王明生
〔摘? ? 要〕? 在小學(xué)階段,要重視引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成數(shù)學(xué)建模思維,形成良好的數(shù)學(xué)建模思想,以促進(jìn)小學(xué)生數(shù)學(xué)核心能力的習(xí)得,同時有效促進(jìn)學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的個性發(fā)展。本文以將建模思維引入小學(xué)數(shù)學(xué)的意義為切入點,結(jié)合教學(xué)實踐,為促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)建模思維提出可行性建議,以實現(xiàn)引領(lǐng)小學(xué)生掌握數(shù)學(xué)建模思維,形成核心素養(yǎng)的目標(biāo)。
〔關(guān)鍵詞〕? 核心素養(yǎng);建模能力;培養(yǎng)策略
〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? (2024)? 02? ? 088-090
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,教師要注重引導(dǎo)學(xué)生訓(xùn)練建模思維,采取多樣化的方式方法:通過教師引導(dǎo)學(xué)生,在日常生活當(dāng)中不斷積累建模經(jīng)驗;通過將生活作為建模思維的導(dǎo)向,不斷創(chuàng)新教學(xué)數(shù)學(xué)的方法;通過聯(lián)系生活問題引入數(shù)學(xué)的重難點內(nèi)容。要對學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模思維的培育,教師首先要根據(jù)數(shù)學(xué)建模思維的實際要求,引導(dǎo)學(xué)生從實際生活出發(fā),結(jié)合具體的問題情境對數(shù)學(xué)問題當(dāng)中的關(guān)鍵點進(jìn)行想象,逐步掌握用符號來表示問題當(dāng)中數(shù)量的關(guān)系以及數(shù)量的變化規(guī)律等內(nèi)容,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生通過構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型得到解決數(shù)學(xué)問題的基本思路,最終能夠利用學(xué)到的數(shù)學(xué)知識順利解決數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中遇到的難題,養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
一、數(shù)學(xué)教學(xué)鍛煉學(xué)生建模能力的意義
數(shù)學(xué)建模思想是一種思維方式,運用在教學(xué)中,能夠借助其自身的科學(xué)性,促進(jìn)數(shù)學(xué)生活化,提升學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生的思考更具理性化和個性化。
(一)提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣
將小學(xué)數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)過程中的問題通過數(shù)學(xué)模型來實現(xiàn)探究和解決,符合該階段學(xué)生的思維模式以及心理特點。學(xué)生通過數(shù)學(xué)建模,搭建起數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)思維之間的聯(lián)系,既能夠解決學(xué)習(xí)當(dāng)中的難題,又能夠激發(fā)學(xué)生對于數(shù)學(xué)問題的探究興趣。
(二)改進(jìn)生活化教學(xué)方式
數(shù)學(xué)的知識點、問題及方法相關(guān)內(nèi)容與生活息息相關(guān)。教師在最初引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模時,可以將數(shù)學(xué)問題與實際生活聯(lián)系在一起,使學(xué)生通過想象生活當(dāng)中的實際情況更好地理解數(shù)學(xué)當(dāng)中的問題。學(xué)會數(shù)學(xué)知識,并且能夠運用到實際生活當(dāng)中來發(fā)現(xiàn)和解決問題,才是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的真正意義。無論是在建模過程還是在解決問題的過程當(dāng)中,既鍛煉了學(xué)生的思維能力,也讓學(xué)生體會到學(xué)習(xí)的樂趣,對于學(xué)生的成長而言,一舉多得。
(三)滿足學(xué)生個性化發(fā)展
