湖北省棗陽市第二實驗小學 龔永超
小學是學生接觸數(shù)學知識的搖籃時期,為了充分培養(yǎng)學生對數(shù)學知識方面的興趣和熱情,必須采取最先進,最科學的教學理念。在此驅(qū)動下,建模思想的作用便愈發(fā)明顯,利用數(shù)學的建模思想,可以將高難度的數(shù)學知識用最簡便的方式展現(xiàn)出來。
數(shù)學建模思想最大的益處就是有助于幫助學生理解模型是如何構(gòu)建的,在平時教育教學的工作當中,教師表現(xiàn)模型的方式和途徑有很多。例如,教師在教學生“認識圖形”的過程中,可以尋找生活中跟正方形或者是長方形相似的物體,將學生難于理解的理論化知識,用最直觀的事物表現(xiàn)出來,使學生理解起來更加容易,進而帶領學生接受新的知識點。此外,教師還可以利用教學用具來鞏固學生對圖形知識的記憶程度,繼而去遨游于新的知識的海洋。
利用數(shù)學建模思想,可以幫助學生用模型的方式建立起對應關系,將先后學習到的內(nèi)容實現(xiàn)有機結(jié)合,便于學生自身理解學習的重點。例如,在學習“米和分米”的知識點時,首先可以讓學生去估量講桌的長度或是椅子的長度,把學生用小組的方式均勻分開,各個小組布置的建模任務都不相同。布置前面的小組測量講桌的長度,后面的小組測量椅子的長度,最終讓學生互相探討測量中都存在哪些問題,并用練習題的方式進行解決。
第一題,比較講桌和椅子的長度。
第二題,畫一條比7分米短5分米的線段。
第三題,人的腳掌大約寬10米,這種說法對嗎?如果不對,為什么?
從三個學生親自測試的小問題出發(fā),增強學生對“米和分米”的認識程度。教師將模型的出現(xiàn)方式運用得活靈活現(xiàn),學生對模型的好奇心和探索欲就越大,對學生在學習數(shù)學知識方面的幫助也就更大。
利用數(shù)學建模思想,為學生探索知識的本質(zhì)提供了捷徑。在具體的教學任務中,教師有必要高度注意數(shù)學建模的有效性,將數(shù)學模型與理論知識結(jié)合起來,并通過簡化數(shù)學模型的方法,進而發(fā)掘數(shù)學知識的共性。此外,教師還可以有效利用課堂上的最后幾分鐘時間,用數(shù)學模型的視角總結(jié)課堂上學習到的重點,跟學生一起重溫數(shù)學建模的學習過程,使學生牢牢將知識吸收消化掉!
以“軸對稱圖形”為例,多數(shù)教師選擇用剪紙或是窗戶來作為模型的素材,這在一定程度會限制學生的思維能力。對此,教師更應該做到的是引導學生進一步進行探索,具體的途徑可以通過提出問題、分析問題或是解決問題等。
針對這種案例,教師可以對學生提出問題:“軸對稱圖形的對稱軸有幾條?”進而讓學生獨自去進行軸對稱圖形的簡單制作,通過這一過程,能夠讓學生對軸對稱圖形的基本性質(zhì)有所了解,并最終實現(xiàn)數(shù)學知識方面的積累。
例如,在立體圖形的學習中,像是長方體和正方體這種類型,教師可以通過長方體的模型進行教學工作。首先,教師可以讓學生自主觀察長方體或正方體的模型,并且提出對應的問題:“同學們想從哪里開始研究這道題呢?”接下來就是分析問題的環(huán)節(jié),鼓勵學生將正方體或長方體拆成六個部分,最終得出結(jié)果,長方體的面積公式是什么。
所謂優(yōu)化構(gòu)建,就是將數(shù)學模型在構(gòu)建過程中進行優(yōu)化,通過模型教學的理念,將學生的學習興趣全面激發(fā)出來。提高學生在課堂學習中的效率,不僅是教師的職責,還需要學生與教師之間的完美配合和共同努力。
教師需要持之以恒地挖掘模型構(gòu)建道路上的有效捷徑,對模型的構(gòu)建過程進行全面化的創(chuàng)新,發(fā)揮課本典型例題的作用,將例題在建模中隱匿的功效發(fā)揮到最大,認真找出課本和現(xiàn)實生活存在的平衡點,以此來完成模型過程中對教學產(chǎn)生的關鍵作用。
在學習”數(shù)一數(shù)”這一課節(jié)時,教師完全可以發(fā)揮課本上生動形象的動畫圖案作用,使學生在練習課本知識的同時,鞏固學生對基礎知識的掌握程度,從而達到提高數(shù)學成績的目的。
最典型的是找朋友的題型,通過讓學生找到相同圖案的這一過程,成功認識從一到到十的數(shù)字。
