赖雪梅
德阳市雅居乐泰山路小学 四川德阳 618000
摘要:伴随我国新一轮教学改革的不断推进,对数学教学提出了新要求,除了要教授学生基础知识,还要培养学生数学思想和学习方法,而模型思想作为数学研究学习中最为基本的思想,通过引导,可以帮助学生提升自主学习能力,从而有效提升学生数学学习效率。本文主要分析了在小学数学教学中渗透数学模型思想的必要性,并提出了“鸡兔同笼”问题教学中数学模型思想的渗透的实践方法。
关键词:“鸡兔同笼”问题;小学;数学教学;建模思想模是最终目的。因此,建模的质量可以直接影响到模型的实际应用效果。对此,小学数学教师应当思考,如何才能提升学生建模效果,促使学生自主学习性得到提升,从而较高质量的完成建模,并灵活应用到解决实际问题中,提升数学整体学习能力。为此,本文以“鸡兔同笼”问题为例,详细分析了数学建模思想的运用。
一、在小学数学教学中运用数学模型思想的必要性
小学阶段正是学生思想和行为形成的关键时期,因此,在开展数学教学中,需要教师侧重培养学生数学思想和方法,并不是一味的单调讲解数学知识,而这对教师实际教学能力提出了较高要求,但很多学生在学习过程中并不具备举一反三的能力,所以当遇到同类问题时,依然是找不到合适的方法解决,只能生搬硬套的按照以往教师讲解的例题寻求方法。而引入数学模型思想后,教师可以通过实际问题,引导学生建立数学思想,培养学生独立思考问题、解决问题能力,在数学问题中寻求规律,掌握数学方法,有效锻炼学生数学思维,提升小学生解决数学问题能力[1]。
二、“鸡兔同笼”问题教学中数学模型思想的渗透
(一)准确定位起点,启发建模思想
在建立数学模型过程中,与解决其他数学问题的实质是一样的,也需要逐步从实际操作过程中,建立数学思维活动。对于小学生而言,数学教师需要从贴近学生生活实际的问题入手,帮助学生找好起点,而后层层建立数学建模思想,积累建模需要掌握的经验。
例如,讲到“鸡兔同笼”问题时,笼子里鸡和兔总共有8只,脚有26只,问兔子和鸡分别有多少只?在解决这一类问题时,教师可以采用假设和列表的方法,引导学生构建数学问题。但从实际情况看,很多学生能够较好的完成列表,但在假设过程中则显得不知所措、一脸茫然,造成这一情况主要是因为以往教师将列表与假设进行了分割,所以导致学生并没有认识到列表中含有假设条件。为解决这一问题,教师需要帮助学生弄清一个问题,即无论是列表格法还是假设法, 都需要经过假设、计算、推理、调整这一过程,促使学生建立这样的思想,从而为后续抽象的说理部分打好基础,有效提升学生理解能力。对此,教师可以引导学生建立下表:
表1
通过分析此表,学生会非常容易找到题目中的答案,结果一目了然,此时,数学教师需要借助该表,帮助学生进一步分析,当假设笼子里只有鸡8只时,因为鸡有两只脚,所以得到总共有16只脚,与题目不符;而当鸡有7只时,兔子有1只时,脚共有18只,依然不符合题目,当鸡与兔子的数量成相反趋势变化时,当鸡为3只时,兔子5只时,得出的脚一共为26只,刚好符合题目条件,因此,得到结果。对此,数学教师要引导学生回忆这一问题解决的过程,是先做了加设,并进行了相关计算,在逐步推理中调整后最终得到答案。通过此过程,为学生提供了解决问题的思路,帮助学生有效积累了经验[2]。
(二)提取关键点,促使学生主动建模
通过以上建模思想的启发,促使学生已经逐步探索了建模路径,接下来教师需要思考的是,如何推动学生进一步思考在假设后,数学题目中存在的数量关系,并使用算式,将其中的关系表示出来,这是培养学生主动建模思想的重难点。比如教师从表1中截取表2、表3、表4,如图所示:
表2
