摘要:数学是小学阶段的三大基础课程之一,新课改和素质教育也进一步明确了有效培育和提升学生核心素养的重要性及必要性。其中,建模素养是小学数学主要的学科素养之一,它能有效简化较为复杂的小学数学习题,还能进一步锻炼和提升学生的动手操作能力。但在实际的生活中还存在着诸多问题,小学数学建模素养难以真正得到落实。鉴于此,本文详细研究了如何将建模素养有效落实于小学数学课堂教学中,希望能对相关人员的教育教学实践提供一定的借鉴与参考,推动我国小学数学教育事业的现代化发展。
关键词:建模素养;小学数学;课堂教学
一、科学分析教材内容
小学数学教材中的诸多内容都能体现建模思想,教师要想高效开展建模教学就必须要在教学实践正式开始前详细研究课程内容(即每章节或每节课常规教学的课程知识),在这一过程中,教师要充分发挥自己的主观能动性以深入研究教学知识。因此,教师必须要先准确识别和掌握小学数学课程知识的实质内容及其所蕴含的模型思想,在此基础上科学、合理地分析教材中的知识体系,结合学生的认知水平和学生的认知方式合理融入建模教学。例如:用方程解决问题实际上即蕴含着简单而典型的模型思想,也就是常说的等量模型。无论是小学数学中的应用问题,还是学生生活中遇到的实际问题,让学生从模型的观点去理解方程思想,有助于其更好地掌握方程思想的本质,并更好地加以运用。因而在学习“用方程解决问题”时,教师就可合理融入模型教学。方程本质上是一种等量关系,基于方程思想的模型是一种等量模型,“等量”是教学的核心和关键。基于此,教师可在实际的教学过程中引入天平工具以直观体现“等量”:在天平左边托盘中放一个空杯子,右边放砝码,使天平达到平衡。将杯子注满水,右边托盘则增添一个50克的砝码和100克的砝码,天平仍保持平衡状态,让学生观察这一过程,然后用方求解水的质量。这样就十分直观地揭示和展现了方程的本质,学生会懂得,只要存在等量关系,就可以利用方程来解决问题。
二、创设有效的教学情境
小学生的年龄较小,各项思维能力发展尚未成熟,课堂注意力难以长时间集中,相较于传统的应试教学模式,其更喜欢生活化、趣味性的教学方法。因此,教师可在实际的教学过程中积极创建有效的教学情境,将生活中的常见事物融入到教学设计过程中,创设生活化的教学情境,使学生能有效感知数学模型。以“两位数乘两位数”这一章节的教学为例,教师要采取各项措施创设需要估算的问题教学情境,引导学生主动估算两位数乘两位数的结果以鼓励学生探索算法与学习估算的积极性、主动性。“某一小学共有40个班级,平均每个班有34个学生,问:该学校一共有多少学生?”教师可要求学生先估算40×34的结果,即估算结果为1360,再减去每个班额外计算的人数,从而得到具体的人数为1360-40=1320。通过将教材中的内容与生活实际相结合,教师能在有效引导和帮助学生关注生活的同时,将生活中的常见情境转化为数学模型。但需要注意的是,教师在小学数学教学过程中创设有效教学情境时必须要有效联系生活实际,在帮助学生探索具体算法的同时,使学生能在解决日常生活问题的过程中不断感知数学模型,锻炼和提升学生的自主探索、自主思考的能力,使学生能时刻与社会发展保持一致,成为全面发展的高素质人才。
三、动手操作,触及数理本质
教师要重视培养学生的动手操作能力,引导学生用数学的眼光认识和处理周围的事物,在应用模型解决问题的过程中逐步形成建模意识,从多方面探索数学问题的本质。例如,教师在教学 “简易方程”这一章节时,考虑到学生只会进行算术思考,难以进行代数思考,教师可以把这节课的内容分为用符号表示数、解简易方程两个部分来讲解。首先,让学生学会在情境中用字母表示数。例如,家里有5个苹果,每个人只能拿1个苹果,分完还剩2个苹果,那么有几个人拿到了苹果?学生学着把未知数用字母x 表示,就能很容易地列出方程x+2=5,也就学会了用方程表示数学问题,理解两边的等量关系。教师要引导学生在动手操作的过程中自主观察、操作,了解等量的基本性质,这样解方程就变得比较简单。如解x+2=5的时候,等式两边同时减去2,则x=5-2,即x=3。列方程与解方程是分开进行的,前者是应用,是建立模型,后者是计算。这不仅是应用与计算的联系,还是建模与数学的结合,两种结合能够帮助学生理解数理的本质。教师要引导学生在动手操作的过程中自主观察、思考,了解数学知识和现实世界的联系,培养学生应用模型解决问题的意识,帮助学生触及数理本质,更好地领会数学知识。
四、深入挖掘教材习题
教材中的习题都是经过深思熟虑选入的,大都属于具有代表性的比较经典的题目,其中很多包含了常用的数学模型,尤其是与实际生活紧密相关的应用题。教师要善于挖掘教材习题中包含的常用数学模型,并在习题教学中加以总结和强调,使学生切实掌握,从而不断提高解题能力,同时深化模型思想和建模能力,达到一举两得的效果。
在解决问题中经常会出现两积之和的模型与两商之差的模型。两积之和的数学表达式即为ax+by,式中有4个不同的量,有的已知,有的未知,通过不同的组合形成具体问题。在小学数学中,这种ax+by模型是很多的。例如,著名的鸡兔同笼的代数关系也属于此种模型:如果x、y 分别为鸡、兔的总数,则有2x + 4y = 总脚数,x+ y = 总头数。同理,两商之差的模型即为满足a÷b-c÷d 的模型,其中同样有4 个不同的量,有的已知,有的未知,通过不同的组合形成具体问题。一般说来,遇到需要建立两积之和、两商之差模型来解答的问题时,学生要能去除一些表面无关的信息,触及问题的本质属性,从而抓住数量之间的基本结构。在教学实践中,不仅要对此多加强调和示范,更要注意在平时的教学中训练学生的代数思维,从而提高学生的代数思维水平,使学生从根本上掌握两积之和与两商之差这两种基本的代数模型。
五、结语
总而言之,建模素养是小学数学学科教学核心素养的重要组成部分,越来越多的小学数学教师开始思考如何在实际的课堂教学过程中有效落实建模素养。鉴于此,教师要在课堂教学中创设有效的教学情境,追本溯源,逐渐帮助和引导学生感知、了解数学模型,灵活运用各项教学策略,尊重学生在课堂教学中的主体地位,培养学生的建模能力、提升学生的建模素养,进而全面提升学生的数学核心素养,推动其全面发展。
参考文献:
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