齊國英
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),讓學(xué)生親身經(jīng)歷將數(shù)學(xué)實(shí)際問題抽象成數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行解釋與應(yīng)用的過程。
在數(shù)學(xué)教學(xué)活動中,教師應(yīng)采取有效措施,加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模思想的滲透,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的意識去分析和解決實(shí)際問題的能力,從而發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
以下是在聽課活動中一位數(shù)學(xué)老師在如何幫助學(xué)生構(gòu)建“相遇問題”數(shù)學(xué)模型的幾點(diǎn)做法:
(一)、創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)建模興趣。
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)要使學(xué)生認(rèn)識到現(xiàn)實(shí)生活中蘊(yùn)含著大量的數(shù)學(xué)信息,數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)世界中有著廣泛的應(yīng)用。因此教師將現(xiàn)實(shí)生活與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有關(guān)的素材引入課堂,《相遇問題》一課,劉老師通過張紅和王強(qiáng)上學(xué)這一熟悉的生活事例,以情境的方式在課堂上展示給學(xué)生,讓學(xué)生感到真實(shí)、新奇、有趣、可操作。這樣很容易激發(fā)學(xué)生的興趣,并在學(xué)生頭腦中激活了學(xué)生已有的相遇問題的生活經(jīng)驗(yàn)。然后通過師生模擬的情境,幫助學(xué)生理解了相遇問題的基本特征——兩個地方、同時出發(fā)、相向而行、最后相遇,課上為了突出這幾個關(guān)鍵詞的含義,劉老師精心利用錯誤資源(不是同時出發(fā)),加深了學(xué)生對相遇問題內(nèi)涵的理解,從而在學(xué)生頭腦中構(gòu)建起相遇問題的動作模型,然后在情境中添加速度信息,讓學(xué)生用語言再次描述兩人的運(yùn)動過程,構(gòu)建了相遇問題的語言模型,這樣的設(shè)計,不僅激發(fā)了學(xué)生的興趣和參與熱情,而且?guī)椭鷮W(xué)生理解了相遇問題的內(nèi)涵,建立起相遇問題的動作模型和語言模型。在這一環(huán)節(jié)中讓學(xué)生經(jīng)歷了將生活問題抽象成數(shù)學(xué)問題,從而幫助學(xué)生順利完成了解決問題的第一個轉(zhuǎn)化。
(反思感悟)幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)應(yīng)用問題的第一個轉(zhuǎn)化是我們以前應(yīng)用題教學(xué)中所缺少的一個環(huán)節(jié),缺少解決應(yīng)用問題的第一個轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié),就體現(xiàn)不出數(shù)學(xué)建模的感知階段,學(xué)生學(xué)習(xí)時的興趣和生活經(jīng)驗(yàn)也難以激發(fā)。現(xiàn)在教材的的編寫,很好的體現(xiàn)了數(shù)學(xué)建模的思想,創(chuàng)設(shè)了以學(xué)生熟悉的生活情境為載體的內(nèi)容,讓學(xué)生感知數(shù)學(xué)模型的存在。所以我們教師在教學(xué)時一定要利用好教材的這一編寫意圖,讓學(xué)生經(jīng)歷從現(xiàn)實(shí)生活情境中提煉有用的數(shù)學(xué)信息生成完整的數(shù)學(xué)問題的過程,也就是完成應(yīng)用問題的第一個轉(zhuǎn)化過程,為培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模思想做好鋪墊。
(二)、參與探究,主動建構(gòu)數(shù)學(xué)模型。
劉老師在教學(xué)時,善于引導(dǎo)學(xué)生自主探索、合作交流,對學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)材料、學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)引導(dǎo)學(xué)生主動歸納、提升、力求建構(gòu)出人人都能理解的數(shù)學(xué)模型。
