張亮
摘 要:在新課改的推動(dòng)下,人們對(duì)于小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)工作的關(guān)注程度日漸提高,小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)工作的體系也漸趨完善。數(shù)學(xué)建模思想是一種基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)思維,同時(shí),因?yàn)槠淇茖W(xué)性、合理性等特質(zhì),往往貫穿從小學(xué)乃至高校階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),需要在學(xué)習(xí)中不斷鞏固建模思維。目前我國數(shù)學(xué)建模思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)工作的應(yīng)用上并不盡善盡美,文章將圍繞數(shù)學(xué)建模的幾個(gè)核心問題展開其應(yīng)用于小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)工作方向上的研討,在當(dāng)前具有重要意義。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;小學(xué)數(shù)學(xué);教學(xué);應(yīng)用研究
一、 引言
數(shù)學(xué)建模思想是一種重要的數(shù)學(xué)思維,通過整合人的思維,將混雜于現(xiàn)實(shí)生活或?qū)嶋H困難中的繁復(fù)概念抽象為一個(gè)有機(jī)作用的數(shù)學(xué)模型,繁復(fù)、凌亂的概念在這一模型中彼此發(fā)生數(shù)學(xué)上的邏輯關(guān)系,使其背后的內(nèi)涵在具體到抽象的變動(dòng)中漸趨規(guī)范,達(dá)到對(duì)繁復(fù)問題的數(shù)學(xué)化理解。這樣的建模思維是理性思維高度集中的一種體現(xiàn),是學(xué)生整個(gè)求學(xué)生涯中的一種重要的、不可小覷的思考方法,具有重要的應(yīng)用及研究價(jià)值。然而,反思中國當(dāng)前小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)工作,盡管在教學(xué)方法及手段的革新上已經(jīng)有所突破,然而對(duì)于一些高級(jí)思維方法或數(shù)學(xué)思想的應(yīng)用,依然是比較落后的。目前小學(xué)數(shù)學(xué)階段盡管有對(duì)于建模思想的一些應(yīng)用,但是缺少一定的規(guī)范性,倘若從根本處進(jìn)行先研究、再實(shí)踐的應(yīng)對(duì)策略,相信在數(shù)學(xué)建模思想的推動(dòng)下,小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)工作必能蒸蒸日上。
二、 數(shù)學(xué)建模思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的意義
(一)化繁為簡,使理論概念清晰化
小學(xué)數(shù)學(xué)的求學(xué)內(nèi)容涵蓋面較為廣泛,諸多數(shù)學(xué)問題是從生活中提煉而出的,可以說,從生活中抽象出來的數(shù)學(xué)學(xué)科本身就具有一定的“建模色彩”,只是它要在建模思維的基礎(chǔ)上有更多學(xué)科的交叉與延伸。而數(shù)學(xué)建模的思想則是使學(xué)生在思考數(shù)學(xué)問題時(shí),跨越從生活到數(shù)學(xué)學(xué)科的感性理解,直接提煉出的一種理性思維方式。而理想的思維方式,能夠剔除數(shù)學(xué)學(xué)科理解中一些蕪雜的瑣碎信息,而直接離析出規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)模型,使人們從復(fù)雜化的數(shù)學(xué)問題中脫離,直面得以簡化的模型架構(gòu),通過對(duì)模型架構(gòu)的本身解讀,實(shí)現(xiàn)建模思維的應(yīng)用。由此可知,數(shù)學(xué)建模思想具有“化繁為簡,使理論概念清晰化”的顯要優(yōu)勢(shì),這對(duì)于正在形成健全思維的小學(xué)生個(gè)體而言,是需要引起高度關(guān)注的。
(二)鍛煉思維,使思考方式規(guī)范化
思維方式通常分為感性思維和理性思維,數(shù)學(xué)建模的思想則是理性思維的高度集中,對(duì)于數(shù)學(xué)這樣對(duì)理性思維具有較高要求的學(xué)科而言,學(xué)生掌握了系統(tǒng)而完備的理性思維方式,實(shí)際上是一種良好的素養(yǎng)鋪墊。實(shí)際上,數(shù)學(xué)學(xué)科上的眾多問題,都是比較考驗(yàn)理性思維能力的,而小學(xué)階段的知識(shí)體系,整體來說,難度一般,倘若在小學(xué)數(shù)學(xué)求學(xué)階段沒有形成良好的理性思維能力,在中學(xué)時(shí)期對(duì)于一些更為抽象及難于理解的,諸如立體幾何等問題的思考和理解,則可能會(huì)受到一定的負(fù)面作用。運(yùn)用良好的理性思維來理解并思考數(shù)學(xué)問題,這不僅更符合數(shù)學(xué)學(xué)科特色,同時(shí)也有降低誤差、增加效率的功效。由此可見,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)工作中,加大建模思維的應(yīng)用不僅能化繁為簡,使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念有更深層次的理解,同時(shí),也會(huì)幫助學(xué)生的理性思維能力變得更為規(guī)范和嚴(yán)謹(jǐn)。
