能力上的限度，要接受学生看待问题的方式方法，要容忍学生的学习错误，并看到错误背后隐含的合理因素。事实上，每一个学生都有自已的活动经验和知识积累，都有自己对客观事物的独特理解方式，也许，这种理解在教师看来是不全面的、不合理的，有时甚至是错误的，但对学生来说却是有意义的，因为学生是在他现有思维发展水平上来理解事物的，是从他自己看问题的角度看待事物的。教师只有充分尊重学生现有的学习能力，才能使自己的教学真正促进学生的发展。教学的一个最重要的出发点是学生已经知道了什么。教学的策略就在于怎样建立学生原有认知结构中相应的知识和新知识的联系，以及激发学生有意义学习的心向。
综上所述，本人认为，高境界的数学课堂教学必须呈现“数学本质”。“持之以恒，贵在变通”，在数学的教学过程中，在领会知识的同时，要让学生理解数学最本质的方法，朴素的思想，同时又要重视基础知识，基本技能和基本思想方法。重视通性通法，注重数学问题解决过程中的挖掘，提炼与渗透，挖掘数学知识本身的内在本质，增强运用数学思想方法解决问题的意识和自觉性，重视运用所学知识分析问题和解决问题的能力，而不是简单的掌握知识，解决“会”与“对”的矛盾。只有这样，就一定会让学生在学习数学和教师在教的的过程中都找到乐趣，提高学生的数学素养和能力。
参考文献：
1、张奠宙・关于数学知识的教育形态・数学通报・，5
2、黄晓学・让鲜活的思想在数学课堂中流淌・数学教育报・2009，1
3、涂荣豹・数学学习中的元认知・数学教育学报・2008，4
篇12：有关初中数学教学优秀论文
《新课程标准》指出：“有效的学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆，动手实践、自主探究与合作交流是学生学习的重要方式。”新的教学观所关注的不仅是活动的结果，更关注的是学科学习活动的过程。作为教师，应努力为学生提供充分的学习活动机会，让学生在自主探究、合作交流的过程中理解和掌握基本的知识与技能，形成有效的学习策略。因此，课堂教学就是让学生亲身经历知识的形成与应用的过程。通过动手实践，合作交流，总结规律，解决问题。这样，不但能培养学生的探索及创新能力，更重要的是能让学生学会与别人合作的方法和能力。
几年来，在《新课程标准》精神的影响下，本人在初中数学课堂教学中探究实践了“合作教学”模式，就此谈谈自己的一些做法和体会。
一、小组教学的特征
将全班学生分成若干小组，在教师恰当的组织和有效的调控下，在课堂教学过程中，以“个人自学”、“小组合作”为基本教学形式，通过师生之间、学生之间多边互动，积极合作完成教学任务的一种教学模式。
1、小组教学体现学生的主体地位
小组教学是师生之间相互作用，积极合作完成教学任务的教学。在教学活动中，学生是学习的“主体”“主角”，教师起“主导”“导演”作用。老师的主要任务是为学生设计学习情景，激发学生学习兴趣，调动学生学习积极性，让学生参与教学活动全过程，自主探索学习，获取知识，提高发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力。从而使学生学会学习，真正成为学习的主人。
2、小组教学有利于学生认知的发展
在小组教学活动中，教师引导学生合作沿着前人研究、探索数学问题的路子去思维、动脑、动口、动手，亲自体验知识的发生和形成过程，这样不仅掌握了知识，而且学会怎样学习。这种方法的学习远远比被动地接受老师讲解要深刻得多，而且对学生认知能力的发展会产生深远的影响。
3、小组教学有利于教学信息的及时反馈
通过小组教学教师能从合作过程中充分了解不同层次学生的学习信息，及时调整教学策略，针对认知过程中出现的问题，给予点拨、引导，使学生顺利地合作学习，达到预定的
教学目标。
二、小组教学的实施策略
1、营造课堂上良好的合作气氛
教师与学生之间是平等的，不是服从与被服从的关系。教育家陶行知先生曾明确指出：“创造力最能发挥的条件是民主。当然不民主的环境下，创造力也有表现，那仅是限于少数，而且不能充分发挥其天才，但如果要大量开发人矿中之创造力，只有民主才能办到，只有民主的目的、民主的方法才能完成这样的大事。”教师应发扬教学民主，在分析问题、讨论问题中积极鼓励学生大胆质疑，提看法，使学生在合作学习中有“解放感”、“轻松感”。这样才能有利于学生在课堂上形成大胆提出问题，畅所欲言，集思广益，逐步形成宽松民主的课堂气氛，为学生之间、师生之间成功合作学习，创设良好的教学环境。
