肖蘭
摘? 要:新形勢下的教學制度越來越先進,小學數(shù)學課堂的教學模式也應該越來越多樣化,各種師生喜愛的教學方式層出不窮?!皵?shù)學建模思想”作為一種全新的數(shù)學教學理念,具有很多特點和優(yōu)勢,不但能提高學生的數(shù)學學習效率,豐富課堂的教學內(nèi)容,還能活化數(shù)學課堂,優(yōu)化學習資源,值得教師采用。
關鍵詞:小學數(shù)學;建模思想;數(shù)學課堂;培養(yǎng)實踐策略
一、數(shù)學模型思想的概念
數(shù)學模型就是用數(shù)學來總結和概括現(xiàn)實生活中事物的特征、數(shù)量關系等,通過數(shù)學語言來進行展示的一種數(shù)量結構,從某種程度來說,數(shù)學的誕生本就是一種模型的建立,是對生活中的數(shù)量規(guī)律進行總結的過程。從本質上說,數(shù)學模型的建立就是用數(shù)學知識來解決現(xiàn)實和其他學科中的問題,是數(shù)學知識的應用。在小學階段,學生對生活知識的接觸最多,在學科知識的學習方面主要是為以后的學習打下基礎,所以學生有充分的機會去培養(yǎng)數(shù)學建模能力。建模思想有利于學生更加投入學習,提高教學的效率和質量。
二、基于建模思想培養(yǎng)的小學數(shù)學教學實踐策略
(一)基于學生認知,關注建模的全過程,有組織地教學
為體現(xiàn)數(shù)學模型的價值,教師應該把從生活中抽象出的數(shù)學問題,通過數(shù)學課堂的建構和求解再運用到生活中去,讓學生經(jīng)歷完整的建模過程。
1. 立足問題,指明教學方向
沒有問題指向就沒有課堂的教學研究,學生的數(shù)學學習是在不斷解決問題中掌握知識、形成技能,升華思想、豐富經(jīng)驗。好的問題能夠激發(fā)學生的探索欲望,促進學生學習的深入。
例如在教學“圓的面積”時,教學的核心就是“怎樣計算圓的面積”。因為這個核心問題,才有下面的問題探究,從而讓學生在一系列的探究和推理中形成圓面積的計算模型。
低年級的數(shù)學問題趨向于情境化,利用形象的圖片讓學生發(fā)現(xiàn)數(shù)學問題,抽象出數(shù)學模型,激發(fā)學生學習的欲望。到了中高年級趨向于具體的生活問題和科學地解決訴求,問題與學生的心智發(fā)展切合,因而很好地為建立數(shù)學模型做鋪墊。教師要善于捕捉情境中的數(shù)學信息,同時盡可能抓住生活中可利用的素材生成問題進行教學,這樣不僅可以拉近數(shù)學與生活之間的聯(lián)系,而且可以為應用數(shù)學模型、體現(xiàn)數(shù)學價值做支撐。
2. 抽象概況,搭建模型結構
從具體問題抽象出數(shù)學模型,是數(shù)學建模的重要環(huán)節(jié)。當剝?nèi)o關因素,只留下問題本質時,數(shù)學課堂的研究之旅即為開啟。在幫助學生建立數(shù)學模型的過程中,教師應該循序漸進,使學生逐步了解模型的整體結構。
如六年級下冊“圓錐的體積”的教學。
學生通過實驗對圓錐的體積進行研究,分享時呈現(xiàn)兩類資源。
[資源1] 學生使用的實驗材料是水、等底等高的圓柱和圓錐形容器,實驗的過程是在圓錐形容器里裝滿水,然后倒入圓柱形容器中,一共倒了3次,結論是圓柱的體積是與它等底等高的圓錐的體積的3倍。
[資源2] 學生選擇的實驗材料是水、等底等高的圓柱和圓錐形容器,實驗的過程是在圓柱形容器中裝滿水,然后倒入圓錐形容器中,同樣倒了3次,結論是圓錐的體積是與它等底等高的圓柱的體積的1/3。
學生介紹自己的實驗操作過程,在清晰的表達中獲得圓錐體積的計算模型。
對于同一知識,學生所形成的模型結構并不是單一的,作為教師,要善于引導學生從不同的角度建構屬于自己的數(shù)學理解。通過問題情境和學習素材,放手讓學生聯(lián)系已有的學習經(jīng)驗,嘗試建立不同的數(shù)學模型,在討論和對比中不斷優(yōu)化模型,讓方法多樣化和方法優(yōu)化成為學生模型建構的智慧橋梁。
(二)應用理解,提升建模能力
