摘要:小學階段是學生數(shù)學系統(tǒng)學習的起點,更是培養(yǎng)學生良好學習興趣的關鍵時期。針對小學生學習意識不強,學習思維極易發(fā)散等問題,在小學數(shù)學教學落實的過程中,教師要注重建模思想的滲透。充分落實以生為本的教育思想,讓學生按照自己的思維模式構建模型,并探索問題解決的有效方法,同時推動學生之間相互合作有效交流,為學生學用結合奠定良好基礎。數(shù)學建模思想融入小學數(shù)學教學需要教師結合學生的學習情況有效落實,更好地啟發(fā)和引導學生,使學生的建模應用水平不斷提升。
關鍵詞:小學數(shù)學;建模思想;應用;互動;能力
一、 引言
隨著新課改的不斷深入,當前小學數(shù)學教育對學生綜合能力提出了更高的要求,尤其是對數(shù)學知識的應用考核,已經突破了單一問題的局限,而是置身于故事、生活情境、科學事實等背景之中,讓學生進行相應的探索和思考。這就要求在小學數(shù)學課堂教學落實的過程中,教師不僅要教會學生相應的學科知識,更要提升學生自身的學習能動性,讓學生在數(shù)學學習的過程中可以更好地分析問題,思考問題,構建模型,嘗試應用,推動學生數(shù)學素養(yǎng)全面提升。如何更好地調動學生思維積極性,指引學生學習創(chuàng)新,需要教師進行有效探索。
二、 數(shù)據(jù)建模的定義及其在小學數(shù)學中應用意義分析
數(shù)學建模是數(shù)學研究的一個重要分支,是指基于實際的問題情景來建立數(shù)學模型,并借助數(shù)學模型對問題進行求證、分析、解答、反思,推動實際問題有效解決的一個綜合性過程。數(shù)學建模需要從定量的角度來分析,更要對建模對象進行系統(tǒng)的解讀,全面的了解,進而才可以做出科學的假設,并用數(shù)學的符號和語言來建立模型。目前數(shù)學建模的應用已經越來越廣泛,除了結合于數(shù)學學科來研究之外,還可以與生物、醫(yī)學、經濟、金融、計算機等多個領域交叉融合。數(shù)學建模已經成為人們解決問題的一個重要手段。從小學階段開始向學生滲透建模思想對于學生今后的學習和發(fā)展具有多元意義。
(一)建模思想的運用可以更好地激發(fā)學生自身的學習創(chuàng)新意識
小學階段很多學生對數(shù)學學習帶有一定的排斥心理,希望通過記憶的方式來學習數(shù)學,這樣學生很難了解數(shù)學思想的精髓,同時學生自身的靈活應用意識發(fā)展也會受到極大的限制。建模思想的滲透從準備、假設、模型建立、求解、分析、模型檢驗等多個過程引領學生學習數(shù)學、探索數(shù)學,并對模型本身的合理性、適用性、準確性等不斷作出修正。以一個嚴謹而完整的學習過程推進,可以更好地提升學生學習專注力,推動學生全面扎實地掌握數(shù)學。對于學生自主創(chuàng)新、學習應用也具有多元意義。
(二)數(shù)學建模思想的滲透可以培養(yǎng)學生良好的實踐操作意識
“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行?!焙芏鄬W生在小學數(shù)學學習的過程中都存在眼高手低的問題。對于一些數(shù)學問題的認知過于簡單,解答問題的過程中有語言描述不夠具體、解題思路不夠完整等問題,這都會影響學生綜合認知的發(fā)展。數(shù)學建模思想的滲透,很好地將數(shù)學學習與生活實踐緊密聯(lián)系在了一起。結合同一個問題,學生可以嘗試多種方式建模并探索科學邏輯的解答過程。另外,結合不同的問題,學生也可以套用以前的模型來嘗試、變通和應用,這很好地體現(xiàn)了數(shù)學學習的靈活性及數(shù)學實踐的客觀性。從小學階段開始,教師就要給學生滲透良好的學用結合意識,可以讓學生從表面理解向內涵分析有效邁進。對于學生良好實踐意識的養(yǎng)成具有重要意義。
(三)數(shù)學建模思想的滲透可以為學生高階學習奠定良好基礎