在小组教学中，教师对教材处理和教学设计是否符合学生实际的接受能力和理解能力，也影响课堂合作的气氛和效果。如设计学习问题坡度太陡，知识过于复杂、难度高，学生接受不了，无法合作学习。因此，教师对教材的处理和教学问题的设计应难度适中，既要突出重点，又要分散难点。使学生在每一课的学习中，有一定知识坡度和难度，让学生“跳一跳能摘到果子”。
2、小组教学课堂活动的操作
小组教学课堂活动操作的主要环节是：引、读、议、练、结。
(1)引：教师围绕教学内容，认真研究每节课的引入，创设情境。采用问题提出、设问引思、复旧引新等手法，为新课的导入铺路搭桥。“引”的目的是使学生明确目标，激发学习兴趣和求知欲望。
(2)读：教师给出阅读提纲，为学生自学定标定向，让学生根据提纲阅读教材或有针对性、有选择性地阅读教材的重点、难点，或者由教师引导学生发现新知识后，再由学生阅读教材，从而使学生对本节课的新知识有初步的认识。在阅读时，要求学生对于书中概念、定理、公式、法则、性质等，一定要边看边思，反复推敲，顺着导读提纲的思路，弄清知识的提出、发展和形成过程，弄清知识的来龙去脉。对自学中碰到的疑难问题，小组同学可以小声议论，互相启发，取长补短。教师必须来回巡视，指导学生阅读，了解阅读效果，掌握学生自学中存在的疑难问题和不足之处。
(3)议：对各小组自学存在困惑不解的问题以及新知识中的重点、难点、疑点，教师不要急于作讲解、回答，要针对疑惑的实质给以必要的“点拨”，让学生调整自己的认识思路，让全班学生合作议论，各抒己见，集思广益，互相探究，取长补短，通过再思、再议达
到“通”的境地，解惑释疑。对积极发言的学生予以表扬，对有独到见解的给予肯定、鼓励。这样，即调动学生参与教学的积极性，促进学生的创造性思维能力的发展，又培养了学生表达问题、展开交流的能力和合作精神。例如：教学三角形中位线这一课，我提出三个问题给予导读导议：〈1〉什么是三角形的中位线?一个三角形中位线有多少条?它与三角形中线有何区别?〈2〉何谓三角形中位线定理?它的条件和结论各是什么?〈3〉如何证明三角形中位线定理?根据反馈，学生都能轻松地理解掌握前两个问题，但对课本中这个定理的证明的思路和方法感到陌生，存在疑惑。我不急于向学生讲解，而是由学生在全班上提出问题，针对要害给予点拨，让全班学生再思再议，发挥集体智慧，合作分析解决问题。有甲学生提出：“这一定理的证明思路和方法，又新又陌生，是怎样想出来的?”又有乙学生提出：“对这个定理的证明，可以用别的方法来证明，课本为什么要用这种方法来证明?”我首先针对甲学生提出和问题，启发学生议论认识平行线等分线段定理的推论2(经过三角形一边的中点与另一边平行的直线必平分第三边)的结论也隐含着三角形中位线，解决了课本中为什么要“过D作DE///BC，交AC于E/”的问题，可见DE/与DE重合，因此DE//BC，从而使学生对课本的证明思路和方法理解畅通。小结强调要领会“重合---同一”这种证明方法，指出它在往后学习应用中，还将出现。回答了课本中为什么采用这种证明方法的原因。再而在乙学生提出可用别的证明方法的带动下，我组织全班学生合作探索，通过添加不同的辅助线，运用平行线、三角形全等、平行四边形等知识得出这一定理的多种证明方法，使学生深化认识，培养学生综合运用知识的能力，发散思维能力，体验合作学习成功的乐趣。
(4)练：这环节的目的是巩固知识，培养能力，发展智力。教师要精心设计练习题，突出解题的思路和思想方法，突出在练习过程所出现的难点、疑点，先让学生独立思考，小组共同议论，后由教师提问或学生板演的形式促进全班合作学习，创造性解决问题。例如解方程： 5(2x+1)+1=10+2(2x+1)，由二个小组代表板演，第一小组解法是先去括号;另一小组则把2x+1看作一个整体，采用先移项合并即得3(2x+1)+1=10。后者解法较为简捷，这就是训练思维的灵活性、创新性的结果。
(5)结：就是对所学内容进行归纳整理，巩固深化所学知识。课堂小结也应师生合作参与进行。先让学生谈学习体会、学习心得，谈学习中应注意的问题，教师再予以“画龙点睛”。学生之间交流自身学习的体会，往往能击中知识和方法的关键点，更易于被同伴接受，起到教师单独小结不能达到的功效。同时也体现师生合作贯穿于课堂教学的全过程。
以上环节并非机械操作，要根据教学内容和学生学习实际情况而定，突出重点，合理调换环节顺序和合理安排活动时间，保证合作教学顺利进行。如单元复习课应以议、练、结为主;
概念课则以读、议为主;练习课则以议、练为主。
3、强化人际互动，使学生参与教学活动
课堂合作教学包含了教师与学生之间的双边互动，教师与学生小组的双向交往，学生之间的多向互动等多种交流形式。生生互动占据了课堂教学的重要地位，因此重视小组内部与小组之间相互作用，使学生群体建立起一种互助合作关系，增加学生之间的信息沟通，让学生积极参与教学过程。主要做法是：
