河北省石家莊草場街小學 李 君
“數學建模思想”的點滴滲透
河北省石家莊草場街小學 李 君
數學思想方法是數學的靈魂,是數學素養重要內容之一,是學生形成良好認識結構的紐帶,是培養學生數學意識形成優良素質的關鍵。因此在數學教學中必須重視數學建模思想的滲透,引領學生運用模型思想解決問題。
縱觀整個小學階段數學教材的編排體系可以找到兩條主線:一條是數學知識,這是寫在教材上的明線;一條是建立數學模型思想,是不很明確地寫在教材中,是一條暗線,需要教師具備整體意識。教師鉆研教材,就應如蘇步青教授所言:“看書要看到底,書要看透,要看到書背面的東西。”這背面的東西,就是幫助學生建立數學模型思想方法。
例如,一年級教材關于□和〇代表變元符號x,讓學生在其中填數。
9-□>3 □+9<13 8>2+□
5+□<11 7>13-□
雖然題目是要求學生在方框中寫一個適合的數,但教師應該明白,若把□換成x,則上述題目就變成了不等式,變元x就有確定的取值范圍。這里教師應當領會教材的意圖,了解符號“□”在這里起“位置占有者”作用,從而引導學生思考,討論一些有趣的問題:□內最大能填幾?最小能填幾?可以填幾個數?能填哪些數?然后進一步深化:講9-□>3改為:○-□>3,○和□里可以填哪些數?這樣,學生的思考空間將大大增加,同時更好地滲透了符號變元這一數學思想方法。
數學教學不只是傳授一種知識,不只是注重數學形式層面的教學,更重要的是應重視數學發展層面的教學,即讓學生在經歷“數學家”解決問題的過程中去理解、感受一種數學思想和觀念。布魯納指出:“掌握基本的數學思想方法,能使數學更易于理解和記憶,領會基本的數學思想和方法是通向遷移大道的‘光明之路’。”
例如,解決“在數2、3、4、6、8、12、16、24中,哪倆數之間有倍數關系?”這一問題時,學生所表現出的思維是無序的、零散的、點狀的,學生想得多,想得快是容易做到的,要使學生想得全,即不重復、不遺漏則有一定的難度,這就需要教師進行有序思想方法的滲透。教師可在學生無序思考的基礎上設計如下問題:“誰能把與2有倍數關系的數一個不漏地,有規則地全找到(要求不重復)?”“接下去應該找哪個數?”這樣,逐步引導學生有序思考,使學生的思考有序化、條理化、深刻化,從而形成良好的思維品質。
數學模型思想的獲得,一是來自于教師有意識地滲透和訓練,二是靠學生自身反思過程的領悟。反思是學生數學學習活動中重要內容之一,反思并不是以“答案”為唯一的標準。在數學學習過程中,教師要有意識地引導學生自覺地反思自己的思維活動,也可在學生產生答案后進行反思。反思的內容有:解決問題的關鍵在哪里?運用了哪些基本的思考方法、技能;是否能找出其他更快捷的解題辦法,有沒有更好、更有趣的解題方式等。
例如,解決“丁丁練習寫大字,從第1天到第6天里,分別寫了10個、9個、8個、8個、9個、10個大字,算一算丁丁這些天共寫大字多少個?”學生列出算式:10+9+8+8+9+10后,基本上是按從左到右依次相加方法算出結果(54)。對此,教師不能因此而滿足,要適時引導學生對自己的計算方法進行反思。諸如:“你對自己的這一算法滿意嗎?”“如果是我,列出算式后,不急于立刻去計算結果,而是想有沒有更好的方法。”教師的一番“激將法”話語迫使學生對自己原有算法作深層次的反思。通過反思,學生對原有算法作了以下改進:原式=(10+10)+(9+9)+(8+8)=20+18+16=54;原式=10×2+9×2+8×2=54;原式=(10 +9+8)×2=27×2=54;原式=9×6=54。
縱觀上述解法,不難看出學生的思維體現了由繁到簡的演進過程,尤其是最后一種算法隱含了“移多補少”的數學思想方法,使計算變得十分簡捷,獲得更高一層次的數學模型思想。長此以往,學生面對問題就會站得高、思路廣,對數學的理解才會由量的積累發展到質的飛躍。
總之,在學生獲取知識和解決問題過程中,如果教師能有效地引導學生經歷知識形成的過程,讓學生看到知識背后負載的方法、蘊涵的思想,并注意結合具體環節點化學生領悟這些思想和方法,那么學生所掌握的知識才是生動的、鮮活的、可遷移的,學生的數學素養才能得到質的飛躍。