從理論上講,讓學(xué)生在學(xué)會建模和解決問題的過程當(dāng)中掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識,二者具有很好的一致性。教師作為教學(xué)活動的組織者,應(yīng)該在尊重學(xué)生、尊重數(shù)學(xué)知識形成原理的前提下,以數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法為先導(dǎo),向?qū)W生傳授科學(xué)的數(shù)學(xué)知識。要以學(xué)生為主體,選擇適合學(xué)生個體數(shù)學(xué)思維能力的教學(xué)方法,不斷創(chuàng)新教與學(xué)的組織形式,讓學(xué)生對于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣,最終讓學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識時增長數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
(四)增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力
學(xué)生通過體驗和經(jīng)歷數(shù)學(xué)建模的過程,解決數(shù)學(xué)的重要難題,逐漸形成良好的數(shù)學(xué)探究能力,并且可以將這種思維方法應(yīng)用于解決其他學(xué)科以及生活當(dāng)中的難題。在目前的數(shù)學(xué)教學(xué)活動當(dāng)中,部分教師對于核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是空泛的。通過數(shù)學(xué)建模進(jìn)行小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué),能夠避免核心素養(yǎng)空泛化的問題,每個環(huán)節(jié)都能夠落實好教師的教與學(xué)生的學(xué)。這樣對于學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)和數(shù)學(xué)能力發(fā)展來說,具有極大的積極作用。
(五)指明學(xué)習(xí)邏輯性方向
在數(shù)學(xué)教學(xué)開展的過程當(dāng)中,教師要基于教材,結(jié)合學(xué)生學(xué)情,對課程內(nèi)容進(jìn)行整合和設(shè)計。通過學(xué)生對于知識的掌握情況以及對于新知識的反應(yīng),適當(dāng)調(diào)整課程環(huán)節(jié),通過學(xué)生自主構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型解決抽象的數(shù)學(xué)問題。教師在學(xué)生建模的過程當(dāng)中,要及時地關(guān)注學(xué)生所使用的方式方法,對于錯誤的方式方法要及時給予指導(dǎo),讓學(xué)生明白通過建模并不只是解決數(shù)學(xué)問題,而且是明確數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)邏輯性方向,養(yǎng)成思考數(shù)學(xué)問題的思維的獨特方式,進(jìn)而通過自己的思考和探究來解決問題,而并不是只依賴于教師的教授。
二、鍛煉學(xué)生建模能力的途徑
(一)積累建模經(jīng)驗,增強(qiáng)建模意識
對于未接觸過數(shù)學(xué)建模思想的小學(xué)生來說,數(shù)學(xué)模型有些陌生。教師在教學(xué)中首先要為學(xué)生提供各種建模的親身體驗,以便讓學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)問題時感受數(shù)學(xué)建模方法,在解決問題時能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)建模方法。教師可以首先通過設(shè)置數(shù)學(xué)問題情境,讓學(xué)生接觸數(shù)學(xué)模型,掌握基本的數(shù)學(xué)建模方法,然后在學(xué)習(xí)的過程中逐步鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力。在這個過程中,教師要給足學(xué)生練習(xí)的機(jī)會,將建模思想貫穿于小學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)全過程,不單單是教師建模學(xué)生觀看,關(guān)鍵是讓學(xué)生學(xué)會如何建模,培養(yǎng)好建模的思維方式之后,才能夠為學(xué)生學(xué)習(xí)更深層次的數(shù)學(xué)知識打好基礎(chǔ)。
在小學(xué)階段接觸到的不同數(shù)學(xué)建模方式具有不同的特征。對于不同的數(shù)學(xué)建模進(jìn)行分析可以看出,是由于數(shù)學(xué)課程當(dāng)中的不同內(nèi)容而采用了不同的數(shù)學(xué)建模方式,二者的關(guān)系雖不是一一對應(yīng),但可以根據(jù)基本的問題類型找到基礎(chǔ)的問題解決方式。所以教師在對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)時,一定要緊扣學(xué)生的學(xué)習(xí)特點,將二者之間的聯(lián)系間接地傳遞給學(xué)生,讓學(xué)生學(xué)會舉一反三。
