建模思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的科學(xué)應(yīng)用可以引導(dǎo)學(xué)生完成獨立思考與自主研究,合理運用所學(xué)數(shù)學(xué)知識來解決實際問題。在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂上,教師往往重視理論知識的講解,很難給予學(xué)生全方位知識增長的支持,學(xué)生也會因為缺少指導(dǎo)而導(dǎo)致自己的學(xué)習(xí)效率降低。有效建模思想的形成也是構(gòu)建高效率課堂的重要內(nèi)容,在一定程度上,建模思想能夠幫助學(xué)生解決一些困難的數(shù)學(xué)題目,與此同時也能鍛煉學(xué)生自身的思維能力,并實現(xiàn)學(xué)生的全方位發(fā)展。本文全面闡述了建模思想的一些內(nèi)容,并對其在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行探索,最后做出總結(jié)。
一、建模思想基本內(nèi)容概述
(一)模型
從廣義上講,模型就是一種表達(dá)的方式,如在數(shù)學(xué)中方程或者代數(shù)式都可以被認(rèn)定為是一個模型。從狹義上講,數(shù)學(xué)模型就是以數(shù)學(xué)的方式去表達(dá)現(xiàn)實生活中的實際問題,強(qiáng)調(diào)在建立模型的過程中讓學(xué)生正確理解知識與生活的聯(lián)系,幫助學(xué)生快速解決問題。
(二)建模思想
建模思想指的是學(xué)生通過認(rèn)真體會和理解數(shù)學(xué)學(xué)科與人們生活的緊密聯(lián)系,通過建立有關(guān)模型來解決數(shù)學(xué)問題,正確理解生活中數(shù)學(xué)知識的運用,也可以通過數(shù)學(xué)的各類公式等表現(xiàn)出一些數(shù)學(xué)的關(guān)系和定律,討論變化規(guī)律。由此可見,數(shù)學(xué)模型是一種能夠有效解決一類具有相同或者相似特點問題的數(shù)學(xué)方法,尤其需要關(guān)注的是建模的重要價值并不在于實現(xiàn)最完美的數(shù)學(xué)表達(dá)過程,而是能夠?qū)θ藗兊默F(xiàn)實生活進(jìn)行恰當(dāng)?shù)姆治龊完U述。數(shù)學(xué)建模思想就是以數(shù)學(xué)的方式去表達(dá)現(xiàn)實生活中的真實事物,讓數(shù)學(xué)不僅是一門學(xué)科,更是聯(lián)系知識和現(xiàn)實世界的橋梁。數(shù)學(xué)建模思想不僅適用于數(shù)學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí),而且適用于更為廣泛的現(xiàn)實世界的眾多情景。小學(xué)數(shù)學(xué)教師在開展教學(xué)活動的過程中不斷地向?qū)W生傳遞建模思想的重要性,這種教學(xué)方式可以改變知識的特性,變抽象性的知識內(nèi)容為形象化的知識,從而實現(xiàn)點面結(jié)合的知識體系,有效且全面地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和教師的教學(xué)質(zhì)量。
二、建模思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用舉措
(一)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)模式,營造良好教學(xué)氣氛
生動且活躍的學(xué)習(xí)氣氛能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)思路,加大師生之間的交流互動,從而有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。傳統(tǒng)教學(xué)模式下的數(shù)學(xué)課堂存在著對學(xué)生吸引力不夠以及課堂氛圍比較沉悶的問題,因此數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)模式,營造生動活躍的教學(xué)氣氛。小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以充分借助新型互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù),借助網(wǎng)絡(luò)去尋找數(shù)學(xué)模型,引導(dǎo)學(xué)生更有效率地去學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。
