摘 要:數(shù)學(xué)模型是數(shù)學(xué)中重要的內(nèi)容,在《數(shù)學(xué)課程標準》里沒有對小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)模型提出明確的目標和要求,但我們小學(xué)教師必須明白在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中如何引導(dǎo)學(xué)生進行數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)以及建構(gòu)到何種程度,還要把握如何進行數(shù)學(xué)模型思想的滲透。
關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)模型;思想滲透
《數(shù)學(xué)課程標準》中,對小學(xué)生建構(gòu)數(shù)學(xué)模型要求只字未提,但我們不能就此下結(jié)論:建構(gòu)數(shù)學(xué)模型在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中不重要。其實,廣義地說,小學(xué)數(shù)學(xué)中的法則、規(guī)律、數(shù)量關(guān)系式、圖表等都是數(shù)學(xué)模型,只是這些知識在小學(xué)數(shù)學(xué)中表述的直白、淺顯、簡單罷了,抽象層次低和符號化程度很低,在數(shù)學(xué)家看來還難以稱之為數(shù)學(xué)模型。而這些數(shù)學(xué)知識,恰恰就是學(xué)生今后要建構(gòu)的真正意義上的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)。學(xué)生數(shù)學(xué)水平的提高,是一個漸進的過程,有一個層次提升的過程。如果沒有初級的認知,就沒有復(fù)雜的認知建構(gòu)。
一、 教師應(yīng)有數(shù)學(xué)模型思想
“師傅不明弟子弱”,如果作為我們數(shù)學(xué)教師都不清楚什么是數(shù)學(xué)模型,我們怎么引導(dǎo)學(xué)生進行數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)呢?由于小學(xué)數(shù)學(xué)中沒有明確提及到數(shù)學(xué)模型教學(xué)目標任務(wù)等原因,很多小學(xué)數(shù)學(xué)教師不知道什么是數(shù)學(xué)模型,或者不想了解數(shù)學(xué)模型,更不會主動去學(xué)習(xí)和探討數(shù)學(xué)模型,所以,也就談不上有意識引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)模型建構(gòu),又怎么能對小學(xué)生進行數(shù)學(xué)模型思想的滲透工作呢?
《課標》中沒有明確提出小學(xué)生對數(shù)學(xué)模型的學(xué)習(xí)的目標和要求,那自然有《數(shù)學(xué)課程標準》的考量。就是因為這樣,我們更應(yīng)當要弄清楚,還要把握準小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)學(xué)模型思想滲透的程度與分寸了,我們教師必須做到心中有數(shù)。
二、 讓小學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)過程
小學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(如概念、法則、計算公式等)的過程,就是他們在重復(fù)前人的數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的過程,我們教師的適當引導(dǎo),也就是對小學(xué)生數(shù)學(xué)模型思想滲透的過程,當然這個過程要符合小學(xué)生認知規(guī)律和認知水平。
例如,我們來看,三年級“分數(shù)的初步認識”中,一位農(nóng)村教師引導(dǎo)小學(xué)生對分數(shù)模型初步建構(gòu)過程:首先,教師創(chuàng)設(shè)了一個小學(xué)生喜歡的平均分東西的情,熊大、熊二要平均分6個松果、2瓶飲料、1個西瓜(松果和飲料圖片,西瓜是實實在在的真西瓜);接著,教師引導(dǎo)學(xué)生按順序一樣一樣地平均分東西,分松果和飲料只是個引子,當然,重頭戲是平均分1個西瓜,老師問:“怎么分?”,學(xué)生齊答分成兩份,為了“逼”出學(xué)生說出或意識到是“平均分”,老師故意將刀偏到西瓜的一邊,學(xué)生說不行,老師將刀逐漸向中間移,一直移到學(xué)生心里感知到是平均分的位置,才切下去,并說:“對,是平均分。”切好后,老師問:“熊大吃到了幾個西瓜?”并要求學(xué)生寫出來。學(xué)生多數(shù)寫了個“半”字。老師開始啟發(fā):“三個松果用3表示,一瓶飲料用1表示,那么,半個西瓜怎樣表示呢?”
