摘 要:當前,全社會進入了高速發展階段,新的社會環境下教育教學模式要發生有效調整。數學建模思想有效融合了數學知識與社會生活,可以在更廣泛的空間內提升學生的進步意識和學科應用意識。因此,從小學階段開始,教師就需要培養學生的建模思想,鼓勵學生開展有效的學習和探究活動,以更好的拓展小學數學的視野,激活小學數學的課堂氛圍,提升學生的數學應用意識和自主探究能力。現從小學數學建模思想培養的意義分析入手,淺談小學數學課堂建模思想滲透的路徑與方法。
關鍵詞:小學數學;建模思想;探究;應用;能力
數學建模是20世紀60、70年代興起的一個新型研究領域,是指結合科研中遇到的各種問題,探索將數學研究的方法與具體的模型相結合,也更好地培養學生的邏輯思維能力和數學分析能力,促進實際問題的解決。數學建模思想的應用,將數學與實際的生產生活相聯系。不僅能夠更好地提升學生的問題解決意識,還有利于讓學生積極創新,做出有效的假設,將特定的對象轉化為具體的數學問題,進而使學生核心素養全面發展。將數學建模思想引入小學數學課堂,是當前數學老師需要著力思考的一個新方向。
一、 數學建模思想引入數學課堂的優勢分析
21世紀以來,數學建模已經有單純的數學應用向多個領域延伸和發展,體現出了學科融合的理念,因此全社會對于數學建模人才的需求量非常高。目前我國數學建模課程的開設多集中于高中或大學學段,而此前因為學生對于這方面的知識接觸比較少,所以很難說順利適應。在小學數學中培養學生的數學建模思想具有多重意義。
首先,能夠更好地迎合世界主流教育趨勢。數學建模在西方國家的研究已經比較深入,從20世紀開始,很多國家都嘗試將數學建模與多門課程相融合,因此學生的數學理論、分析意識和問題解決意識都已經獲得了很好的發展。近年來,我國對數學建模的應用研究逐步重視,從小學階段開始增強對數學生數學建模意識的滲透,可以很好地提升學生的創新意識,拓展學生思維的廣度和深度,并讓學生深刻體驗問題解決的快感,有更好地與世界教育相接軌,為未來創新型人才的培養有效助力。
其次,能夠更好地提升學生的跨學科融合意識。隨著社會的不斷發展,當前對于創新型人才的需求量越來越高,數學建模意識的培養可以教會學生多個角度解決問題,提升學生的學科融合意識。讓學生在資料搜集、數學建模、分析推斷的過程中算用結合,不斷創新,這樣學生的學習過程會更加興奮,而且學生對于目標的規劃意識也能更加明確。在數學學習的過程中,學生就可以從更多的角度反思和創新,喚醒學生的自主學習意識,促進學生主動建構知識。
此外,數學建模的過程還有利于創設真實的學習情景,讓學生主動參與,積極構建,引導學生不斷摸索和創新,幫助學生更好的開闊視野,完善認知,使學生在頭腦中自主建構知識,有效提升數學學習的效果。
二、 當前小學數學建模思想培養的主要問題
數學建模思想作為一種新型的教育理念,引入小學數學課堂的優勢毋庸置疑,但是由于小學階段學生自身能力有限,教師自身對于數學建模也沒有深入的研究,因此在小學數學課堂中引入數學建模思想也遭遇了重重阻力。
第一,教師自身對于建模的教學意識不強。很多小學教師本身對建模思想也是初步了解,因此在課堂上對于建模教學模式的應用不是很熟練,而且建模思想的引入還有可能會影響正常教學的進度,需要教師進行一段時間的磨合和適應。這期間如果不能取得理想效果,教師極易產生退縮心理。建模教學不能有效落實的主導因素是很多教師在建模推進的過程中主導意識過強,單純通過建模來指導學生解決應用題,但對學生的能力培養有所忽略,這樣就會限制學生數學學習的靈活性,而且學生在數學建模參與的過程中,創新意識也不能有效得到培養。
第二,學生自身的建模意識并不是非常強。在小學數學建模思想落實的過程中,既需要教師的有效引導,同時更需要學生積極參與,密切配合。但是,處于思維萌芽階段的小學生,本身對建模思想的領悟有限,在課堂上進行數學建模嘗試時,學生的能力發展也不是非常均衡,常常會顧此失彼。還有學生本身對建模的理解存在偏頗,極易被一些外界因素所干擾,思路偏離主線,使得建模教學的效果會大大削弱。還有很多學生單純將建?;顒赢敵闪艘豁椪n外活動,參與的過程中玩樂心理加強,并不能從深層激發學生的數學學習和創新意識。
三、 小學數學建模教學開展的基本原則
(一)問題情境性原則
在小學數學建模思想推進的過程中,教師要提倡以問題情景引導學生來自主構建模型,并通過有效的探索讓學生來解釋數學問題,充分發揮小學生思維活躍,積極探究的特點。將一些具體的問題轉化為相應的數學情景,引導學生進行有效的突破和解決。這樣不僅可以使學生的數學解題能力獲得有效發展,同時學生對于語言文字、數學符號等的理解轉化能力也能顯著增強,對于學生數學綜合應用意識的發展有良好的推進作用。
(二)學生主體性原則