數(shù)學(xué)知識與人們的實際生活有著緊密的聯(lián)系,小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以充分地將實踐活動和理論內(nèi)容結(jié)合起來,并將建模思想充分應(yīng)用到教學(xué)的方方面面,逐漸引導(dǎo)學(xué)生快速處理學(xué)習(xí)方面的問題。例如,在教學(xué)的時候可以讓學(xué)生去嘗試測量門窗的高度或者計算教室的面積,通過引入真實案例讓學(xué)生把數(shù)學(xué)建模知識帶入自己的生活中。小學(xué)數(shù)學(xué)教師在教學(xué)過程中也可以讓學(xué)生多學(xué)習(xí)建模知識,提高他們的多方面能力,如讓他們在計算、邏輯表達(dá)和問題分析上都有著顯著的提升,促進(jìn)他們綜合數(shù)學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。
(二)開展分組合作學(xué)習(xí),增強(qiáng)數(shù)學(xué)建模意識
通過合理的分工與協(xié)作,讓學(xué)生圍繞數(shù)學(xué)問題去展開深入分析,學(xué)生對知識會更加熟悉,并能夠較好地加強(qiáng)自身的應(yīng)用能力。小學(xué)數(shù)學(xué)教師要根據(jù)學(xué)生的具體情況進(jìn)行分組處理,通過組織多種多樣的學(xué)習(xí)活動而有效吸引學(xué)生的注意力,讓學(xué)生相互之間展開密切的合作。小學(xué)數(shù)學(xué)教師在開展教學(xué)活動的過程中可以讓不同的小組圍繞不同的例題進(jìn)行分析和研究,在完成解題活動后讓他們相互之間交流觀點和看法,及時發(fā)現(xiàn)不足并總結(jié)長處,闡述自己的解題經(jīng)驗,從而不斷拓寬他們的學(xué)習(xí)思路。
小學(xué)數(shù)學(xué)教師在教學(xué)活動中要重視課上的練習(xí)環(huán)節(jié),讓學(xué)生在不間斷的學(xué)習(xí)過程中有效積累知識,打好數(shù)學(xué)建?;顒拥幕A(chǔ)。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以小組比賽的方式來開展教學(xué)活動,通過組織激烈的學(xué)習(xí)比賽來快速提高學(xué)生的積極性,讓他們能夠快速樹立學(xué)習(xí)自信,不斷提高學(xué)習(xí)主動性,有效完善自身的學(xué)習(xí)方法。
(三)結(jié)合學(xué)生年齡特征,逐步滲透建模思想
教師應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到建模思想的滲透不可能一蹴而就,而是需要循序漸進(jìn),讓學(xué)生逐步接受并有效地運用和掌握,促進(jìn)學(xué)生不斷地體會和感受。具體內(nèi)容如下:
教學(xué)中教師要引導(dǎo)學(xué)生多使用直觀模型去解決現(xiàn)實問題。教師使用數(shù)學(xué)模型的方法來開展教學(xué)活動,針對不同年級的學(xué)生應(yīng)當(dāng)表現(xiàn)出一定的差異性,如對一、二年級的小學(xué)生講解數(shù)學(xué)知識時就可以用生動形象的情景圖來進(jìn)行展示。如小學(xué)數(shù)學(xué)教師向?qū)W生講解“7-2=5”就可以將其闡述為“現(xiàn)在在樓下玩耍的有7個兒童,如果將2個兒童帶走,就還剩下5個兒童”。教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建一些教學(xué)情境,并逐漸引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的公式和知識去給予解釋,為了更加形象直觀,教師可以自己準(zhǔn)備一些小卡片,一共準(zhǔn)備7個,拿走其中2個,讓學(xué)生直觀地看到還剩下5個紙片,這些與帶走兒童的策略相同,都是通過形象直觀的教學(xué)案例,引導(dǎo)學(xué)生將理論應(yīng)用于實踐。此時此刻小學(xué)數(shù)學(xué)教師要讓學(xué)生去說一說數(shù)字“7”代表什么,“2和5”又分別代表什么,公式“7-2=5”還可以通過什么來進(jìn)行表達(dá)。如“現(xiàn)在有7瓶水喝掉了2瓶,還剩5瓶;大街上有7輛車開走了2輛,還剩5輛,以此類推。”
小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確把握小學(xué)生的實際年齡特征和性格特點,通過現(xiàn)場操作和形象化的展示來幫助他們快速理解數(shù)學(xué)知識,創(chuàng)建更形象生動的模型,向小學(xué)生逐步滲透數(shù)學(xué)建模的重要思想。
