蘇惠珠
(龍海市石碼第二中心小學 福建 漳州 363100)
關于小學數學建模教學的簡單理解
蘇惠珠
(龍海市石碼第二中心小學 福建 漳州 363100)
數學建模就是建立數學模型并用它來幫助解決實際問題的一個過程。本文從數學建模定義出發,通過對小學數學建模教學的現狀進行深入分析,最后著重提出了小學數學建模教學的三點教育策略。
小學數學;數學模型;建模教學
在數學學科教學中,有兩件非常重要的事情要做,一件事情就是解決問題,所以要形成模型,另外一件事情就是要從實際情境中找到解決問題的模型。一個是歸納的過程,一個是演繹的過程。
了解“數學建模”之前首先要弄明白“數學模型”是什么,廣義地說,“數學模型”就是一切數學概念、理論體系、公式、方程等的統稱。望文生義,簡單點說“數學建模”就是建立“數學模型”。往深處講,“數學建模”就是把現實世界中的數學問題加以提煉,抽象為數學模型,求出模型的解,驗證模型的合理性,并運用這些數學模型來解釋現實中的問題。實踐證明,“數學建模”是一種運用數學的語言和方法“解決”實際問題的一種強有力的數學方法。
數學建模過程,就像一根精美的邏輯鏈條,每一個環節都銜接得絲絲入扣。就教學目標、教學內容和教學方法三個環節設計來說,目前小學數學建模教學依然存在諸多的問題。
1.目標缺失——難見建模教學的影子
建模意識的淡薄,決定了教師不能具有清晰明確的教學目標,更不會有高屋建瓴的教學觀念和科學方法研究。現在的數學課堂教學中,不少教師在進行教學目標設計時目光緊盯的是“知識與技能”這一目標維度上,并沒有將教學內容納入建模教學的范圍來考慮,而是把它當做簡單的知識點,做題的輔助和工具。從課前鋪墊到課中講授再到課后練習,亦步亦趨,學生缺少生活的原型作為支撐和背景,缺少探究發現數學規律、尋求數學方法、體會數學思想等過程性的體驗。盡管也有一些“過程”的設計,但這一過程更多的是學科內部知識之間的演繹,難見數學模型思想的影子。
2.內容簡單——鮮少建模教學的滲透
縱觀現今小學數學教學,部分教師在教學整體過程中只是側重于知識的掌握以及為了提高解題能力及技巧,并沒有通過精心選取適合建模教學的內容對學生進行數學模型思想滲透。在聯系生活方面,教學內容的選取往往是為聯系而聯系,流于淺表性,關注問題的解決而淡化了將“生活問題”進行“數學化”的處理過程。有些教師總是熱衷于追求題型的多樣性,而缺乏對“問題”多樣性的共性分析與歸納、提煉及優化的演繹過程,根本無法在教學中形成具有穩定性的一般數學模型。在平時的單元過關檢測方面,除了基礎知識考查題外,則傾向于以知識深度為考評方向,很少有以培養學生模型思想為指導、以檢查學生數學模型建構能力為目的等這一類的題目。
3.方法陳舊——缺乏建模教學的指向
長期以來,小學數學教師主要運用的教學方法仍然是講授法與練習法,講授法能在較短的時間傳遞較大量的知識,而練習具有重復性,可以有效地發展學生的能力與技巧。但是,這兩種教學方法存在缺點:學生被動而不是主動探索,學生缺乏探究過程與實踐體驗,沒有經歷模型產生的過程,不利于建模意識的培養以及建模能力的提高。一味的練習只是單純的知識掌握與機械重復的技能訓練,教學方法缺少模型建構教學的指向性,鮮少“用模”痕跡。此外,單純的講授法結合練習法容易使學生感到乏味、枯燥,最終喪失學習數學的興趣。
對數學教學而言,“建模”的過程實際上就是讓學生經歷“數學化”的一個過程。在數學建模教學時要注重將建模思想滲透于教學目標的設計、教學內容選取和教學方法的選擇,將建模思想貫穿于教學的全過程,并緊扣三維教學目標來體現和落實。
(一)明確建模教學整體目標
數學建模要經歷初步感知數學模型思想到初具建模能力的過程。首先,教師要通過引入貼近學生日常生活的數學例題,讓學生學會運用已學的數學知識去解決問題,在解題過程中體味數學模型思想的存在。同時,在教學過程中有意識的引導學生學會分析現實問題,提取數學信息——建立模型——應用模型等建構步驟。其次,隨著學生邏輯抽象思維能力不斷加強,學生已經能接觸、理解較為抽象的、用符號表示的數學模型,此時要把培養運用數學符號建構模型作為教學重點,讓學生更深層次地認識數學模型的功能與作用。
(二)精心選取建模教學內容
數學建模教學內容是根據“問題”和它的數學背景來確定的,其中“問題”是關鍵,它應該來源于日常生活、現實世界以及其他學科知識。作為一名小學數學教師,要在看似沒有數學建模內容的問題中,挖掘建模素材,拓寬建模空間,利用一切可以利用的數學模型的教育因素,開辟出能訓練學生建模能力的“新天地”,讓數學模型再現、再生。新課改后教材中的一些內容已經按照建模的思路編排,并通過對“數與代數”、“圖形與幾何”、“統計與概率”、“綜合與實踐”等教學內容版塊進行再梳理。教師要以建模的視角來分析和解讀教材,并深入挖掘其中蘊含的建模思想,通過精心篩選教學內容的現實問題情境,通過教學演繹引導學生從中獲得“問題數學化——建立數學模型——解決現實問題”的學習體驗。
(三)理性選擇建模教學方法
建構學主張學生的知識建構是自身經歷的基礎之上,學生知識的獲得是通過與學習環境的交互作用來實現的。基于這一主張,小學數學建模教學不能把數學課堂淪陷為教師渾天暗地的說,而是應當還學生主體性地位。筆者以為,在建模教學時不妨更多地采用小組討論法為主,輔之以練習和講授。以“問題”為導向,通過小組討論的形式,能讓學生更加主動地圍繞某一中心問題表達自己的想法,互相啟發。這種學生全程參與的教與學的活動有益于學生完整的體驗數學建模的全過程,在探究、合作和交流中掌握數學模型及其變式,進而逐步提高數學建模能力。
數學建模是解決數學問題的基本手段,也是推動數學發展的動力。數學建模的重要性毋庸置疑,小學教師要更新觀念,把握教學本質,讓小學生的數學建模能力得到切實有效的提高,進而提高他們的數學素養。
[1]陳璐.例談“數學建模”能力在小學數學教學中的培養[J].中國科技創新導刊,2010,(27).
[2]張欽.基于建模思想的小學數學教學設計研究[D].淮北師范大學,2015.