王文
东方市四更中心学校,海南 东方 572600
摘要:目前,我国的小学教育教学的发展迅速,数学建模思想应用于小学数学教学中,对促进学生数学水平的提升、培养学生数学综合素质方面都有很重要的作用。本文在研究数学建模思想的教学应用价值的基础上,探讨小学数学教学中数学建模思想的应用方法,重点为小学数学课堂中学生数学思维能力的拓展和开发,提供更多教学思路。
关键词:“数学建模”思维;小学数学课堂;培养
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?
1数学建模思想在小学数学教学中的应用意义
数学建模思想在小学数学教学中应用具有重要的意义,是建立学生数学学习和生活联系的重要纽带,也能够促进数学知识在小学生生活应用中的渗透。通过数学建模思想的训练和渗透,首先,能够有效的激发学生数学学习兴趣,让学生在感兴趣的数学知识探索中建立更强的数学思维意识;其次,通过数学建模思想的渗透引导,可以帮助学生建立数学知识应用意识,让学生能够主动的在建模过程中发现数学与生活的联系,将数学理论知识和生活问题实践结合,认识到数学学习的重要价值;最后,数学建模思想的渗透能提高学生的数学综合素养。数学学习中概念、定理、抽象、推理的内容比较多,学生要具备将抽象概念推广应用到更广泛的客观事物中的能力。而通过数学建模思想就能运用数学模型进行数学知识和认知的推广应用,不断提高学生的数学素养。
2优化措施分析
2.1生活化教学情境渗透数学建模思想
首先,新课标要求中,小学数学教学要注意与生活联系,而实际上很多数学知识也来源于实际生活。在小学数学教学中,数学建模思想可以应用在情境教学的构建中,通过在生活化情境中渗透数学建模思想,培养学生发现生活中的数学问题、进行数学问题挖掘和提出的能力。很多学生对抽象数学概念和数学符号存在理解上的困难,而运用数学建模思想,教师可以将生活中的数学提炼成数学模型,促进学生数学思维的拓展。例如,在连减法应用题的学习中,传统的推算分析教学法学生理解困难,也容易产生厌学情绪,教师可以引导学生构建生活化数学模型,设计购物场景,如“新学期小明要买一些文具,现在他给售货员100元,买书包用了45元,买铅笔用了10元,售货员要找给小明多少钱?”在这样的生活情境下渗透数学建模思想,让学生将枯燥的数学知识与生活结合,能够更好的提高学生的数学学习兴趣。
2.2转变数学教育理念,重视构建数学模型的作用
在传统的数学教学模式下,教师受到“唯分数论”教学理念的影响,在课堂教学中采用的是“理论灌输+题海战术”的教学模式。这种机械的教学模式会使学生形成厌倦感,不利于教师培养学生的数学核心素养。针对这种弊端,小学数学教师要及时转变传统教学观念,注重数学模型在教学设计中的应用,通过指导学生建立数学模型的形式,培养学生的数学建模能力,推动学生数学核心素养的发展。
以“长方体和正方体的表面积”这节课的教学活动为例,我如果直接为学生讲解公式“S长方体(正方体)=2×(ab+bc+ca)”,学生难以理解这一公式的形成原理。这样的教学方式不利于学生数学理解能力的发展。因此,在开展这节课的教学活动时,我提前为学生准备了硬纸板、剪刀和胶带等材料,在课上指导学生运用这些材料自己制作长方体或者正方体模型。学生在得到这些材料后立刻变得兴致勃勃,通过“剪—拼—贴”的步骤,在计算每个面面积的基础上,很快推导出了长方体(正方体)表面积的计算公式。由此可见,小学生在构建或者分析数学模型的过程中可以形成形象化数学思维,并在潜移默化中降低学习数学理论知识的难度。因此,小学数学教师在教学过程中要注重培养学生的建模能力。
2.3创新数学教学方法,借助数学模型来教学
小学生在学习数学知识的过程中具有明显的兴趣导向性,对自己感兴趣的数学知识具有更明显的学习主动性。小学生在学习数学知识的过程中,往往更倾向于借助既定生活经验来解决数学问题,其实质是降低了数学知识的理论难度。因此,小学数学教师在教学时要创新教学方法,建立常见的数学模型来指导学生学习,帮助学生降低数学理论知识的难度,提高数学课程的教学质量。例如,在开展“平行四边形的面积”教学时,我带领学生进行了“拼一拼”的学习活动。在教学开始前,我为学生准备了可拆卸的塑料模板,指导学生在模板上画出边长为1cm的网格。学生在这样的要求下显得十分积极,纷纷动手在模板上画网格。然而,画着画着,学生发现有些地方画不出来正方形的表格图形。在这时,我指导学生以模型的结构入手开展思考。学生在观察过后,将平行四边形模板转化成了长方形,并完成了在模板上的表格绘制。当绘制完成后,学生很快根据长方形的面积公式推导出了平行四边形的面积公式。由此可见,小学数学教师要及时转变教学方式,在教学过程中重视数学建模对学生的启示作用,从而有效提高数学教学的质量。
2.4添加数学教学重点,使学生形成数学建模意识
在以生为本教育理念的要求下,小学数学教师在教学时要明白自己是学生的指导者,学生才是接受数学知识的主体。因此,教师在进行教学时可以为学生提供数学模型的理论依据,引导学生自己学会建立数学模型。这才是根本的教学任务。小学数学教师要培养学生的建模意识,使学生在学习过程中形成主动建立数学模型解决问题的意识,提升学生学习数学知识的质量。以“分数的加法和减法”这节课的教学活动为例,学生在学习这节课的数学知识时,对“异分母分数的加减法”这一知识点往往掌握不了,觉得学习起来很困难。通过分析学生分数类题目的解题过程,我能看出学生在学习过程中的不足:学生在解题时缺乏“简化分母”的解题思维。针对这种不足,在教学中,我指导学生制作了可以抽取、拼接的数学几何模型,并将模型分成平均的数量,然后使学生在计算时抽取相应数量的部分模型进行计算。这样,我通过建立实体模型的形式来培养学生的计算思维、抽象思维,使学生形成整体的“1”与分数的概念,从而使其在进行异分母数据计算活动时能够形成形象的数学思维,自觉简化分母。这样的方式有效提高了这节课的教学质量。
结语
数学建模能力的培育需要一个长期的循环往复的过程,并非一蹴而就。在教学中,要坚持引导学生经历从现实问题情境或具体生活实例中抽象出数学问题,提出自己的猜想,调用自己的知识经验去验证猜想,用数学语言表达数量关系和变化规律,形成数学模型,然后解构数学模型的过程。学生只有经历了模型建构和解构的过程,数学建模能力才能得到有效发展。教材中关于数学模型建构的内容很丰富,如:单价×数量=总价的价格模型、速度×时间=路程的路程模型、鸡兔同笼问题模型、相遇问题模型,还有一些运算定律和基本的数量关系模型等等。教学时,要做到深入挖掘,适时渗透,让学生感觉到数学模型无处不在;要从低年级开始逐步培养学生的数学模型意识,实现前铺垫,后照应,引导学生逐渐体会研究模型、建立模型、应用模型是数学学习的本质,逐步培育学生的数学建模能力,提升学生的数学思考力,发展学生的理性精神。
参考文献
[1]陈延东.数学教学中模型思想的渗透策略[J].江西教育,2019(27).