其次,將建模思想應(yīng)用到實踐之中,并能夠較好地處理每一個實踐問題,小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以適當(dāng)提出一些實踐性問題,并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行詳細(xì)分析、研究??偨Y(jié)出一套可用模型來進(jìn)行表達(dá)的方式,如以英文字母來表達(dá)“加減乘除”運算,或者用英文字母分析出“時間、距離、速度”之間的關(guān)系,闡述出“單價、數(shù)量、總價”的關(guān)系。如小學(xué)數(shù)學(xué)教師在向?qū)W生講解有關(guān)“行程”的知識時就可以通過創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,引導(dǎo)學(xué)生不斷研究和探索。通過提出問題、分析討論和解決問題的方式,而快速得出解決問題的方式,加深學(xué)生對“路程、速度、時間”三者之間關(guān)系的認(rèn)識,幫助學(xué)生提高自己解決數(shù)學(xué)問題的能力。
(四)科學(xué)恰當(dāng)引導(dǎo),幫助學(xué)生正確運用建模
對學(xué)生來說,從學(xué)習(xí)體會數(shù)學(xué)建模思想到正確靈活運用建模是一個較為漫長的階段。實際上每一個數(shù)學(xué)概念都可以在現(xiàn)實世界中找到數(shù)學(xué)模型,如阿拉伯?dāng)?shù)字1就可以被描述為一個杯子、一輛車或者一個人,線段就是木棍等。所以小學(xué)數(shù)學(xué)教師在開展教學(xué)活動的過程中應(yīng)當(dāng)把數(shù)學(xué)模型的建立過程向?qū)W生進(jìn)行詳細(xì)的展示,讓學(xué)生正確體會數(shù)學(xué)知識的形成路徑。
例如,小學(xué)數(shù)學(xué)教師在講解“加減法”時就可以積極創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,組織學(xué)生分析研究多種不同的數(shù)學(xué)模型,如“8+7”可以被看作是“10+5”,也就是把8湊成10,從7里面去掉2。這樣一個湊10法的數(shù)學(xué)模型就給學(xué)生留下了較深的印象。在整個教學(xué)活動中,學(xué)生通過實際動手操作不僅可以正確認(rèn)識到轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)方法的意義,而且能夠提高自己的綜合分析能力。
數(shù)學(xué)模型的運用不僅可以幫助學(xué)生很好地解決問題,還有助于提升其數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。教師要讓學(xué)生在運用中領(lǐng)悟模型的宗旨。如“雞兔同籠”這一經(jīng)典題目,教師提煉其中的解題思路是:假設(shè)、檢驗、提煉、應(yīng)用,整個過程中教師會通過解方程來體現(xiàn)其中的數(shù)量關(guān)系。這一數(shù)學(xué)模型可以應(yīng)用到其他題目中,教師要引導(dǎo)學(xué)生將其他題目轉(zhuǎn)化成“雞兔同籠”問題,深化對這一模型的理解,從而架起學(xué)生從學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識到解決問題的橋梁。數(shù)學(xué)模型的作用就是讓學(xué)生學(xué)會一個模型進(jìn)而將其運用到其他問題的解決之中,雞兔同籠問題的本質(zhì)是一個假設(shè)問題,假設(shè)都是雞會得到一個什么樣的結(jié)果,從而推導(dǎo)出兔子的數(shù)量。這樣的問題在其他類型的題目中也是很常見的,假設(shè)一種情況得到一種數(shù)量關(guān)系,進(jìn)而促進(jìn)問題的解決。所以,教師在進(jìn)行一類型的題目講解時,要注意引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會問題的遷移和轉(zhuǎn)化。
三、總結(jié)與展望
現(xiàn)階段,小學(xué)數(shù)學(xué)教師的教學(xué)活動必須全面優(yōu)化,并將建模思想滲透到每一堂課之中,充分挖掘建模思想價值,并能夠有效意識到建模思想的重要作用和連續(xù)性特征,實現(xiàn)師生一起進(jìn)步。因此未來教師應(yīng)當(dāng)要積極創(chuàng)新教學(xué)模式,引導(dǎo)學(xué)生不斷實踐、反復(fù)練習(xí),讓學(xué)生學(xué)會歸納、總結(jié)模型并且靈活運用模型。在模型思想的開展中,教師要指導(dǎo)學(xué)生將模型思想活學(xué)活用,強(qiáng)化模型在同類題型中的運用。