众所周知,《课程标准(2011年版)》新增的核心概念之一就是模型思想。课程标准中指出“模型思想的建立是学生体会和理解数学与外部世界联系的基本途径,这些内容的学习有助于学生初步形成模型思想,提高学习数学的兴趣和应用意识。”
新课程改革中也着重说明,基础教育的目的就是要让学生通过亲身体验将实际问题抽象为数学模型,以便解决和应用数学模型这一数学理念,让学生充分了解数学,让学生的价值观、情感态度与思维能力等不同方面得到相应的发展与进步。
因此,教师要把学生学习数学知识的过程看作是建立数学模型的机会,注重培养学生的数学模型思想。好的开始是成功的一半,一年级的学生,学习刚开始,培养他们的数学模型思想非常重要。但万事开头难,由于他们的年龄特点和心理发展特点,实施起来也有一定的困难。在小学数学教学中,如何培养低年级学生的数学模型思想呢?下面,结合我在一年级上册(北师大版教材)的教学实践,谈几点培养策略。
一、在问题情境中,动手操作,直观感知模型
在多年的教学实践中,我们深知小学生数学学习与具体实践活动是密不可分的。重视学生的动手操作,是解决数学学科的抽象性与学生以具体形象思维为主的认识水平的矛盾的重要手段,有利于学生直观地感知数学模型思想。教师在培养一年级小学生的数学模型思想过程中,首先必须要做的就是引导学生经历动手操作的过程。每一节课,在通过观察,理解问题情境后,想要解决问题,都要求学生经历数一数、摆一摆、拨一拨、画一画等动手操作的过程,从而建立与之相关的数学模型。
例如在《快乐的午餐》一课中,把“小松鼠请客”情境中的问题转化为数学问题,要对图中的信息进行整理、观察、比较,就得让学生经历用学具摆一摆、画一画,运用一一对应的方法去比一比,学习数的大小比较方法,从而理解“松鼠和盘子一样多,盘子够”、“松鼠比勺子多,勺子不够”、“松鼠比杯子少,杯子够”的问题。也正是通过摆一摆、画一画、比一比的动手操作过程,学生建立清晰鲜明的表象,直观感知了“谁和谁同样多”、“谁比谁多”、“谁比谁少”的数学模型思想。
二、在交流汇报中,语言表达,深化数学模型
在学生经历了多种感官并用的动手操作过程后,引导学生用口头语言对操作过程和初步形成的数学模型进行表达,是一个自然而然、顺水推舟的过渡。语言是思维的外化,知识与相应的智力活动都必须伴随语言表述的过程而内化。
因此,在学生经历动手操作后,要注意多让学生用数学语言有条理地表述操作过程,把动手操作、动脑理解、动口表达有机地结合起来,才能促进直观感知有效地转化为内部的智力活动,达到深化数学模型思想的目的。
例如在《有几瓶牛奶》一课中,学生经历摆小棒的操作过程后,都能得到9+5的得数,有了初步的数学模型感知。这时教师要及时地组织集体交流活动,引导学生说一说自己是怎么摆的、怎么想的。学生在表达的过程中,“凑十”数学模型思想,会更加清晰有条理。算9+5等于几,可以运用9和1“凑十”的数学模型,先把5根小棒拆成1根和4根,用9根加上1根凑成10根,再用10根加上4根得到计算结果;也可以运用5和5“凑十”的数学模型,先把9根拆成5根和4根,用5根加上5根凑成10根,再用10根加上4根得到计算结果。学生在经历发言和倾听的过程中,刚才操作时初步感知的“凑十”的数学模型就会进一步深化理解。同时,教师在学生表达时配合板书“9+1=10,10+4=14”和“5+5=10,10+4=14”,引导学生把算式这样的数学书面语言,再一次提炼成“先算……再算……”。一次次的语言表达,都为达到深化“凑十”的模型思想而服务。
三、在巩固应用中,连接生活,发挥模型价值
数学的本质是在不断的抽象、概括、模式化的过程中发展和丰富起来的,真正的数学的学习就是要深入到“模型”、“建模”的意义上。而当学生建立了数学模型后,教师就应该引导学生连接到生活当中,发挥数学模型的价值,运用它来解决问题。
例如在《小明的一天》一课中,学生建立了“时针指向12,分针指向几就是几时”和“时针指向6,分针超过几就是几时半”的数学模型后,教师再以“我说你拨”的活动连接生活实际,教师说自己每天的几个作息时间,让学生来拨整时和半时,还可以在钟面上拨出教师的作息时间,让学生读出这个时间,同时问问学生是怎么想的。学生都能马上领悟到要运用刚学习的知识模型,学习热情高涨。在浓厚的学习氛围中,学生愉快地体会到数学与生活的密切联系,体会到数学模型的价值,提升了运用数学模型的能力。
在实际的小学数学教学课堂上,建模随时存在,教师应有培养学生模型思想的意识,循序渐进地将数学建模的思想融入课堂,带领学生去认识各种数学模型,积极构建数学模型,从而培养学生的模型思想。
(本文是福建省教育科学“十三五”规划2019年度立项课题《基于核心素养的小学数学模型思想培养策略的实践研究》研究成果,立项批准号FJJKXB19-528。)