(河北省廊坊市第十四小學065000)
淺談小學數(shù)學建模的策略
張宏偉(河北省廊坊市第十四小學065000)
建模是一種重要的數(shù)學思想,是數(shù)學認知活動的重要內(nèi)容。一切數(shù)學概念、公式與定理以及各種議程等等,都可以稱為數(shù)學模型。在數(shù)學認知活動中,教師要注重引導學生通過分析、猜想、提取與概括等來自主地構(gòu)建數(shù)學模型。這樣,學生不僅能夠深刻地理解與掌握基本的數(shù)學知識,更為重要的是可以掌握建模這一重要數(shù)學思想,從而有利于學生知識與素養(yǎng)的全面提升。讓學生學會建模這是小學數(shù)學教學的重要課題。筆者現(xiàn)結(jié)合具體的教學實踐對數(shù)學建模策略淺談如下幾點體會。
興趣是一切認知活動的基礎(chǔ),是教學成功的秘訣。只有激起學生對認知對象濃厚的興趣,學生才能產(chǎn)生積極的學習行為,把學習當做一種精神上的享受,這樣才能取得事半功倍的效果,而且還可以讓學生養(yǎng)成良好的學習習慣,形成持久的學習興趣。因此,培養(yǎng)學生建模能力的一個有效策略就是要激發(fā)學生對數(shù)學學科興趣,對建模的熱情。因此在具體的教學中,要避免無視學生學情的照本宣科,而是要將數(shù)學學習與現(xiàn)實生活結(jié)合起來,以學生所熟悉的生活事物與生活實例來引入新知,滲透建模思想,這樣可以大大增強教學的親切感與形象性,自然可以激起學生參與的激情與思考的積極性。如在學習“加法交換律”時,教師就可以以朝三暮四的成語故事來引入,將原本抽象的理論知識寓于富有趣味的生活故事之中,這樣可以避免以往機械的講述,實現(xiàn)寓教于樂,自然就可以激起學生強烈的學習熱情與學習動機,從而引導學生展開主動而快樂的學習。
“學起于思,思源于疑?!币蓡柺撬季S的開端,創(chuàng)新的基石,是打開學生探究之門的鑰匙。在建模教學中同樣如此,一個巧妙的問題,不僅可以激發(fā)學生的學習熱情,誘發(fā)學生探究動機,還可以將學生的思維引向深處,從而使學生的探究更有深度與廣度,在學生的積極思考與主動探究來圓滿地完成教學任務(wù)。為此在教學中,要盡量避免沒有懸念的教學,而是要善于運用提問藝術(shù),拋出富有啟發(fā)性與探索性的問題,一石激起千層浪,這樣更能引導學生展開主動探究。如在學習“平均數(shù)”時,我首先讓學生思考,班內(nèi)兩個小組參加學校的比賽,其中第一小組5個人,第二小組8個人,哪個小組的水平高一些呢?這樣的問題與學生的現(xiàn)實生活密切相關(guān),與教學內(nèi)容緊密相連,具有很強的趣味性與針對性,更能引發(fā)學生的學習熱情與主動思考。通過思考后,學生提出了一些解決方法,比較總分的高低,看最高分在哪個小組等。但隨后學生又發(fā)現(xiàn)這些方法存在一定的局限性,并不能客觀反映各小組的實際情況。學生初步建模失敗,此時就需要教師因勢利導,給予必要的啟發(fā)與誘導,進而引入“平均數(shù)”的建模,這樣就可以實現(xiàn)學生的有效探究,更加利于學生對此知識點的本質(zhì)性理解。
學生的認知規(guī)律是由形象到抽象再到形象,這一特點決定了在學生建模的過程中,要加強引導,深入本質(zhì)。如植樹問題是小學數(shù)學教學的一個重點也是難點,而要突出重點突破難點,就必須要讓學生深入本質(zhì)的理解,這樣學生才能靈活地加以運用,才能掌握數(shù)學建模這一重要的數(shù)學思想。經(jīng)過師生之間的互動探究得出不封閉路的植樹棵數(shù)=間隔數(shù)+ 1后,再次提出問題引導學生思考:(1)道路長度是100米,每隔5米種1棵樹,有多少個間隔?可以種多少棵樹?(2)如果間隔數(shù)是30個,可種多少棵樹?間隔數(shù)是n個,可種多少棵樹?(3)如果路的長度改變,而其他條件不變,植樹棵數(shù)=間隔數(shù)+1這個公式是否成立?(4)思考為什么植樹棵數(shù)不等于間隔數(shù)而是等于間隔數(shù)+1?這樣的幾個問題層層遞進,由特殊到一般,由抽象到弄錯,步步深入,可以將學生的認知由形象引向抽象再到形象,從而達到學生對知識的深刻理解與靈活掌握,親歷數(shù)學建模全過程,實現(xiàn)對這一基本數(shù)學思想的真正內(nèi)化。
數(shù)學學科源于生活,同時又服務(wù)于生活,與生活有著千絲萬縷的聯(lián)系。這一學科特征決定了在數(shù)學建模教學中不僅要重視從現(xiàn)實生活中來提煉與抽象出數(shù)學模型,同時還要注重將數(shù)學模型運用于生活實踐中,回歸生活,指導實踐,這樣才能真正實現(xiàn)學以致用,促進學生數(shù)學素養(yǎng)與能力的整體提高。如關(guān)于植樹問題,在學生抽象出數(shù)學模型,總結(jié)出公式以后,為了提升學生的認知,促進學生將知識轉(zhuǎn)化為能力,我們還要引導學生能夠運用抽象出的模型來解決現(xiàn)實問題。如廣場上的大鐘6點敲響6下,所用時間是10秒,那么12點時敲響l2下所用的時間是多少?這樣將學生所總結(jié)出的模型運用于現(xiàn)實生活問題的解決之中,將學生思維的全過程展現(xiàn)出來。這樣就可以避免學生對模型的機械套用,而是遵循了學生從現(xiàn)實生活提取數(shù)學素材抽象出數(shù)學模型再到將數(shù)學模型還原于具體的生活問題。這樣更能加深學生對數(shù)學模型的理解與認知,使學生已經(jīng)建立的數(shù)學模型得以不斷擴展與延伸,才能促進學生對模型的內(nèi)化,實現(xiàn)學生的真正理解與靈活運用,提升學生的能力;更為重要的是可以讓學生真切地感受到數(shù)學建模的實用性與必要性,促進學生掌握建模這一最基本、最重要的數(shù)學思想。
總之,數(shù)學建模是數(shù)學學習的重要方法,這是新課改的必要要求,是數(shù)學學科學習的內(nèi)在規(guī)律,同時也是由學生學習特點所決定的。在具體的教學中,教師要重視培養(yǎng)學生數(shù)學建模能力,不斷增強學生的應用意識,讓學生親身參與到概念與定理的形成過程中,提高學生分析問題與解決問題的能力,激活學生的思維,激勵學生創(chuàng)新,從而讓學生在主動思考與探究中來掌握建模這一重要數(shù)學思想與方法,促進學生數(shù)學知識、素養(yǎng)與綜合能力的整體提高。
(責編 張敬亞)