在對兒童數學學習的關注中,大家都一直在尋找適切兒童生命發展的數學教育的通道。當我們在數學視野與育人視界的對接中尋找土壤,在數學思維和數學思想的共生中確立維度之時,就會發現小學數學建模教學也許就是其中一條通往光明的道路。我們研究的數學建模應該是廣義上的數學建模,應該基于兒童文化和數學本質觀照下的視野,聚焦數學本質和數學意義的把握,立足兒童數學能力和數學素養的提升,促進教師的思維方式和育人模式的改變。
研究表明,在教學建模與兒童發展的推進中,至少會引起以下三方面的改變:
數學建模,促進結構性理解。數學建模教學,能從數學知識結構和兒童的數學認知結構出發設計和組織教學,以完善和發展兒童原有的數學認知結構為目的。即教師從數學知識體系高度“結構化”的特點和兒童認知結構的形成、發展規律出發,站在整體、系統和結構的高度把握和處理教材,引導兒童充分感受和把握數學的知識結構和方法結構,體驗數學知識發生發展的全過程,如在概念、性質、法則等教學中,突出建立模型的過程,從現實原型出發,運用觀察、實驗、分析等方法,舍棄具體的非本質屬性,把原型問題抽象成純數學結構,充分展現數學模型的構造過程,使兒童熟悉和掌握數學模型的構建過程,感受到數學建模對理解和解決數學問題、掌握數學知識的優越性,進而完善和發展兒童的數學認知結構。
數學建模,促進自主性建構。數學模型是數學知識與數學應用之間的橋梁,通過數學建模,在我們的課堂內外增加一些有生活背景的實際問題,在對這些實際問題的探索中,讓兒童領悟數學思想方法,使兒童理解運用數學概念方法,組織正確的邏輯推理,而且也會組織、解釋、選擇、分析和處理信息;能從模糊的實際問題中形成相應的數學問題,會選擇有效的解決問題的方法和策略,用數學的符號和語言進行正確的表達和交流。數學建模讓兒童在問題、挑戰、挫折、取勝的交替體驗中,在選擇、判斷、協作、交流的輪換操作中經歷一個個學、用知識的過程,進而發現問題、提出問題、建立模型、解釋拓展應用,走向新的學、用知識的過程。數學建模學習讓兒童做數學、“創造”數學、交流數學、應用數學、感悟數學,擁有數學的獨特氣質,使兒童理解數學的價值并學會運用建模的思想、數學的思維方式去觀察、分析日常生活現象,去解決可能遇到的現實問題。
數學建模,促進內生性生長。兒童文化觀照下的數學建模學習,不僅是學習方式的改變,更是育人模式的變化。在教學中,一方面教師善于挖掘教材中蘊含的建模思想,善于找到數學思想的“源”,有目的、有選擇地進行建模教學,使“建模教學”充滿活力,發揮其應有的效用。另一方面將數學與生活對接,善于激發兒童創造的“場”,培養兒童在教師指導下,從自身的學習生活和社會生活、自然界以及人類自身的發展中選取研究主題,以探究的方式主動地獲取知識、應用知識、解決問題的數學建模。讓數學建模學習真正成為兒童自主的“學”,自主地探究,自主地創造。讓兒童在數學建模學習過程中,憑借數學知識的授受、數學能力的訓練、數學方法的滲透、數學思想的交流,由表入里、由末至本,讓數學內在的理性精神以一種可以觸摸、可以表達、可以分享的方式,讓孩子感悟,體驗到活潑的智慧操練、深切的情意投入、真摯的關愛互助和完整的人格涵育,讓精神在他們身上發生、滋養、成熟并轉化為他們今后認識世界的不竭的力量源泉。
當然,兒童文化觀照下的數學建模,重要的不是數學建模的完整過程,不是問題解決本身。那些與實際聯系不當,不顧數學知識的內在聯系,不顧兒童的年齡特點,超越兒童的接受能力,不考慮教學效果,一味追求“模型化”的做法,有違“建模教學”的初衷,應該摒棄。兒童文化觀照下的數學建模,是基于兒童、為了兒童,基于數學、為了數學,基于生活、著眼發展的數學建模,重要的是要讓兒童有數學建模的意識,有數學建模的思想,重要的讓兒童是有系統化的思想、有數學化的眼光、有自主性的創造!每一堂數學課我們都是為孩子的一輩子做準備的,而不是為一個知識點做準備的,所以在你的眼里就應該有學生的生命成長,也應該有數學素養、數學思考、數學思想、數學建模,還應該有對數學以外的關注。這樣,系統論視野下的小學數學課堂,才能承載更多的價值和意義。
數學建模,讓數學生長在兒童生活領域之中,使數學學習更富有情趣和意義,讓數學課堂充滿文化氣息。