模型,在自然辯證法中與“原型”相對。原型,即客觀存在的研究對象;模型,則是具有原型相似特征的替代物,是系統(tǒng)或過程的簡化、抽象和類比的表示。模型思想在數(shù)學數(shù)學思想方法中有非常重要的地位,數(shù)學模型是用數(shù)學語言概括地或近似地表述出研究對象的特征、數(shù)量關系和空間形式的一種數(shù)學結構。廣義上,一切數(shù)學的概念、原理和數(shù)學的理論體系,都視為數(shù)學模型。數(shù)學模型方法是把研究、考查的實際問題或理論問題抽象為數(shù)學問題,建立相應的數(shù)學模型,通過對數(shù)學模型研究得出原問題的解決方法?!读x務教育數(shù)學課程標準(2011年版)》的前言提出:“模型思想的建立是學生體會和理解數(shù)學與外部世界聯(lián)系的基本途徑。建立和求解模型的過程包括:從現(xiàn)實生活或具體情境中抽象出數(shù)學問題,用數(shù)學符號建立方程、不等式、函數(shù)等表示數(shù)學問題中的數(shù)量關系和變化規(guī)律,求出結果,并討論結果的意義。這些內容的學習有助于學生初步形成模型思想,提高學習數(shù)學的興趣和應用意識。”模型思想的意義在于通過數(shù)學了解外部世界,闡述外部世界。低年級學生的思維處于具體形象思維階段,而模型思想屬于抽象思維能力。那么,對于一年級學生,如何培養(yǎng)學生的模型思想呢?本文將以“加法的認識”進行初步的探討。
一、想一想
數(shù)學教學注重以“問題情境—建立模型—解釋與應用”的模式展開。問題情境的創(chuàng)設及呈現(xiàn)形式對我們理解模型有很大的幫助。我們通過問題情境提取數(shù)學問題,數(shù)學問題是模型建立的意義。而情境的呈現(xiàn)方式可以幫助我們更好地懂得解決問題的方法。通過對解決問題的方式進行歸納,形成了方法,由此建立模型。
在一年級“一共有多少”這課中,圍繞著這個問題創(chuàng)設了兩個情境。第一個情境,左手的3根鉛筆和右手的2根鉛筆;第二個情境,3只熊貓在吃竹子和2只熊貓在玩皮球。第一個情境通過將兩只手的鉛筆“合起來”數(shù)一數(shù)解決。第二個情境用圓圈代替熊貓,第一行畫3個圓圈,在第一行圓圈下面畫2個圓圈,通過將圓圈“合起來”數(shù)一數(shù)解決。通過對兩個問題情境解決方式的歸納,我們認識到解決“一共有多少”這樣的數(shù)學問題,方法就是“合起來”數(shù)一數(shù)。
二、說一說
1.重視基礎鞏固
通過訓練,讓學生學會說“_______和________,合起來有多少?”學生明確這兩樣東西合起來就是一個加法問題。形成加法問題的表象,加法問題的本質即“合起來”,模型思想得到發(fā)展。
2.重視情境描述
引導學生描述情境圖,把握模型的本質內涵,鞏固理解。如:通過描述“停車場有3輛車,又來了1輛車”,數(shù)學問題是“合起來一共有多少?”讓學生明白已知和未知,模型本質是合起來。“一共有多少”的數(shù)學問題可以用加法算式“3+1=4”解決,學生說一說加法算式中每個數(shù)“3”“1”“4”的意義,理解每個數(shù)具體的意義,形成數(shù)的表象,掌握“4”是“3”和“1”合并而成的。
3.重視思維擴展
在多個用“1+4=5”解決的實際問題中,說說數(shù)表示什么,通過多種形式表達對加法意義的理解,加深模型思想的理解。如:(1)左邊1朵玫瑰,右邊4朵玫瑰;(2)左邊一只母雞,右邊4只小雞;(3)左邊4個足球,右邊1個籃球;(4)上面1個圓圈,下面4個圓圈。說一說每一個實際問題中“數(shù)”所表示的意義,豐富了學生對加法算式的認識,對加法模型的理解得到鞏固。
三、動一動
動手操作,有利于兒童對知識的理解和掌握,有利于兒童思維能力的培養(yǎng)和發(fā)展。小學生的思維發(fā)展處于具體形象思維向抽象邏輯思維過渡的階段,小學生雖具備一些初步的抽象思維能力,但在很大的程度上還要靠動作進行思維,靠直觀感知獲取知識。通過親自動手操作,從動作感知到形成表象,從而加深對模型的理解。
通過“數(shù)鉛筆”活動:左手拿3根鉛筆,右手拿2根鉛筆,探究:一共有多少?學生發(fā)現(xiàn)問題的解決方法是“合起來”數(shù)。學生親歷問題解決的過程,形成模型的表象,把握模型的本質。
通過“擺圓片”活動:同桌兩人輪流擺圓片和寫算式。學生擺左右兩堆圓片,求合起來有幾個圓片?經(jīng)過多次擺圓片、寫算式的活動,學生模型思想的表象得到鞏固,加深了對模型的理解。
四、用一用
從具體的問題經(jīng)歷抽象歸納的過程,建立了模型,還要組織學生將數(shù)學模型還原為具體的數(shù)學直觀或可感的數(shù)學現(xiàn)實,使已經(jīng)建立的模型不斷得以擴充。如:爸爸和媽媽吃了9個蘋果,媽媽吃了3個,問:媽媽吃了多少?
最后在練習中體驗模型思想的實用性,在鞏固知識的同時,讓學生體會到數(shù)學模型的實際應用價值,有助于培養(yǎng)學生運用數(shù)學模型進行判斷、推理的思維能力。
總之,學生模型思想的建立并不是一蹴而就的,而是貫穿于數(shù)學學習的全過程。教師在教學過程中應該注意選擇教學策略,讓學生的模型思想不斷得以發(fā)展。
參考文獻:
王麗兵.讓智慧的光芒在課堂中閃耀:談小學數(shù)學課堂中模型思想的培養(yǎng).教學月刊:小學版,2008.
編輯 段麗君