數(shù)學建模具有豐富性、多元性、變化性的特點。小學階段的很多數(shù)學問題相對比較簡單,從這一階段開始讓學生嘗試去建立模型,相對而言比較容易。如果到了中學階段才開始向學生滲透建模意識,學生接觸的問題變得更加復雜,同時研究過程中需要用到的手段、方法也多元多樣,學生接受起來非常吃力。從小學階段開始向學生滲透建模思想,可以進一步扎實學生的數(shù)學基礎,培養(yǎng)他們敏銳的觀察力,同時結合不同的問題培養(yǎng)學生濃厚的探究興趣。這可以為學生高階建模嘗試奠定良好基礎,對于學生以后進行一些細致的科研工作也具有重要意義。信息化時代,教師還可以將數(shù)學建模與計算機應用、圖形分析有機結合在一起,推動學生綜合能力全面發(fā)展。這樣,學生再進行一些綜合性課程學習時就能夠更加游刃有余。
三、 小學數(shù)學建模思想應用的基本原則
(一)明確目標性原則
在小學數(shù)學教學落實的過程中,很多教師將建模思想的滲透融合于課堂教學。在教學過程中幫助學生建立模型,指引學生套用模型,進行一定的分析和解答嘗試,這很大程度上降低了小學生建模嘗試的難度,但也制約了學生課堂學習的積極性。為了更好地尊重學生自身的學習創(chuàng)造性,推動數(shù)學問題的靈活解決,在小學數(shù)學建模教學落實的過程中,教師要能夠圍繞具體的教學目標,學會在教學過程中適當放手。為學生出具建模任務,而建模嘗試的過程交由學生自己來摸索和實踐,同時以學生之間的相互交流,使學生更好地把握問題實質,排除一些不夠科學的建模嘗試。這樣不僅可以更好地推動學生主動思考,而且可以使問題解決的方式更加多元化。
(二)全面融合性原則
在小學數(shù)學建模教學的過程中,很多教師對建模思想的認知不夠具體,將建模教學僅僅結合于授課的某一個環(huán)節(jié),或者僅針對某一部分的內容,引領學生嘗試建模。而其余大部分教學則采用了傳統(tǒng)的新課導入、新課講解、重點剖析、強化訓練的步驟來落實。這在一定程度上可以保證教學的完整性,但是學生在學習的過程中,對于很多知識點的理解會停留在教師講解的層面,學生自身缺乏積極的思考和有效的探索。還有很多問題學生自身并沒有經歷思考、探索、嘗試的過程,存在課后不會用的問題。為了更好地推動學生對數(shù)學建模思想全面理解,鼓勵學生積極探索、主動建模,在小學數(shù)學教學落實的過程中,教師要能夠將建模思想滲透于多個教學環(huán)節(jié),彰顯數(shù)學知識自身系統(tǒng)連貫性特色。
(三)生活互動性原則
在小學數(shù)學教學落實的過程中,學生接觸的很多問題都與生活有緊密的聯(lián)系。因此,在小學數(shù)學建模教學落實的過程中,教師要時刻彰顯生活互動性原則。除了讓學生從數(shù)學的角度來嘗試建模之外,還要結合學生的生活實踐,讓他們更好地提高建模效率,推動學生積極主動學習,使學生對于數(shù)學技巧的掌握可以更加靈活。結合生活實踐,教師還可以鼓勵學生自主來創(chuàng)編問題,相互進行靈活的建模訓練。這樣可以避免學生機械枯燥的學習,以更好地彰顯數(shù)學學習的趣味性。同時以學生之間的對抗和較量,進一步激發(fā)學生自身的學習挑戰(zhàn)意識,使數(shù)學建模課堂可以智慧彰顯,活力四射。
四、 建模思想在小學數(shù)學教學中應用的具體對策
(一)營造恰當教學情境,鼓勵學生主動建模
在小學數(shù)學教學落實的過程中,培養(yǎng)學生的建模意識需要循序漸進。在課堂教學展開的過程中,教師要能夠為學生營造生動、具體的教學情景,讓學生對于數(shù)學問題可以主動感知,并在他們頭腦中構建模型。這樣學生才能夠主動、積極參與到數(shù)學建模的實踐過程中。另外,學生對于很多數(shù)學問題的邏輯思維意識較差,但是學生自身對于生動情境的認知能力比較強。所以在小學數(shù)學建模教學落實的過程中,教師要結合學生的認知特點,為他們創(chuàng)建恰當學習情景,以更好地吸引學生學習注意力,提高學生學習興趣。