還有就是畫畫的題型,這類題型通常會先出現(xiàn)一定的數(shù)字,接下來讓學生在練習本上將這些數(shù)字畫出來。
最后是連一連的題型,具體就是將數(shù)字和相關的圖畫對應起來,以此來達到對模型構(gòu)建過程中的優(yōu)化。
在時代巨浪滾滾翻騰的今天,利用多媒體設備進行教學已經(jīng)成為普遍現(xiàn)象,教師利用PPT亦或是flash對學生進行教學,同樣能夠在最大限度上調(diào)動學生的積極性,完善教學制度,促進學生日后的學習。
小學生的天性就是活潑,動手和動腦的能力都很強,數(shù)學老師將數(shù)學建模思想應用到教學過程中時,可以將有關于數(shù)學的實踐活動跟模型構(gòu)建進行糅合,通過給學生布置作業(yè)的形式,讓學生發(fā)現(xiàn)其中隱蔽的知識點,最后讓學生根據(jù)這個知識點創(chuàng)建模型。
在學生完成作業(yè)的過程中,遇到難題是在所難難免的事情,教師需要時時刻刻關注學生的作業(yè)完成情況,用小伙伴的身份參與到學生的作業(yè)中去,消除教師和學生之間存在的身份差異,第一時間幫助學生解決作業(yè)中遇到的問題。
例如,在初步認識角的學習中,教師可以將學生具體平分為若干的幾個小組,讓學生自己完成測量任務,將書本上的枯燥難懂的理論知識簡單化,培養(yǎng)學生對實際問題的解決能力。
綜合以上幾點內(nèi)容,教師必須加強數(shù)學建模思想在教學工作中的應用,將學生在學習中存在的具體情況與課本結(jié)合,適應學生在數(shù)學學習過程中的具體需求,及時做出相應的解決措施。
教材對教師的作用就像是士兵不能沒有槍,廚師不能沒有刀一樣。在小學課本上,其實有很多生動形象的案例,這些案例跟教學的主題基本上保持一致,不但典型而且還接近生活,更容易被學生所理解和接受。根據(jù)這類案例構(gòu)建數(shù)學模型,教師對教材知識的把握程度要求是非常高的。
數(shù)學教學工作中的建模思想主要有兩個,第一個就是數(shù)學模型,而第二個則是如何建立起數(shù)學模型。對數(shù)學建模的思想有所了解,就等于了解了數(shù)學模型被引入小學教學中原因和重大意義。從某種意義上說,數(shù)學模型就是把事物本身存在的關系用思維的方式表達出來。數(shù)學理論、數(shù)學公式等,都可以被稱為數(shù)學模型。
思想解決方法是為了解決事物本身存在的相關問題而生成的,至于數(shù)學建模的這種思想,自然也不會出現(xiàn)例外。在數(shù)學教學過程中,存在的基礎性問題主要有兩個,第一點是要求對理論知識的掌握程度,第二點則是需要考驗學生對現(xiàn)實問題的解決程度是怎樣的。至于大致過程,主要分為如下幾點:
第一,選擇準備模型,需要對模型的實際情況進行整體分析,最終得出相應的結(jié)果,還有就是了解問題存在的實際意義,將解決問題的多種元素進行結(jié)合理解,想好該用何種語言對問題進行描述。
第二,對模型進行推證,這類過程屬于假設性解決方案,首先需要學生將問題可能發(fā)生的案例一一推倒出來,最后根據(jù)自己的驗證結(jié)果,否定不合理的案例,從而得出正確的解決方法和答案。
第三,原有假設的方法,這類方法類似于方程問題,要求學生利用題目要求,對案例進行分析,通過假設的方法,建立比較數(shù)字化的對應關系,最終得出結(jié)果。
第四,檢驗方法,這類方法有時是為了驗證答案的準確性,有時則要根據(jù)劇情情況進行思維分析。例如,杯子的容量實際多少,現(xiàn)有多少升水,這種問題用四舍五入就會造成誤差。
數(shù)學建模思想在數(shù)學教育教學過程中占據(jù)著十分重要的作用,這種思想不僅應用的范圍廣泛,解決問題的效率也是相當高的。運用數(shù)學建模的方法解決了,并不是十分成熟。然而,時代在改變,人們的生活也有著日復一日的變化,總一天數(shù)學建模思想會達到登峰造極的地步。
[1]張麗鵬.建模思想在小學數(shù)學教學中的應用[J].中國校外教育,2014,23:180.
[2]張艷紅.數(shù)形結(jié)合思想在小學數(shù)學教學中的應用[D].山東師范大學,2016.