在小學數學建?;顒油七M的過程中,教師要能夠有效尊重學生的主體性地位,通過建模教學讓學生積極思考,有效表達,動手實踐,有效總結,讓學生養成學思結合,靈活運用的數學學習習慣。鼓勵學生對于數學的基本概念,基礎公式都能夠結合應用環境來靈活記憶,尊重學生學習過程中的主體性地位,同時讓學生切實參與到學習過程中,提升學生思維的靈活性。
(三)內容適切性原則
在小學數學建模思想培育的過程中,教師在指引學生開展建?;顒訒r,應做到建模教學與課程推進交相輝映。以數學建模為平臺,提升學生數學知識的應用意識,并能夠尊重學生身心成長的規律,讓學生建模能力循序提升。教師既不能讓學生生硬的模仿他人來開展建模,也不應過分拔高數學知識體系的難度,而是要尊重學生身心成長的規律,指引學生智力因素與非智力因素同步發展。讓學生在建模的過程中有效觀察,科學記憶,推動學生思維能力、想象能力、注意力同步發展。讓學生具備較強的學習動機和積極的學習態度,使學生具有良好的求知欲望,在建模探索的過程中體會數學的實用性,充分感受數學學習的魅力。
四、 培養小學生數學建模思想的有效途徑
(一)樹立明確的建模目標,增強學生建模意識
在小學數學教學的過程中,要想培養學生的建模意識,教師不必讓學生一下掌握數學建模的有效方法,而是要在課程教學的過程中循序滲透,使學生具備積極的建模意識,這樣學生才可以真正參與到問題探究的過程中。教師指導學生開展學習建模時,也不是要求學生每個問題都需要有效建模,而是要結合課程推進的效果,在課堂教學的過程中對數學建模做好有效的目標定位,并讓學生積極參與到數學建模的過程中。
教師不要單純關注學生問題解答的對錯,而是要使學生樹立起積極的建模意識,這樣學生在遇到一個新的問題時才不會茫然無措,而是可以掌握有效的建模方法。如在學習“單價×數量=總價”這一數量關系時,教師就可以為學生出示具體的問題情景,可以是超市購物,也可以是在日常生活中的一些事件,讓學生用常見的一些物品,像鉛筆、本子等,結合自己的生活需求來有效建模。這樣學生就不會覺得建模過程特別復雜,在表達的時候學生也能很好的提取關鍵信息。
(二)要善于創建生活情境,讓學生感知數學模型
小學階段學生所學習的知識與日常生活緊密相連,因此,教師在指引學生進行數學建模時,要主動為學生創設一些直觀而具體的生活情境,讓學生主動去發現問題,并理解建模的具體應用價值,使學生明白數學建模隨時存在。這樣教師在向學生滲透數學建模思想,培養學生數學建模能力,就無須過于刻意,而是可以積極思考有效聯系,從而使學生更好地理解建模思想的應用價值。
如在教學百分數這一概念,很多學生覺得這個概念與前面的知識聯系不大,而且不知道在生活中如何應用,這時候教師就可以為學生引入一個具體的生活場景,先問學生日常是否有逛超市的體驗,在逛超市時學生是否會對一些打折產品心動,這樣就很好地吸引了學生的注意力。這個時候再拋出核心問題,打折產品的定價是如何確定的,五折是什么意思,八折是什么意思,為什么我們要買打折商品而不去購買原價商品,通過這樣一種具體的問題情景。引導學生回顧生活中的一些細節,進而使學生自主產生建模意識,并嘗試用自己的語言來向我們解釋其中蘊含的數學知識。這樣學生對于數學建模有一個更加直觀的了解,而且學生在建模的過程中會進行大量數學語言的轉化,使學生對數學知識的理解會更加透徹。
(三)靈活構建課堂情境,鼓勵學生主動開展建模
小學階段學生的可塑性非常強,教師在指引學生進行學習探索的過程中,可以主動為學生創建一些開放性的學習情境,如引入小組討論,項目式教學等方式,讓學生集思廣益,嘗試用自己的方法來主動構建數學模型,解釋數學問題,這樣學生的學習意識可以被更好地調動,而且有利于學生積極創新,嘗試個性化建模。
在對目標進行建模的過程中,教師要讓學生以小組為單位進行協作,完成相應的學習任務。如對于一些基本的計算、繪圖、公式、定理類的題目,要讓全體學生都能夠熟練掌握,讓每個學生分別嘗試建模,及時在小組內部溝通和交流,幫助學生夯實基礎。要求小組內部學生獨立完成,確實遇到難點問題時,再進行在小組內部一些交流和互動。對于這類建模嘗試,鼓勵學生嘗試一些創新性方法,引導學生靈活貫通,前后關聯,使學生盡可能多的突破自我。這樣一種靈活性設計的過程可以很好地兼顧學生的學習差異,讓不同層次的學生都能夠向前邁進一步。
總之,小學階段數學建模思想的培養是一個循序漸進的過程,在數學建模思想培養的初期,學生進行的一些建??赡苁呛唵蔚?,甚至問題的表述并不是非常的完善。這時候教師也不要放棄對學生建模能力的培養,而是要積極的鼓勵他們,并進行有效的引導,使學生更好地理清各種信息之間的關系,增強小學生靈活建模的意識,使學生循序掌握建模的有效方法,鼓勵學生個性表達自主建模,提升學生的思維靈活性。
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作者簡介:
呂連雄,寧夏回族自治區固原市,寧夏隆德縣第一小學。