在实际教学过程中,教师可以展示出表2,并引导学生思考,猜想接下来,教师想要做什么,对此,有的学生回答,当将鸡和兔子的数量假设定为同等数量时,可以得出只有二者总共有24只脚,而为了得到26只脚,只能是减少一只鸡,增加一只兔子,便可在原有基础上增加两只脚,因此,最后得出兔子有5只,而鸡有3只。该名同学思路非常清晰,说的头头是道,接着,教师继续向学生提问:“如何知道要调整鸡与兔子的数量呢?”该名学生继续回答,主要是因为当假设鸡与兔子数量各为4只时,得到脚的数量为24只,比题目中少两只。 而1只兔子的脚要比鸡多两只,在此基础上便可以进行二者数量上的调整。
表3
而后,数学教师在出示表3,引导学生分析出该表所体现出来的数据和想法,对此,有为同学是这样分析的,当鸡有6只,兔子有2只时, 可以引入算式“6*2+2*4=20”,这要比题目中的26只少了6只脚,因此,26-20=6,所以,在实际调整时,可以减少三只鸡,增加3只兔子。此时,教师可以进一步提问学生:“能运用具体式子表示出来么?”而后,学生列举了“6/(4-2)=3”的式子,并解释到,因为一只鸡与一只兔子脚的数量相差2只,当前共差6只脚,所以就是在6中计算出有几个2,即可得到该算式。
表4
数学教师展示出表4,并向学生提问,“如上述同学的分析,用否运用算式将其中的思维过程表达出来?”此时,教师可以引导学生进行小组讨论,给予学生思维进行相互碰撞的机会,经过学生思考后,小组派出代表对该问题进行了分析。假设笼子里全是鸡,可以用算式进行表示8*2=16只脚,这少了10只脚,对此,可以将鸡减少5只,而增加5只兔子,其本质就是计算出10中有几个2,得出10/(4-2)=5。
通过上述问题分析解答后,教师要带领学生进行总结,主要的核心思想就是假设、计算、推理、调整的过程,从而启发学会通过特殊情况,进一步思考普通情况,最终构建出“鸡兔同笼”问题的数学模型[3]。
(三)找准难点,灵活用模
通过研究数学模型,构建数学模型的过程,其最终的目的都是用模,这也是数学模型的根本意义,在模型教学中至关重要的环节。但小学数学教师需要注意的,学生的建模质量、识模能力会直接影响到用模能力,因此,当前的数学建模思想教学难点问题就是,如何促使学生可以在现实情境中发现数学建模问题,准确建立出对应的关系,进而实现从问题到模型的抽象过程,对此,数学教师需要进一步思考。
例如,对于“鸡兔同笼”问题模式的实践应用中,教师可以从几个层次上W为学生设计问题。首先,是基础性认识数学模型,教师可以引入乌龟、鸭子同游问题,在水上面数有40个头, 而从下面数有112只腿,问乌龟、鸭子各有多少只?其次,可以通过游戏的方式,树立建模思想,比如教师可以运用多媒体展示出一个盒子,其中有5元和1元的纸币,一共七张,让学生思考其中共有多少钱?最后,教师也可以引入生活化知识,构建情境,帮助学生懂得应用建模思想,比如,教师和学生总人数为38人,计划要去划船,一共租了8条船,刚好坐满,其中大船有6人,小船有4人,问大船和小船共有几条?引发学生思考,借此锻炼学生建模能力。
结语:
总而言之,从“鸡兔同笼”问题出发,通过分析,不难发现,在小学数学教学中建立模型,其最终的目的为培养学生数学素养,引导学生结合实际生活能够有效应用数学知识解决问题。而数学教师也需要从学生实际出发,挖掘其中的建模素材,从而真正构建数学模型思想,提高学生数学知识学习能力。
参考文献:
[1]陈蕾. 渗透模型思想的教学策略:以小学数学为例[J]. 上海教育科研, 2018, 377(10):193-196.
[2]张晓刚, 康慧. 小学数学教学中建构数学模型的问题与对策[J]. 教育理论与实践, 2018, 643(08):157-158.
[3]细凤. 运用模型思想提升学科核心素养的课堂教学样态[J]. 教学与管理(小学版), 2019,12(006):246-248.
作者简介:赖雪梅(1968.10-),女,汉族,四川省德阳市,大专,德阳市雅居乐泰山路小学