(1)组建好合作学习小组。不能简单地认为，学生围坐在一起，进行简单的讨论，就会产生合作的效应。小组合作学习由以下要素构成：积极的相互支持配合;积极承担在完成共同任务中个人的责任;所有学生能进行沟通，小组成员之间相互信任;对于个人完成的任务进行小组加工，以及对活动成效进行评估等。学生之间的合作交流，规模要小一些，以4至6人为宜，应由能力不同、性格各异的学生组成。为了使学生合作成功，还必须使学生在自己组内感到愉快。因此，组建合作学习小组前，教师应该熟悉和掌握每个学生的能力、个性和他们之间的人际关系，应当要求学生表明愿意和那些同学在一起。分组时，教师应尽可能给予考虑照顾，使每个学生都有一个好伙伴和他同组，促进小组内部有效合作。
(2)教育学生正确对待合作的争论。合作必有争论，争论的情境和气氛应是合作性的，而不是竞争性的。应强调整体目标，而不是个人目标。在合作的气氛下，争论无所谓输赢，而是互相尊重、互相学习。大家在一起集思广益，充分听取每个人的意见，发挥每个人的创造性。最后在分析综合各种意见的基础上，找到解决问题的最佳方法,达到学习的目标。
(3)师生换位。引导学生充当小老师,让学生到讲台上,代替教师完成一些他们能够做到的事。如:分析解题思路、总结解题方法及经验、评讲同学板演的内容、组织全班学生对各小组合作学习进行评价等等,这些都是促使学生参与合作教学的有效方法。
(4)及时对各小组的合作学习效果进行评价。通过评价激励,使小组成员感受到他们同在“一条船”上,荣辱与共,从而在学习过程中,共同协作,互相学习,取长补短,各尽其才。使学生之间做到“人人教我,我教人人”。在课外,小组成员也互帮互学,共同提高。
三、体会
1、留给学生独立思考的时间，实施有效的课堂讨论
新课程培养目标是培养有独立思考和独立行为的人。我们应充分认识课改精神，新课程所倡导的合作学习，必须是建立在自主探索的基础上才是行之有效的，没有自主探索的合作交流是无根之木、无源之水，学生的智慧就不能发生碰撞，思想就不会实现交融。在刚开始实行合作学习时，当教师一宣布讨论，学生就“千姿百态”：有的是你说你的，我说我的，
互相“干扰”;有的是一言不发，静当“听众”;有的是交头接耳，窃窃私语，东张西望，是“自得其乐”。从表面上看学生是动起来了，小组合作学习也开展起来了，课堂气氛也很活跃。但仔细观察便会发现：学生一会儿忙这，一会儿忙那，教室里乱糟糟、闹哄哄，这些只停留在形式上的热热闹闹，不能真正激发学生深层次的思维。讨论时间一到，教师就指名汇报，这样合作的“含金量”能有几分?
2、通过教师的指导，发展学生的知识和技能
不仅学生之间要相互合作，师生之间也要相互合作，营造心理相融的学习氛围。教师是学生的重要的合作伙伴，教师要信任学生，也要让学生相信教师。教师要展示自己的个性及魅力，在学生学习过程中，教师是平等中的首席，教师要把握好学生学习方式及学习内容的呈现，适时组织学习方法及知识的交流，给学生以鼓励，形成激励机制，同时引导学生用准确的语言表达自己的思维过程。通过教师和学生的互动方式，拓宽和丰富学生的知识，激发学习兴趣。
当教师提出问题让学生探索并寻找答案时，要放手让学生活动，但要避免学生兴奋过度或活动过量，应当具体研究怎样放，怎样收;什么时候放，什么时候收。有时讨论中出现“争执不下”的现象，我们要注意教给学生一些沟通的技巧，如多查找相关资料，多做思考和交流，去除自我为中心的思想、专心倾听别人发表意见、不随便打断别人发言、能够整合不同的观点、汲取彼此的智慧，尊重事实、形成共识等。
在进入教师的指导阶段时，要先搜集各组汇报的疑惑，有针对性的进行指导。学生可以解决的问题就不用去指导，学生没有解决的问题，要做到有效的指导。尤其应注意的是，当学生进行小组合作讨论时，教师不能站在一旁无所事事，须知此时是捕捉学生发言中有价值的东西的良机。此时教师应以听、看为主，把注意力集中在了解上，在此基础上，迅速地思考下一步的教学应作哪些调整，哪些问题值得全班讨论，哪些问题需要教师讲解。教师要做出最恰当的选择，才能引导学生深入讨论，挖掘问题的内涵和外延。只有这样，才能发挥教师的作用，更有效地促进合作学习。
小组活动为基本教学形式，以团体成绩为评价标准，以标准参照评价为基本手段，在平等、宽松、和谐的民主合作气氛中,学生积极参与教学,经历成功的体验和表现自己才能的机会, 在交流合作过程中,既可看到自己的长处,也发现自己的学习潜力,从而更加努力,更有信心投入学习，学业成绩也得到大面积的提高。
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