在教學中,教師可以從知曉、解釋和應用三個方面促進學生對知識的理解,讓學生明白建立數(shù)學模型可以達成對數(shù)學知識的解釋,而模型的應用則是對數(shù)學知識的一種認可和延伸。在這一過程中,學生不僅能達成對知識的鞏固和消化,更能認識到數(shù)學建模的意義和價值所在。例如在教學四年級下冊“畫示意圖解決問題”時,當學生通過圖形建立了“長增加求原來面積”問題的模型時,教師就可以啟發(fā)學生思考“還可以怎樣改變圖形使得面積也發(fā)生變化”。這時候學生通過長增加想到寬增加,再到長和寬都增加使得面積增加,而面積增加對應的則為面積減少,長和寬不僅可以同時增加和減少,甚至還能一個增加一個減少……在這樣的變化中,學生不斷調(diào)整認知,挑戰(zhàn)自我思維,數(shù)學能力得到了充分的提升。
(三)加強建模實踐,提升學生的數(shù)學學習能力
既然引入了“數(shù)學建模”的思想,教師就要發(fā)揮出建模的作用,多聯(lián)系學生的實際生活,為他們創(chuàng)設有價值的教學情境?!敖!奔础按罱P汀?,讓學生把數(shù)學知識帶入到實際生活中,反復思考,不斷探究,從而培養(yǎng)對數(shù)學學習的興趣,幫助孩子們愛上數(shù)學。例如在新課標人教版二年級上冊《加法的計算》這節(jié)內(nèi)容教學時,教師可以先給學生講解“加法的定義”,再利用超市買菜的場景,活化數(shù)學課堂,提升學生的數(shù)學學習能力。已知周末小華去超市購物,一共買了3根黃瓜、2顆洋白菜、5個土豆、2個蘋果和2個火龍果,請同學們利用“加法的定義”,計算小華一共買了幾種蔬菜?幾種水果,他們的總數(shù)是多少?通過這種生活化的情景,學生能認識到身邊就有數(shù)學的影子,能自主建立數(shù)學知識與實際生活之間的聯(lián)系,并積極主動地投入數(shù)學課堂,快速地理解、消化老師所講解的知識點。根據(jù)題意,蔬菜的種類一共有黃瓜、白菜和土豆,數(shù)量為3+2+5=10,而水果只有蘋果和火龍果,數(shù)量為2+2=4,總數(shù)就為14,教師要對學生的計算結果進行檢查,無論是哪一步計算過程,都要做到詳細、精細、嚴謹,才能展現(xiàn)出數(shù)學課堂的靈活性,有效培養(yǎng)學生的建模意識。學校作為教書育人的地方,應積極開展各種數(shù)學建模的課外活動,發(fā)展學生的抽象思維能力,提升學生的數(shù)學計算技巧。比如“校園建模大賽、數(shù)學競賽活動、小組答題比拼”等,都是有價值的數(shù)學活動。小學生是學習的主體,有自己的思維和特點,要學會觀察生活中的細節(jié),遇到不懂的問題及時向教師和其他同學請教,不能拖欠不懂的知識,否則會越積越多,形成知識空缺鏈。只有及時解決數(shù)學困惑,體會其中蘊藏的數(shù)學原理,才能發(fā)揮出“建模思想”的真正作用,無論遇到任何類型的數(shù)學題目,都能迎刃而解。
(四)活用先進技術展示數(shù)學公式
數(shù)學公式是小學數(shù)學教學中必然要講解的知識點,也是學生必須記住的要點,但很多學生在學習公式時會出現(xiàn)遺忘、混淆,甚至無法學以致用的問題,這同樣不利于模型思想的培養(yǎng)。針對這一問題,建議教師活用先進技術來展示數(shù)學公式,且公式內(nèi)容要貼合學生的興趣,多樣化地展示給學生,這樣學生就會對不同公式產(chǎn)生獨特的記憶,且印象非常深刻,問題自然迎刃而解。例如某教師在圓面積公式S=π×r2的教學中,為了讓學生更好地記住該公式,使用了多媒體技術來進行展示,展示中首先以學生感興趣的卡通形象為基礎,展示了一個圓,然后借助多媒體的視頻播放功能展示了圓面積的推導過程,介紹了圓面積的求解公式,學生也對此有清晰記憶。同時,該教師還通過切割、拼接、觀察比較、推算轉換的方法對公式的實際應用進行了多樣化介紹,讓學生對公式有了清晰的了解,并懂得了如何將圓面積公式轉化為模型(轉化方法就是公式的推導過程)。
三、結語
總之,在小學數(shù)學教學中融入數(shù)學模型思想是必要的,是培養(yǎng)核心素養(yǎng)的基本表現(xiàn),有利于學生未來的綜合發(fā)展。在教學過程中應當緊抓教材內(nèi)容,結合現(xiàn)實情況,積極開展實踐活動,建立良好的家校、師生溝通,將數(shù)學知識教學變成數(shù)學能力培養(yǎng),鼓勵學生進行自主學習。
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(責任編輯:胡甜甜)