在主動建構(gòu)數(shù)學(xué)模型這一環(huán)節(jié),劉老師用了23分鐘的時間,充分讓學(xué)生主動建構(gòu)‘相遇問題的模型。老師先放手讓學(xué)生運(yùn)用已有的解決問題的策略,主動進(jìn)行信息整理,整理信息的過程就是分析數(shù)量關(guān)系的過程,是解決問題的關(guān)鍵,因此,劉老師給學(xué)生足夠的空間和時間,在自主整理的基礎(chǔ)上,再小組合作交流,你看課堂上學(xué)生將抽象的文本信息轉(zhuǎn)化為簡約的、形象直觀的摘錄信息、表格信息、畫圖信息等多種策略。在師生質(zhì)疑問題的基礎(chǔ)上,教師重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生對整理信息的各種策略進(jìn)行對比、理解各種方法之間的聯(lián)系與區(qū)別,突出線段圖整理信息的直觀性和簡約性,凸顯了畫線段圖解決相遇問題的優(yōu)勢(這也是在前測中發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的薄弱環(huán)節(jié),教師做到了有的放矢)從而構(gòu)建了相遇問題的圖形模型。在主動建構(gòu)模型環(huán)節(jié)中,教師放手讓學(xué)生運(yùn)用已有的解決問題的策略(通過前測可知)自主進(jìn)行信息整理,積累了學(xué)生學(xué)習(xí)的活動經(jīng)驗(yàn),鞏固了解決問題的策略,同時滲透了數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法,教師的設(shè)計真是妙不可言!接下來劉老師又向?qū)W生提出了新的挑戰(zhàn)任務(wù),劉老師說:“同學(xué)們,你能根據(jù)我們剛才分析的過程,解決這個問題嗎?在練習(xí)本上動手試一試。學(xué)生嘗試獨(dú)立列式計算,自主解決了問題,建構(gòu)了相遇問難題的算式模型,最后劉老師引導(dǎo)學(xué)生通過分析、比較解法,抽象出數(shù)量關(guān)系:速度和×?xí)r間=總路程,從而構(gòu)建了相遇問題的本質(zhì)模型,在這個環(huán)節(jié)上并運(yùn)用形式化的數(shù)學(xué)符號刻畫出這種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),也就是引導(dǎo)學(xué)生順利完成了解決問題的第二個轉(zhuǎn)化。
(反思感悟)在解決問題的教學(xué)中,數(shù)量關(guān)系是重要的建模環(huán)節(jié),教師在建模中要引導(dǎo)學(xué)生完成好這一本質(zhì)模型的建構(gòu),我們在今后解決問題的教學(xué)中,一定要引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建好數(shù)量關(guān)系這一模型的本質(zhì),為模型的應(yīng)用鋪設(shè)好這座橋梁,使學(xué)生很容易通過這座橋梁,直奔數(shù)學(xué)應(yīng)用這一高速公路,真乃是“一橋飛架南北,天塹變通途”!
(三)、解決問題,拓展應(yīng)用數(shù)學(xué)模型
劉老師讓學(xué)生運(yùn)用建構(gòu)的數(shù)學(xué)模型,順利解決了基本練習(xí)、拓展練習(xí)和延伸練習(xí)的實(shí)際問題,使已經(jīng)構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型不斷地得以擴(kuò)充和提升,從而拓展了模型的外延,在這一環(huán)節(jié),讓學(xué)生體驗(yàn)到數(shù)學(xué)模型的實(shí)際應(yīng)用價值,體驗(yàn)所學(xué)知識的用途,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識和綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決問題的能力,讓學(xué)生體驗(yàn)實(shí)際應(yīng)用帶來的快樂。
(四)、寓‘四基于模型建構(gòu)中,實(shí)現(xiàn)了四基教學(xué)的和諧統(tǒng)一
在整個教學(xué)過程中,劉老師讓學(xué)生親身經(jīng)歷了將現(xiàn)實(shí)問題提煉成數(shù)學(xué)問題,生活原型轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)模型又回歸生活的建模過程,積累了將現(xiàn)實(shí)問題‘?dāng)?shù)學(xué)化的經(jīng)驗(yàn),理解了運(yùn)算意義,掌握了運(yùn)算方法,并應(yīng)用解決實(shí)際問題。在相遇問題的模型建構(gòu)中,學(xué)生運(yùn)用并形成了解題方法策略,以及數(shù)形結(jié)合,數(shù)學(xué)建模的思想方法。這樣在落實(shí)四基教學(xué)的過程中,重視了數(shù)學(xué)思想方法——數(shù)學(xué)模型的靈魂的提煉與體驗(yàn),并將數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)有機(jī)的融合于基礎(chǔ)知識、基本技能、基本活動經(jīng)驗(yàn)的教學(xué)之中,從而實(shí)現(xiàn)了寓‘四基于模型建構(gòu)之中,實(shí)現(xiàn)了四基教學(xué)的和諧統(tǒng)一。
總之,小學(xué)數(shù)學(xué)建模思想的形成是一個漫長的、綜合性的過程。因此在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師要把建構(gòu)過程展示給學(xué)生,讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)建模的過程:觀察—分析處理—抽象模型—檢驗(yàn)。逐步培養(yǎng)學(xué)生的建模思想、方法,形成良好的思維習(xí)慣和數(shù)學(xué)能力,從而發(fā)展了數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),可見我們教師在課堂教學(xué)探索中任重而道遠(yuǎn)!