2011年小學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)再次強調(diào):“學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)是現(xiàn)實的、有意義的、富有挑戰(zhàn)性的”。幫助學(xué)生對出現(xiàn)的數(shù)學(xué)原形進行一定的簡化和假設(shè),使原來的數(shù)學(xué)問題可以用已學(xué)的知識構(gòu)架一個新的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),這種思想可以簡稱為數(shù)學(xué)建模。數(shù)學(xué)教學(xué)中建模思想已經(jīng)開始廣泛運用,其效果取決于老師在教學(xué)過程中的巧妙滲透。其實數(shù)學(xué)建模思想的滲透可以從以下幾處展開。
一、注重數(shù)學(xué)情景的創(chuàng)設(shè),幫助學(xué)生積累數(shù)學(xué)建模素材
對于小學(xué)生而言,數(shù)學(xué)知識儲備是有限的,社會生活經(jīng)歷也是有限的,他們對生活中的數(shù)學(xué)問題也停留在膚淺含糊的程度。所以幫助學(xué)生通過數(shù)學(xué)情景的創(chuàng)設(shè),積累數(shù)學(xué)生活經(jīng)驗,讓學(xué)生通過情景獲取數(shù)學(xué)信息,分析數(shù)學(xué)問題,切實為數(shù)學(xué)建模積累豐富的數(shù)學(xué)感性材料,并逐漸幫助學(xué)生通過情景的文字描述來獲知有用的數(shù)學(xué)信息。目前的小學(xué)數(shù)學(xué)教材中,創(chuàng)設(shè)了各種與本節(jié)內(nèi)容相關(guān)的情景模式,教師可以再結(jié)合學(xué)生原有的知識基礎(chǔ)和生活經(jīng)歷,作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和變動,確保創(chuàng)設(shè)的情景能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。如圖所示是書本給我們的情景,對于這一情景,老師可以換成蛋糕,如我們班有二十五名同學(xué),今天是小明的生日,把蛋糕平均分成25份,每一份是( )分之一寫作1/( )。這樣的生活情景,給學(xué)生帶來的是更濃的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣。而學(xué)生初步形成一個數(shù)學(xué)建模的素材則是:把一個東西平均分成幾份,就可以用分?jǐn)?shù)來表示,就可以表示成幾分之一。
二、簡化數(shù)學(xué)問題,構(gòu)建數(shù)學(xué)模型
一般出現(xiàn)的數(shù)學(xué)題目并不會直接表達所需解決的數(shù)學(xué)問題,我們只有培養(yǎng)學(xué)生逐漸從數(shù)學(xué)題目中收集、挑選、整理、比較數(shù)學(xué)信息,拋棄容易混淆或誤導(dǎo)我們的數(shù)學(xué)信息,然后把數(shù)學(xué)信息和所要解決的數(shù)學(xué)問題聯(lián)系在一起,進而用數(shù)學(xué)公式、數(shù)學(xué)符號等方式表達出來,從而建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。即構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的一般步驟就是“分析問題情景——轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)信息——構(gòu)建數(shù)學(xué)模型”。
比如:《平均數(shù)》:招工廣告: 全廠職工每月平均工資為900元。張明前去應(yīng)聘,1個月后卻只得到700元……張明和老板打官司,誰會贏?
