郭秀丽
河北省唐山市开平区第一实验小学 河北 唐山 063021
摘要:小学数学核心素养包括学生的数学抽象思维能力、数学知识推理能力和数学建模应用能力三个方面的内容。在新时代教育观念的指导下,小学数学教师要着重培养学生的数学核心素养,因而将数学模型构建与日常数学教学活动相融合就显得很有必要。在这种要求下,小学数学教师就要转变教学思路,将数学模型构建活动融合到日常的教学活动中,通过指导学生建立数学模型的方式培养学生的核心素养。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对小学数学建模能力培育策略探析提出了一些建议,仅供参考。
关键词:小学数学;建模能力;培育策略
引言
建立数学模型是指学生能够从现实生活情境中抽象出数学的问题(发现、提出数学问题);经历猜测、验证,用数学符号表示数学问题中的数量关系、图形关系或变化规律,从而求出结果(分析、解决数学问题);再将结果迁移运用到新的实际问题中解决相类似的问题的过程。学生在建立数学模型,求解运用数学模型的过程中,发现和提出问题的能力以及分析和解决问题的能力得到良好的培养;能更透彻地理解数学知识,更准确地把握数学知识本质,从中体会到数学学习的思维方式,感悟数学思想方法,促进数学思维能力的提升。建立数学模型的过程就是数学建模能力培育的过程。那么,怎样在小学数学课堂教学中培育数学建模能力呢?
一、小学生数学建模能力培养的教育学规律
就数学学科的特性来说,其主要是对学习者抽象学习能力、综合想象能力进行考察。简而言之,在数学学习过程中,特别要对学生这种抽象思维和综合学习数学的能力进行培养。第一,小学生才刚开始接触数学,其在这一阶段所了解的均是一些最基础、最简单的数学知识。站在学习规律层面上来说,要想进一步学习较难的知识,就必须具体运用最简单的知识。处于数学学习初级阶段的小学生应重视建立对数学的感知能力与理解能力。第二,小学阶段是为其他阶段的数学学习打下基础最好的一个时间段。从教育学上而言,3-25岁是一个人最好的学习年龄阶段,而小学生就正处在这一学习阶段。只有在此时为培养他们的数学建模能力打下基础,方可长期提高其数学学习能力。
二、目前我国小学数学教学课堂的现状
根据相关调查分析得出:构建小学数学趣味课堂之所以无法顺利地实施下去还是由于很多的数学教学工作者们受传统的教学观念的影响以及授课方式不能与时俱进而导致的。而在很多的数学教师的心里,数学知识是很容易学习的一门课程,只要学生能认真地记住一些概念和公式,并在做题的时候将公式套进去,所有的问题就会得到有效的解决,是没有任何困难可言的;也有一部分的数学教师利用题海战术的手段来提升学生的数学成绩,他们认为,只有学生不断地加强练习学习过的数学知识就会铭记于心;甚至还有一部分的教师在备课的过程中只关注的是本节教学中的重难点问题,不去想或者是更不会关心采取什么样的教学手段才能帮助学生更好地内化和吸收相关的知识。所以,现阶段我国小学数学教学课堂仍是以“填鸭式”和“满堂灌”的教学模式为主,在这样的小学数学教学课堂上连学生发言的机会都特别的少见,构建趣味性的课堂更是无从谈起。长此以往下去,教师虽然用心良苦和累得气喘吁吁,但其教学效率依然还是很难提高,依然会造成事倍功半和徒劳无功的苦果。
三、小学数学建模能力培育策略
(一)建构模型:经历数学建模的全过程
《义务教育数学课程标准(2011年版)》在第一、二学段的“学段目标”中对“建立数学模型”的教学目标定位于“在教学中初步、适当地渗透模型思想”。
因此,在教学中应根据小学阶段数学知识的特点和学生的认知水平,选择合适的建模点,借助典型的例子,引导学生充分经历从“境”到“模”的抽象过程,大力培养学生“提出猜想——验证猜想”的科学精神,在运用模型解决相关问题的过程中,体会数学模型的价值,感受数学模型的魅力,提升数学建模的能力。数学建模过程大致要经历以下几个步骤:创设情境,提出问题——提出猜想,验证猜想——应用模型,解决问题。
(二)创设问题情境
常言道:“良好的开端是成功的一半。”若能够向学生提供一个充满新意、趣味性抑或是充满悬念的教学情境,则有助于学生快速进入学习状态中,对学习产生强烈的兴趣。所以说,在教学过程中,如果能够对科学有效的教学情境予以精心创设,并使学生产生共鸣,那么也就意味着已取得一半的成功。例如,我在教学《因数与倍数》一课时,就让学生先想:“在运动会上,有两个班的学生排出了以下两种队形,请问两班的人数?”此情境隐藏了抽象的知识,通过整理数据,学生产生思维冲突,并在具体的问题情境中,深刻体会到在对“计算人数”的数学问题予以感知的过程其实就是在建模。
(三)结合实际生活情境,调动建模兴趣
数学是一门应用性很强的学科,它既来源于生活,又应用于生活。在小学阶段,教师通过鼓励学生结合生活情境来建立数学模型并解决实际问题,不仅可以有效完成教学目标,而且也能让学生感受到数学的实用性,积累建模经验,进而激发其内在的建模兴趣。由此,为后续实施培养学生建模能力的教学提供动力。教学实践表明,在数学建模的教学活动中,通过结合生活中的具体情境,会让学生的课堂表现更为活跃,由此调动起他们对建模的兴趣。对此,不少学生表示,生活化的数学教学能让他们充分感受到数学的实用性,并体会到其中所蕴含的数学原理。
(四)发展类比推理思维,开阔建模思路
著名数学家兼教育家乔治·波利亚曾说过,类比思维是人们获得发现的源泉。其主要原理在于,根据两种事物的相似性,用一类事物的性质或规律去推另一类事物可能也具有该性质或规律。在数学建模的教学中,类比思维的灵活性及巧妙性,能有效帮助学生迁移、联系新旧知识,并在此过程中激发他们的建模创造力和建模探索欲,进而开阔他们的建模思维。由此可见,在小学时期的建模教学中,教师应有意识地引导学生发展类比推理思维,提高建模能力。
(五)迁移模型:应用数学模型解决实际问题
数学建模的本质包括建立模型和求解模型。建立模型是指从现实情境或具体情境中抽象出数学问题,用数学形式符号建立数学模型,这个过程是现实情境数学化的过程。求解模型是应用数学模型解决问题的过程,学生在应用所建立的模型解决实际问题的过程中,能感受到数学模型的价值,激发建立数学模型的兴趣,树立建立数学模型的信心,发展数学建模能力。
结束语
总而言之,小学数学教师应在课堂上把新课改理念结合起来,在整个教学过程中全面渗透建模思想,让学生学会借助数学模型将问题解决,并形成习惯,促进学生数学素养的提升。与此同时,对小学数学教师来说,还应知晓要想培养学生获得数学模型的学习能力并非易事,需不断实践,深入研究。对此就需在实际教学时对数学的建模方法予以总结,让学生把抽象的知识转化为形象的数学模型运用,只有重视培养他们的建模思想,方可使之更好地借助数学模型来把生活中遇到的问题解决。
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