(二)創(chuàng)設(shè)問題情境,鼓勵學(xué)生解決實際問題
數(shù)學(xué)問題藏匿于生活當(dāng)中。許多數(shù)學(xué)活動當(dāng)中所涉及的問題,在實際生活當(dāng)中都是有跡可循的。因此教師可以引導(dǎo)學(xué)生在遇到數(shù)學(xué)難題時,將其設(shè)想為一個特定的生活環(huán)境,進(jìn)而建立一個特定的模型。在模型當(dāng)中,學(xué)生通過大膽設(shè)想,以及結(jié)合生活當(dāng)中的經(jīng)驗,實現(xiàn)解決問題的目的。但是由于小學(xué)生對于生活的認(rèn)知有限,因此通過建模的方式解決問題,有時會遇到一些阻礙。這時候教師可以充分發(fā)揮指導(dǎo)者和引導(dǎo)者的作用,對于學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo),將數(shù)學(xué)思維及其生活經(jīng)歷聯(lián)系在一起,輔助學(xué)生完成對于數(shù)學(xué)問題進(jìn)行建模的過程。因此小學(xué)數(shù)學(xué)教師在對學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)指導(dǎo)時,要善于創(chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生形成活躍的思維方式,即聯(lián)系生活來解決數(shù)學(xué)難題,讓學(xué)生感受到通過數(shù)學(xué)建模來解決問題的樂趣。
在實際的數(shù)學(xué)課堂活動當(dāng)中,教師可以隨機(jī)設(shè)置問題情境。例如,在學(xué)習(xí)“有余數(shù)的除法”這節(jié)內(nèi)容時,讓學(xué)生想象一起分粉筆的環(huán)節(jié),讓學(xué)生結(jié)合日常的生活經(jīng)驗,將教師所給的信息進(jìn)行收集整理后再提出問題,引導(dǎo)學(xué)生逐漸深入研究“粉筆不夠分時應(yīng)該怎么辦?”的問題,并且逐步構(gòu)建出與之相關(guān)的數(shù)學(xué)模型。學(xué)生通過感知模型對于解決問題的幫助,激起對于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)以及解決問題的動力。
(三)引導(dǎo)學(xué)生自主探究,促進(jìn)模型建構(gòu)
在傳統(tǒng)的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)當(dāng)中,數(shù)學(xué)教師在講解數(shù)學(xué)問題時,一般以講解和灌輸知識為主。教師對于所提出的問題直接解答之后,讓學(xué)生對其思維模式進(jìn)行模仿。在整個過程當(dāng)中忽視了學(xué)生的參與以及思維的想象,使學(xué)生對于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識僅停留在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的層面。而將數(shù)學(xué)建模的方式引入小學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)知識學(xué)習(xí)過程當(dāng)中,可以讓小學(xué)生在進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的過程當(dāng)中,借助數(shù)學(xué)建模開展思考、探究活動,逐漸掌握數(shù)學(xué)建模的思維方式,并通過教師的引導(dǎo),不斷練習(xí)在數(shù)學(xué)思維模式指引下解決問題的方法,進(jìn)而實現(xiàn)提高學(xué)生成績、鍛煉學(xué)生思維的目的。
例如,在學(xué)習(xí)“搭配”相關(guān)知識時,教師可以首先創(chuàng)設(shè)相關(guān)的情境,通過實物或者電子白板,讓學(xué)生在幾種水果當(dāng)中選擇兩種水果,并討論交流如何搭配選擇。學(xué)生發(fā)言結(jié)束后,教師可以繼續(xù)提問:“那么一共有幾種搭配選擇的方法呢?”“為什么這樣選擇搭配?”然后教師再對于發(fā)言當(dāng)中的一些問題進(jìn)行糾正。這樣的過程,看似簡單,實際上讓學(xué)生親自參與了建模的過程,既讓學(xué)生學(xué)會了與搭配相關(guān)的知識,又讓學(xué)生體會到通過學(xué)習(xí)解決生活當(dāng)中問題的樂趣,逐漸在練習(xí)和學(xué)習(xí)的過程中強(qiáng)化了學(xué)生對于數(shù)學(xué)建模的理解。
(四)借助模型教學(xué),創(chuàng)新教學(xué)方法