從本題的文字中分析,本題的數(shù)學(xué)問題不在于工資的發(fā)放情況,而在于學(xué)生對平均工資這個數(shù)學(xué)問題的理解,接下來明白平均工資在數(shù)值中的可能大于900,也可能小于900,或者等于900。建立模型即平均工資可以等于,小于或大于實際工資,理解這樣一點后,就可以進一步培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用數(shù)模、解決實際問題的能力。
三、巧用建模思想,提升學(xué)生能力
數(shù)學(xué)建模思想的有效培養(yǎng),能從小學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和基礎(chǔ)技能的層面上提升學(xué)生的思維方式和思維能力,能有效促進學(xué)生思維方式的轉(zhuǎn)變,促進學(xué)生采集數(shù)學(xué)信息,篩選有效信息,并讓學(xué)生從有用信息中把關(guān)鍵的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型。從小學(xué)生的層面上來分析,學(xué)生確實經(jīng)歷了分析思考的過程,在這個過程中學(xué)生收集到信息后,所做的不僅僅解題,更是建立了一個正確簡便的數(shù)學(xué)模型,比如創(chuàng)設(shè)情景是2012年奧運會女足比賽,有32個隊,改變比賽規(guī)則,我們比賽采用淘汰制(沒有平局),如果我們要決出冠軍,至少要比多少場?在這個情景中,學(xué)生經(jīng)過思考會創(chuàng)設(shè)出多種數(shù)學(xué)模型去解決這個問題,而多種正確的數(shù)學(xué)模型解出的答案是唯一的。因為是淘汰賽,所以無論誰和誰比,每賽一場必定淘汰一個隊,因此學(xué)生把這個實際問題轉(zhuǎn)化為減法,即場次=32-1=31是最簡單的。在建模的過程中,學(xué)生的思想逐漸健全,在解決實際問題的過程中,學(xué)生的能力也得到了不斷的提升,不僅是解題能力,更是分析問題,解決問題的實際操作能力。
四、謹(jǐn)防建模誤區(qū),服務(wù)人才構(gòu)建
數(shù)學(xué)建模確實能給學(xué)生帶來巨大的發(fā)展,給教學(xué)帶來更大的進步,但是在我們教學(xué)的實際過程中,也要防止建模的誤區(qū),就目前的教學(xué)現(xiàn)狀來講,誤區(qū)有好幾個方面。首先是建模思維培養(yǎng)的過程中缺少分層引導(dǎo),因為學(xué)生之間差異存在的必然性,某些學(xué)生對數(shù)學(xué)問題的分析并不那么流暢,從數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)變成數(shù)學(xué)關(guān)系,再轉(zhuǎn)變成數(shù)學(xué)模型,難度較大,會擴大原先的差異,所以分層是必須的;其次注重充分結(jié)合教材和課標(biāo),數(shù)學(xué)模型一旦建立,其思維的深度和難度都有一定的要求,對于小學(xué)生來說,并不是件簡單的事,所以,在模型構(gòu)建的過程中,我們結(jié)合教材和課標(biāo),在配合課標(biāo)多維目標(biāo)的達成過程中,有效滲透數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建,充分加強學(xué)生的建模意識,促使學(xué)生能力的提升;第三是注重靈活運用好數(shù)學(xué)模型,數(shù)學(xué)模型是有限的,數(shù)學(xué)問題是無限的,如果把有限的數(shù)學(xué)模型運用到無限數(shù)學(xué)問題中,讓學(xué)生學(xué)會靈活運用數(shù)學(xué)模型,就能讓數(shù)學(xué)模型真正成為學(xué)生思考數(shù)學(xué)問題,解決數(shù)學(xué)問題的一種正確的思維和能力。在建模的過程中,謹(jǐn)防多方面的誤區(qū),才能切實提高學(xué)生的綜合實踐能力。
新課程標(biāo)準(zhǔn)再次要求:“通過義務(wù)階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),使學(xué)生初步學(xué)會運用數(shù)學(xué)思維方式去觀察、分析現(xiàn)實社會,去了解日常生活中和其他學(xué)科學(xué)習(xí)中的問題,增強應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識。體會數(shù)學(xué)與自然及人類社會的密切聯(lián)系,了解數(shù)學(xué)的價值,增進對數(shù)學(xué)的理解和學(xué)好數(shù)學(xué)的信心?!彼酝ㄟ^數(shù)學(xué)建模的思想和行為讓這個目標(biāo)得到充分落實,是素質(zhì)教育改革的實踐成果之一,在我們的教學(xué)行為中,確實應(yīng)該充分用好這個方面,并不斷完善。