王雅麗
新課程標準中首次提到了數(shù)學(xué)模型的概念,同時嚴士鍵教授也在《數(shù)學(xué)教育應(yīng)面向21世紀而努力》一文中指出:“分析問題和解決問題通常意味著以下一些環(huán)節(jié):將實際問題化成可以處理的但又對原來的問題有用的數(shù)學(xué)問題,尋找或創(chuàng)造適當(dāng)?shù)慕鉀Q問題的數(shù)學(xué)方法(包括計算方法)。”我認為,分析和解決實際問題的能力實質(zhì)就是數(shù)學(xué)建模的能力。
那么,我們的小學(xué)數(shù)學(xué)課堂應(yīng)該怎樣引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)數(shù)學(xué)模型,從而提高學(xué)生解決實際問題的能力呢?
在猜測、驗證中建立數(shù)學(xué)模型。小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的猜測是學(xué)習(xí)中的一種再創(chuàng)造過程,主要是讓學(xué)生先對數(shù)學(xué)的結(jié)論進行猜測,再經(jīng)歷驗證,證明自己的猜測是否正確,從而歸納出新的數(shù)學(xué)結(jié)論,即建立新的數(shù)學(xué)模型。在“圓的周長”教學(xué)中,我先讓學(xué)生猜想,再讓學(xué)生動手操作實驗,以直觀形象促進學(xué)生對抽象知識的認識,符合小學(xué)生以形象思維為主的特點,不僅有效解決了圓的周長問題,還為后續(xù)學(xué)習(xí)圓的面積預(yù)留發(fā)展空間,做了研究方法上的準備。這種使學(xué)生經(jīng)歷猜測、驗證、交流、歸納的學(xué)習(xí)過程,有效構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的教學(xué)模式是科學(xué)、合理的。這種方法一般適用數(shù)學(xué)內(nèi)容屬“延伸發(fā)展性”新知識的教學(xué),首先學(xué)生應(yīng)具備相關(guān)的基礎(chǔ)知識、活動經(jīng)驗、學(xué)習(xí)方法,能驗證猜想,并能進行獨立或合作學(xué)習(xí)。其次要重視引導(dǎo)學(xué)生歸納概括,因為學(xué)生驗證后對所學(xué)知識雖然建立了表象,但其認知是零碎的、感性的,需引導(dǎo)學(xué)生從驗證的結(jié)果找出共性,進行概括歸納,使他們的感性認知上升為理性認識。
在觀察、思考中建立數(shù)學(xué)模型。觀察、思考是人們發(fā)現(xiàn)探索客觀世界中規(guī)律的一種有效途徑,也是學(xué)生從已知的學(xué)習(xí)信息中進行觀察和思考、發(fā)現(xiàn)交流、歸納概括數(shù)學(xué)規(guī)律、感悟數(shù)學(xué)思想與方法的基本途徑之一。在“發(fā)現(xiàn)規(guī)律”教學(xué)中,我為學(xué)生提供了一組圖形,學(xué)生通過觀察、思考、交流、分析,發(fā)現(xiàn)了其中蘊含的規(guī)律,這種教學(xué)方式符合學(xué)生思維發(fā)展規(guī)律。教學(xué)時,教師提供給學(xué)生觀察思考的信息原型要直奔“建模”主題,盡可能在課堂中由師生共同生成,并注重引導(dǎo)學(xué)生通過觀察與思考,進行歸納。
在嘗試、交流中建立數(shù)學(xué)模型。嘗試是人們了解、認識客觀世界的一種有效途徑。教師可引導(dǎo)學(xué)生運用已有知識與經(jīng)驗,嘗試探究解決新的數(shù)學(xué)問題,再進行交流,達成共識,歸納出新知識的數(shù)學(xué)模型。在“求解周長”教學(xué)中,我把握好知識之間的聯(lián)系,創(chuàng)設(shè)問題情境,促使學(xué)生在主動探索嘗試過程中,進行再創(chuàng)造學(xué)習(xí),獲得了新知,感受了成功的愉悅。學(xué)生在相互的合作與交流中建立了一個簡單的數(shù)學(xué)模型——平移。在以后遇到類似的問題時,學(xué)生自然就會運用平移的思想方法來解答。運用這種方法教學(xué)時,教師要創(chuàng)設(shè)科學(xué)、合理、有效的學(xué)習(xí)活動情境,讓學(xué)生在迫切尋求解決問題的心理狀態(tài)下主動探索學(xué)習(xí),并注重學(xué)生嘗試結(jié)果的歸納與升華。
在實踐、體驗中建立數(shù)學(xué)模型。體驗包括行為體驗和內(nèi)心體驗。行為體驗是一種實踐行為,是一個親身經(jīng)歷的動態(tài)過程;內(nèi)心體驗是將行為體驗進行升華和內(nèi)化的過程。學(xué)習(xí)體驗?zāi)茏寣W(xué)生通過驗證自主建構(gòu)知識,變得樂學(xué)善思。在“百分數(shù)應(yīng)用”教學(xué)中,我設(shè)計了一個活動,讓學(xué)生比較兩家超市針對同一種商品的不同優(yōu)惠措施。通過活動,不僅使學(xué)生在輕松愉快的活動中掌握了相關(guān)知識,建構(gòu)了數(shù)學(xué)模型,更使學(xué)生進一步體會到數(shù)學(xué)來源于生活的道理。在教學(xué)中穿插建模,不僅可以將課本知識得以擴展,更能夠激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
數(shù)學(xué)的生命力在于它能有效地解決現(xiàn)實世界向我們提出的多種問題,而數(shù)學(xué)模型正是聯(lián)系數(shù)學(xué)與現(xiàn)實世界的橋梁。數(shù)學(xué)建模教學(xué)擺脫了許多傳統(tǒng)教育的弊端,真正發(fā)揮了學(xué)生的自主探索能力和敢于創(chuàng)新的精神。作為小學(xué)教師,我們只有不斷嘗試新的有意義的教學(xué)模式,才能讓學(xué)生得到充分的、全面的發(fā)展,為將來的學(xué)習(xí)打下扎實的基礎(chǔ)。
■ 編輯吳君 ■