小學(xué)生在面對部分難以理解的數(shù)學(xué)知識時,會失去興趣。而通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,可以讓他們對于所創(chuàng)設(shè)的主題活動環(huán)節(jié)產(chǎn)生濃厚的興趣,進(jìn)而讓學(xué)生在投入創(chuàng)設(shè)的環(huán)境過程當(dāng)中學(xué)會如何解決問題,進(jìn)而提高整體的教學(xué)質(zhì)量。
比如,學(xué)生在學(xué)習(xí)“三角形面積”時,對于教師所講述的公式難以理解。教師可以通過利用可移動的塑料板,在塑料板上畫上規(guī)格一致的4厘米方格,學(xué)生通過觀察教師切割模型的過程,能夠更好地理解三角形面積公式。難以理解的數(shù)學(xué)問題,一般通過建模的方式就能夠迎刃而解。教師在繪制圖形之后,可以讓學(xué)生對于如何得出的公式進(jìn)行講解,更能夠鍛煉學(xué)生的思維能力以及講解能力。學(xué)生在講述的過程當(dāng)中,也能夠加深自身對于知識的認(rèn)知。
(五)注入生活元素,激發(fā)建模意識
在傳統(tǒng)的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)課堂當(dāng)中,不單單是學(xué)生,即使是老師,在課堂結(jié)束環(huán)節(jié)進(jìn)行反思的過程當(dāng)中,都能夠感覺到課堂的枯燥乏味。傳統(tǒng)的灌輸方式的教學(xué)方法顯然已不適合小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué),也無法完成小學(xué)階段培養(yǎng)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)任務(wù)。因此要求教師必須對小學(xué)數(shù)學(xué)課堂所使用的教學(xué)方法進(jìn)行改革創(chuàng)新。首先,教師在設(shè)計以及實施課堂活動的過程當(dāng)中,需要不斷地學(xué)習(xí)新的教學(xué)方法,在備課以及講課時,要重視注入大量的生活化元素。其次,在小學(xué)課堂上引入數(shù)學(xué)建模時,要注意精心選擇對學(xué)生進(jìn)行提問和引導(dǎo)的話題。這也需要教師在課余時間對于資料進(jìn)行查詢和整理,并及時做好與學(xué)生溝通的工作。最后,教師通過與學(xué)生在課堂內(nèi)與課堂后的溝通交流,了解學(xué)生對于建模思想、建模方法的真實體驗,改進(jìn)課堂的不足,使數(shù)學(xué)建模的思維方式能夠在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂當(dāng)中發(fā)揮更大的作用。
(六)設(shè)立學(xué)習(xí)小組,提高建模能力
教師采用數(shù)學(xué)建模思維方式后,要注重正確地使用該方法。例如,教師可以借助協(xié)作學(xué)習(xí)的模型,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程當(dāng)中共同學(xué)習(xí)。在同一個小組當(dāng)中,學(xué)生分享自己構(gòu)建的模型,可以相互指出所構(gòu)建模型的不足,這對于學(xué)生自身對建模的理解程度有一定的要求。在整個學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程當(dāng)中,尤其是對于新的數(shù)學(xué)概念而言,是抽象難以理解的,但在學(xué)習(xí)小組形式中,就可以集思廣益,將概念與生活相聯(lián)系,可以找到概念與生活的相同之處。因此要求教師必須在學(xué)生提出相關(guān)的問題時,通過生生互動、師生互動等形式及時給予解答,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生形成建模思維,充分鍛煉學(xué)生的建模能力。
三、結(jié)語
總而言之,教師要充分結(jié)合數(shù)學(xué)建模給教學(xué)方式帶來的創(chuàng)新,將小學(xué)階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生的實際生活緊密聯(lián)系在一起。引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識的過程當(dāng)中,通過數(shù)學(xué)建模的方式感知數(shù)學(xué)知識的形成過程,積累更多的通過生活經(jīng)驗解決數(shù)學(xué)問題的方式方法,實現(xiàn)學(xué)以致用的目的,使學(xué)生在對于數(shù)學(xué)模型進(jìn)行構(gòu)建以及應(yīng)用的過程當(dāng)中切實感受到知識的價值,實現(xiàn)充分鍛煉學(xué)生思維模式、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的目標(biāo)。
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