索合翔
摘? 要:模型思想是學生理解數學與外界聯系的基本途徑,是新課標中強調的核心概念之一,也是數學核心素養的重要組成。本文主要闡述了數學模型概念及思想,并對小學數學建模思想的有效培養策略進行了研究。
關鍵詞:小學數學;模型思想;教學策略
一、數學模型概念及思想
數學模型是針對參照某種事物系統的特征或數量依存關系,運用數學語言、概括表述的一種數學結構。建模思想是溝通數學工具與實際問題之間聯系的重要橋梁。廣義上講,數學教學中出現的各種概念、公式以及理論等等都能稱為數學模型,因為它們都是從現實世界中的原型抽象出來的。也因此可以說,整個數學就是一門關于數學模型的科學。數學模型的思想是指結合相應的問題進行針對性建模,并運用數學模型解決相應問題的數學思想。在小學數學教學中,結合學生生活實際,引導學生將經歷的實際問題進行抽象變成數學模型,并作出進一步解釋和應用。學生在這個過程中,不僅加深了對知識的了解,同時他們的情感、思維以及價值觀等等也獲得了不同程度的發展,更好的調動了學生學習的興趣,強化了應用的意識。
二、深化小學數學建模思想的策略
培養學生模型思想,旨在讓學生感知和理解模型,并能將其有效運用到生活實踐當中,進而發展學生的核心素養。小學階段的學生,模型的構建需要依賴一定的情境,在教學中引入合適的生活情境。讓學生在探究活動中歷經數學化的過程,才能提高學生的應用能力。
(一)設計相似的問題串,提高學生建模意識
知識來源于生活,數學模型存在于生活中的各個地方。在小學數學課堂教學中,創設教學情境是常用的教學手段,雖然不一定每節課都需要創設情境,但是一定會利用情境導入課程內容,或者結合小學階段學生的認知規律,創設一定的教學情境,讓學生從熟知的情境中去感知數學模型。因此為了提高學生數學建模的意識,提高學生運用建模思想解決問題的能力,教師可以在教學中有目的的圍繞某個數學模型,不斷的創設相似的問題情境,將多種問題情境聯系起來組成一個問題系列。并引導學生從中發現解決問題的核心關鍵,進而能夠自主的將建模思想運用到當中去。
比如,青島版三年級上冊“分數的認識”中,教師在教學的過程中可以組織學生展開折紙游戲。引導學生用不同的方式將紙折出[12]、[14]、[18]等形式,當學生對分數有了初步的感知之后,引導學生將蘋果、一條線段進行平均劃分,劃分出來的用幾分之幾來表示。無論是折紙、分蘋果還是分線段,問題情境都是相似的,將這些情境串聯起來,應用了將“單位1平均分成若干份,表示這樣一份或積分的數,用分數表示數學模型”,進而強化了學生對分數意義的理解。
(二)創建變式問題情境,拓寬學生建模視野
學生在解決某些數學問題時,可以充分利用建模思想,這種數量關系結構本質就是從解決某一個問題,抽象到解決某一類問題。因此,深化小學生建模思想的教學中,教師可以將生活中的問題引入到課堂教學當中,或者提供同類的多個問題情境,讓學生從中去感知,加強對數學模型的理解,從中發現并掌握它們所蘊含的共同結構、特點,進而對數學模型能夠準確的辨別、提煉和歸納。能夠在運用的過程中,無論問題情境發生什么變化,但是運用的還是這一個模型。要強化學生對建模思想的內化,教師需要在運用問題情境時,精心篩選、甄別和設計問題情境,將其通過不同的方式呈現給學生,設計一些可以調動學生的探究興趣、具有代表性的題目去滲透建模思想;學生在問題情境中展開分析和歸納,并從中發現解決問題的關鍵部分,進而主動的運用數學建模去解決問題,拓寬學生視野。
比如,學生掌握了速度、時間和路程三者之間的關系時,他們會在鬧鐘建立“路程=速度×時間”的模型,教師可以利用這個模型讓學生進行單項練習,然后再運用變式題進行變式練習:①汽車5小時行駛了350千米,問9小時可以行駛多少千米?②高鐵的速度是每小時300千米,在兩個車站之間行駛了3小時,兩站之間距離是多少?在這個變式訓練中,學生可以從第一個問題已知條件中求出需要的速度時,說明學生掌握了基本的建模。第二個問題雖然與第一個問題表述的不同,解決問題稍微不同,但是都可以運用一個數學建模去解答問題,這樣學生的思維得以拓展,同時也變得更加靈活,學生的建模視野也得到了拓展。
(三)構建開放生活情境,豐富學生建模體驗
為了提高學生建模思想運用的高效性,結合學生實際生活創設教學情境,能夠強化學生建模意識。在構建生活情境時,教師要具備開放的意識,構建或引導學生自己創設,通過實踐作業的形式強化學生建模細思想。讓學生感受數學建模的魅力,提高應用意識。
比如,五年級上冊“校園場地面積”是學生在學習了多邊形面積之后的綜合實踐活動課,在實際教學中,教師可以帶領學生走出課堂,讓學生在熟知的生活中展開分析和探討,讓他們測量校園綠地面積,圍繞“多邊形面積”計算的這個模型,讓學生去解決“草坪面積是多少?花圃面積是多少?樹木占地面積是多少”等等一系列的開放性問題。而學生需要通過“多邊形面積”計算這個模型去解答問題,進一步強化了學生對該知識的理解,提高了學生運用建模思想解決生活中實際問題的意識,同時增加了學生對多邊形面積計算這一模型的體驗。
三、總結
數學模型的構建是一個逐步抽象、提煉和概括的過程。在小學數學教學中,培養學生的模型思想,需要數學教師深入分析模型思想,將模型思想滲透到日常教學的每一個環節當中,提高數學建模的應用能力,使學生的數學學習更具趣味性,促進學生思維的發展,進而提高小學生數學核心素養。
參考文獻
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