摘 要: 本文簡要分析了數學建模的概念,并結合作者多年從事小學數學教學的實踐,著重論述了數學建模思想在教學過程中的滲透策略,以期為提升小學數學教學質量貢獻力量。
關鍵詞: 小學數學教學 有效滲透 數學建模思想
小學階段的數學教學是一項復雜而又艱巨的任務,學生的知識基礎及解決實際問題的方法和能力絕大多數是在這一階段建立起來的。教師要通過采用一系列方法讓學生親身經歷將實際問題抽象成為數學模型并進行解釋與應用的過程,從而加強學生對數學的理解能力,使學生將理論與實際相結合,掌握解決實際問題的能力,而這即是數學建模思想。本文簡要分析了數學建模的概念,并著重論述了數學建模思想在教學過程中的滲透,以期為提高小學數學教學質量貢獻力量。
一、數學建模的概念分析
在現實生活中,我們常常會遇到一些與計算相關的問題,大到城市建設,小到個人日常活動,無不與數學有莫大的關聯。而數學課程中的各種公式、理論及概念,都是源自于現實生活,由生活中的計算實例而抽象成為模型,即數學模型。而數學建模即是建立數學模型的過程,是一種數學的思考方法,是一種由理論而聯系實際的思維活動,是培養學生在學習過程中將知識聯系生活,從而提高學生解決實際問題能力的有效途徑。在小學階段,樹立數學建模思想對學生而言具有兩種重要意義,一是可幫助學生擺脫對課本的束縛及對教師的依賴,加強學生對各種數學問題的理解能力;二是能使學生掌握正確的解題方法,養成良好的解題習慣,培養學生對數學的學習興趣,從而幫助學生奠定扎實的知識基礎。
二、數學建模思想滲透中的難點分析
中國教育至今已趨于成熟,然而并不完善,教學方法尚待改進,教學思想亟待改革。受這兩種因素的影響,數學建模思想在滲透過程中有以下兩個難點。
難點一:教師在教學過程中仍然會受應試教育的影響,從而忽略數學建模思想的滲透。受教師素質影響,甚至有些教師對數學模型的概念認識不清。所謂應試教育思想,是指教師在教學活動中注重以考試為價值定向開展教育工作,這與學生的學前家庭教育方向是一致的,且學生、家長、教師三者對教育的認識也有高度相似之處,即認為學生參加學習活動的最終目的是為取得高學歷,而后找份好工作。而歸納起來,這一切的根源是利益。
難點二:受學前教育影響,小學生在解題過程中也有自己的數學模型。如例題:小明家的后院種了10棵棗樹,楊樹的數量比棗樹多5棵,楊樹有幾棵?面對這道例題,大多數學生會直接用10+5=15來解答問題,而在解釋數量關系時,學生不會對“10”所代表的含義進行分析,而解題過程也是棗樹和楊樹不分的。這是因為學生在讀取例題時簡化了答案,即只構建了以數字答案為根本目的的數學模型,這正是學生在過往學習成長過程中所積累的一種解題習慣,而同時這也是教師在滲透過程中的主要難點。因為學生一旦建立了個人數學模型,即便他們的模型不正確,教師也很難改變他們的模型結構。
三、數學建模思想在教學中的有效滲透
1.創設相同情境,感知數學建模思想。
知識來源于生活,最終也將應用于生活,因此在課堂教學中,教師更多地創設生活化情境,有利于學生感知數學建模思想,幫助學生養成良好的解題習慣。
案例:在“認識乘法”一課中,導入課題之后,教師運用多媒體向學生展示了一張圖片:整齊排列的樹林,橫向有5棵樹,豎向有6棵樹。
師:同學們在前幾課中學過加法和減法,觀察圖片,現在大家用加法計算出樹林中一共有多少棵樹。
生(第一組):5+5+5+5+5+5=30(棵)
生(第二組):6+6+6+6+6=30(棵)
師:5個6是30棵樹,6個5也是30棵樹,雖然同學們看的角度不同,計算方法不同,但樹的數量卻是相同的。而假如是5個7呢?6個7呢?事實上我們還有更加簡單的計算樹木的快捷方法,這還需要同學們在這一課的學習中尋找。
分析:在這一課中,生活化情境由多媒體來創設,學生首先接觸的不是理論知識,而是真實的學生常見的生活場景。學生在解答該題之初腦海中所構建的僅是數學模型,而通過教師的進一步引導,即數學建模思想的滲透,學生逐漸由對答案的追求而轉化成為對樹木數量的概念認識。
2.參與探究,主動形成數學建模思想。
我國著名的數學家華羅庚說過,對于數學中的原理、定律及公式等,我們要做的不僅是記住它們的結構,清晰其中的道理,還需通過探究認識它們的誕生背景,是怎樣被提煉出來的。而在小學教學過程中,數學建模思想的滲透也應當引導學生主動參與,培養小學生參與探究的習慣,使學生做到真正地了解數學,自主形成數學建模思想。
如最簡單的數量關系計算公式:速度×時間=路程。
在小學階段,教師稍加引導,基本所有學生都能夠對這個公式一目了然。然而類似公式教師引導遠不如學生自主掌握更加印象深刻,因此在學習公式之前教師應刻意指導學生參與探究,如讓學生計算家庭與學校之間的距離,可首先讓學生計算出個人平均行路速度,再讓學生計算上學途中所花費的時間,最后計算出結論。而這即是學生主動形成數學建模思想的過程,而關鍵在于教師最后的點撥,使學生認識到這是一種學習方法,并且對他們的學習有利,從而逐漸形成數學建模思想。
總而言之,數學建模思想在小學數學教學中的滲透需要教師具備一定的耐心及制訂長遠的計劃,要能夠做到時時滲透,逐漸積累,幫助學生在小學學習階段掌握正確的學習方法,奠定扎實的知識根基,為下一階段的學習做好準備。