學(xué)生沒有預(yù)習(xí)過當然不會了,老師激勵學(xué)生:“你知道嗎?”很多學(xué)生茫然或搖頭。老師沒有直接告訴學(xué)生,而是讓學(xué)生自學(xué)課本,并提出自學(xué)要求:“你能從中學(xué)會了什么?你還知道什么?你還有什么問題?”學(xué)生自學(xué)后,都學(xué)會了半個西瓜的“半”,可以用12來表示,通過自學(xué),很多學(xué)生還知道12的讀作二分之一;還知道分子、分母、分數(shù)線等;學(xué)生還提出了很多問題,特別是提出一些有趣的問題:“2為什么叫分母?”“1為什么叫分子?”“1和2為什么不倒過來寫?”學(xué)生詮釋也很有人情味:“2是母親,1是母親生的,所以1叫分子!”“母親愛兒子,母親就把兒子扛在頭頂上,所以,2在下面,1在上面!”……
可能有老師質(zhì)疑,這也叫數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)?對于小學(xué)生來說,這就是一個數(shù)學(xué)模型(分數(shù)概念模型)初步建構(gòu)。如果將分數(shù)概念比作是在小學(xué)生頭腦中要建的一幢大樓,那么上面學(xué)生在老師引導(dǎo)下建構(gòu)的12,只能算作這幢大樓剛從建造的地基上露出的一點點小尖子而已,而之前小學(xué)生所學(xué)習(xí)的自然數(shù)、平均分意義、除法意義等等,甚至學(xué)生生活中的“母子關(guān)系”都成了學(xué)生建構(gòu)“分數(shù)”這座大樓的根基。從12到建構(gòu)分數(shù)模型還有很多路沒有走,還差好多層次,所以在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)只強調(diào)要滲透數(shù)學(xué)模型思想,而無明確的目標和要求。
三、 讓學(xué)生在解決實際問題中,進一步體驗數(shù)學(xué)模型思想
1. 讓學(xué)生在問題解決中,夯實和完善數(shù)學(xué)模型。
解決學(xué)生身邊問題,是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)模型的一個重要目標,當然,還有一個作用,可以小學(xué)生進行理解和鞏固已經(jīng)建構(gòu)的數(shù)學(xué)模型,同時也可以進一步完善原來還沒有建構(gòu)的數(shù)學(xué)模型,還可以拓展原有數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用范圍,從而提升原有的數(shù)學(xué)模型的認知。
例如,當學(xué)生學(xué)習(xí)完梯形的面積計算公式S=(a+b)×h÷2后,讓學(xué)生進行一些適當練習(xí),從而使學(xué)生進一步理解梯形面積的計算方法和計算公式中,每個字母的具體含義,從而鞏固已建構(gòu)的梯形面積計算公式。當學(xué)生能正確地解決相關(guān)的實際問題后,還可以讓學(xué)生嘗試用這個公式解決木頭、圓形物堆積相關(guān)問題,如上圖。通過這樣問題的解決,拓展了梯形面積計算公式的運用范圍,提高學(xué)生的認知水平。
2. 讓小學(xué)生在解決問題過程中,增強對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的自信。
對于孩子來說,“成功是成功之母”,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,小學(xué)生過多地經(jīng)歷失誤、失敗,會導(dǎo)致小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信,會降低小學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的動力。小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)模型,就是為了能較好地解決自己身邊的問題,小學(xué)生利用已學(xué)過的數(shù)學(xué)模型,解決了自己身邊相應(yīng)的問題,不但加深鞏固了學(xué)生所學(xué)的數(shù)學(xué)模型,增強了學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心,同時小學(xué)生還體驗到了數(shù)學(xué)模型的魅力。
例如,學(xué)生學(xué)習(xí)完比和比例的知識后,我們讓學(xué)生通過在同一時刻測量1米長木棍影子的長和學(xué)校國旗桿影子的長來得出旗桿的高度。通過學(xué)生獨立思考,小組討論,集體交流,最后進行了實際測量和計算,學(xué)生得出旗桿高12米,學(xué)生為了確認結(jié)果的正確性,還去專門問學(xué)校校長,證實也旗桿高真的是12米。全班學(xué)生都特別高興和興奮。
學(xué)生利用比或比例知識(數(shù)學(xué)模型)解決了身邊的之前難以解決的問題,我們有理由相信,學(xué)生會更深刻地理解和掌握比和比例的知識,體驗到了數(shù)學(xué)模型的作用和魅力,增強了他們學(xué)好數(shù)學(xué)的信心,在這過程中,學(xué)生的核心素養(yǎng)也得到了發(fā)展和提升。
作者簡介:曹思穎,江蘇省新沂市,新沂市窯灣鎮(zhèn)中心小學(xué)。