在數(shù)位這部分知識學習的過程中,有一些題目讓學生直接嘗試建模,難度非常高。如下面這個問題:有一個三位數(shù),它的十位數(shù)字為3,個位數(shù)字是十位數(shù)的2倍,百位數(shù)字是比個位數(shù)字小4。針對這個問題讓學生進行建模的嘗試難度就非常高。學生既需要進行數(shù)位之間的比較,又要進行模型的建立。教師就可以先為學生創(chuàng)建一個生活情景,讓學生更好地思考有三個對象時,應該如何更確認其相互關系。例如,教師可以將問題轉化為下面這道題目:已知小明今年4歲,爸爸的年齡是小明年齡的7倍多2。而爺爺?shù)哪挲g是爸爸年齡的2倍少3。請問爺爺?shù)哪挲g是多少?同樣三個對象之間的關系分析,但是這道題目具有明顯的生活化特色,學生可以更好地分清主次并構建模型。對于推動學生主動思考,鍛煉學生建模能力具有重要意義。在教學落實的過程中,教師可以結合問題的難度,為學生搭建臺階,盡可能貼近學生的知識理解水平,為他們構建生動場景,鼓勵學生學習探索。這樣循序漸進,使學生把握建模的方法,提高學生對數(shù)學問題的認知能力。
(二)培養(yǎng)學生濃厚興趣,引領學生嘗試建模
數(shù)學建模不僅是問題解答的一種有效方式,更應該成為學生學習思考的一個重要組成部分。因此,在小學數(shù)學教學落實的過程中,教師要善于把握一些有利契機,培養(yǎng)學生濃厚的建模興趣。將建模思想升華為學生學習思考的一個重要組成部分,潛移默化中推動學生理解問題、解決問題。為了結合不同學生的能力水平,推動學生學習建模,教師要善于捕捉學生在課堂上的一些學習亮點,培養(yǎng)學生濃厚的建模興趣。
例如,在學習“角與三角形”這部分知識時,教師就可以為學生布置一項具體的實踐任務:讓學生從家中尋找三角形的物體并帶到課堂。然后讓學生用學過的方法來計算三角形每個角的度數(shù),嘗試對三角形進行分類。幫助學生突破對三角形知識的機械掌握,從實踐中理解三角形。接著結合學生帶到課堂上的三角形,教師可以將他們匯總起來,嘗試進行多種圖形的拼擺組合,并用拍照的方式記錄下來,投放到大屏幕上。然后教師可以讓學生結合圖形找一找其中有多少三角形,讓學生們學會結合規(guī)律來解決問題,鍛煉學生良好思維習慣。學生在學習的過程中全程參與,同時對三角形已經有了充分的認知,再讓學生解釋解答這類綜合性問題時,他們就能夠更好地釋放學習熱情,主動進行思考和建模。擺脫了對教師講解的依賴,也很好地突破了教材內容對學生學習思維的限制。學生在問題解決的過程中會找到多種方法,并表達出自己的一些個性觀點,這樣可以使學生數(shù)學學習的興趣得到大大的提升。
(三)依托小組合作,推動學生合作建模
在小學數(shù)學學習的過程中,除了讓學生們獨立建模之外,合作建模也是很好的一個學習互動。合作建模可以更好地提升學生的學習交流意識,培養(yǎng)學生良好的合作競技意識。比如在新課學習的過程中就可以讓學生們嘗試合作建模,從新課導入環(huán)節(jié),就可以根據(jù)一個學生上節(jié)課已經掌握的數(shù)學問題,并讓他們嘗試建模。在建模討論的過程中,幫助學生有效回顧和串聯(lián)前期基礎知識。在此基礎之上,教師進一步將問題的難度提升,引出新問題讓學生一起分析,鼓勵學生合作交流以修改原有模型,完善數(shù)學建模,突破對新知識的學習。在這個過程中,學生不是在接受教師的思想,而是自己在探索、嘗試問題解決的有效方法,可以更好地幫助學生發(fā)現(xiàn)新舊問題之間的關聯(lián)點,同時能夠使學生對數(shù)學問題思考的視角更加全面。在此基礎之上再讓學生進行課后訓練時,他們就更容易構建不同的模型,并說出自己心底的創(chuàng)意想法。這樣,學生在學習的過程中不斷進行嘗試和創(chuàng)新,學生自身數(shù)學建模的積極性也能得到顯著提升。
五、 結語
綜上所述,在教學落實的過程中,圍繞具體的教學目標,教師要對學生建模學習的過程進行有效的引領。同時為學生提供多元建模嘗試機會,讓學生不斷完善建模表述、作圖講解、問題探究,以精彩解答完整建模學習。教師要善于推動學生高效建模,順利突破教學目標,讓學生靈活掌握數(shù)學建模的方法。
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作者簡介:
余美珍,福建省漳州市,福建省漳州市龍海區(qū)石碼中心小學。