三、 數(shù)學(xué)建模思想在小學(xué)數(shù)學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
綜合來說,當(dāng)前我國小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)工作盡管已經(jīng)應(yīng)用到了一定的建模思維,然而建模思維的應(yīng)用并不規(guī)范,存在一些矛盾性問題,以此導(dǎo)致教學(xué)效果有所降低,且學(xué)生對(duì)于建模思維的實(shí)際理解程度也并不如意,這些問題標(biāo)志著數(shù)學(xué)建模應(yīng)用于當(dāng)前小學(xué)數(shù)學(xué)教育的教學(xué)工作中時(shí),當(dāng)下的問題亟須解決。其中,最突出、明顯的一個(gè)建模應(yīng)用問題,即為規(guī)范性的匱乏,實(shí)際上,盡管建模思想是從混雜的生活中抽離而出,具有參與者的個(gè)性化色彩的一種思考模式,但它自身依然是嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范的,因此,在推行數(shù)學(xué)建模思想時(shí),一定要關(guān)注其規(guī)范性問題。比如,部編版小學(xué)數(shù)學(xué)教材四年級(jí)上冊(cè)書目中,含有一部分平行四邊形模塊的知識(shí),對(duì)于這一部分的內(nèi)容教學(xué),建模思想當(dāng)仁不讓地體現(xiàn)出了鮮明的優(yōu)勢(shì),然而以往教師在進(jìn)行這一部分課程教學(xué)中,忽略了建模思想的規(guī)范化、合理化問題,教師在授課中自行其是,僅僅是從經(jīng)驗(yàn)的表層上、極其膚淺地對(duì)學(xué)生進(jìn)行建模架構(gòu)的教學(xué),其效果之惡劣實(shí)在可想而知。另外,由于教師對(duì)于建模思想本身的把握并不到位,這也致使教師在運(yùn)用建模思想為學(xué)生授課解疑的過程中,學(xué)生有如囫圇吞棗,知其然而不知所以然,即使對(duì)新授課程有所領(lǐng)會(huì),建模思想也沒有得到合理培養(yǎng),因此從長遠(yuǎn)角度來審視,這顯然是極其不合理的。
四、 數(shù)學(xué)建模思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的理論關(guān)鍵
(一)趣味結(jié)點(diǎn)與情境創(chuàng)設(shè)
數(shù)學(xué)建模思維具有規(guī)范性、清晰化的鮮明優(yōu)勢(shì),因此在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)工作應(yīng)用到模型思維時(shí),要掌握好其顯著優(yōu)勢(shì),發(fā)揮特長。情境創(chuàng)設(shè)的教學(xué)方法在數(shù)學(xué)建模的思想帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合,使煩瑣的數(shù)學(xué)化概念或知識(shí)體系變得清晰明了,以此幫助學(xué)生加深理解,同時(shí),情境創(chuàng)設(shè)的教學(xué)方式又往往能激發(fā)學(xué)生的參與興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀參與等重要功效。而以學(xué)生為主體的主觀經(jīng)驗(yàn)式教學(xué)方法,則是數(shù)學(xué)建模思想中更為規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊环N策略。比如部編版數(shù)學(xué)教材四年級(jí)下冊(cè)中,有平均數(shù)這一專題模塊的知識(shí)體系,對(duì)于這一知識(shí)體系的授課,數(shù)學(xué)建模思想具有顯著優(yōu)勢(shì),教師可創(chuàng)設(shè)情境,假設(shè)現(xiàn)有五名男同學(xué)數(shù)學(xué)成績?yōu)?5、93、92、91、90,現(xiàn)有四名女同學(xué)數(shù)學(xué)成績?yōu)?6、95、93、93,引領(lǐng)同學(xué)思考,是否可以評(píng)價(jià)稱,根據(jù)男女同學(xué)本次數(shù)學(xué)考試成績的得分匯總比較,可知男同學(xué)數(shù)學(xué)整體成績要?jiǎng)龠^女同學(xué)的。這一觀點(diǎn)明顯不夠合理,教師繼而引領(lǐng)學(xué)生反思出一種更適宜在此基礎(chǔ)上比較男女成績情況的一個(gè)模型概念,繼而延伸出“平均數(shù)”的知識(shí),從學(xué)生實(shí)際生活著手,建立數(shù)學(xué)模型,如此便實(shí)現(xiàn)了趣味結(jié)點(diǎn)的創(chuàng)立,效果也自然會(huì)是事半功倍的。
(二)了解模型及模型問題
教師在授課中,應(yīng)當(dāng)對(duì)數(shù)學(xué)建模模型以及數(shù)學(xué)建模模型問題做到足夠客觀的充分認(rèn)識(shí),這也是在后續(xù)模型教學(xué)工作中,教學(xué)任務(wù)是否能得到合理開展的一項(xiàng)重要前提。這一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)首先需要教師對(duì)于授課內(nèi)容、模型思想、數(shù)學(xué)建模思想的應(yīng)用策略,數(shù)學(xué)建模思想應(yīng)用的利弊等建立一個(gè)客觀、充分的認(rèn)識(shí),并在實(shí)際教學(xué)工作中不斷磨合,使模型與模型問題的規(guī)范化得到早日推進(jìn),以此作為根基,小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)工作的改革發(fā)展也必將得到盡早的落實(shí)和突破。