江蘇省徐州市銅山區黃集實驗小學 丁偉偉
數學作為研究數量關系以及空間關系的一門重要學科,其核心素養包含眾多能力,數學建模能力就是其中重點培養的能力之一。小學生正處于成長的初級階段,有意識地培養其數學建模能力,對學生日后的學習和工作將有重要的意義。本文論述通過教師積累建模經驗以及創設生活情境等措施,培養小學生數學建模素養。
建模是數學學科核心素養中的一個重要內容,將現實中的問題進行數學抽象化是數學建模的核心內涵。在學習的過程中,學生將實際問題轉變為數字語言,同時結合認知基礎與實際問題,尋求不同的解題方法,是數學建模實踐應用最為常見的體現方式。數學建模側重于數學語言的有效應用,同時也強調學生能夠發現知識的內涵,了解現實世界中所涵蓋的數學知識內容。
為了更為清晰直觀地理解數學建模內容,尋找有效的數學建模策略,筆者從眾多的小學數學建模內容中,選取了兩種教學內容并加以整理。如下圖所示:

圖1 數與代數領域的數學建模內容

圖2 圖形與幾何領域的數學建模內容
由以上內容可知,數學建模的形式與符號化轉化思想有異曲同工之處。相同的是它們均是將數學抽象化后,利用數學符號和圖表來表現數量關系以及空間形式。不同的是數學建模形式更注重抽象化的過程,通過分析抽象建立模型。在小學數學建模教學過程中,教師不僅要在課堂教學中傳授給學生建模的方法,更重要的是利用教材知識與實際生活相關聯,讓學生通過建模愛上數學。
教師應轉變自身的數學教學觀念,明確培養學生數學建模的意義,并且學會運用數學建模,以更好地培養學生的應用意識為目標。通過教學內容引導學生在日常生活中發現數學,并和數學建模建立友好的關系。教師在教學過程中應充分利用數學建模的教學素材,積累足夠的建模經驗,為學生提出多種啟發性數學問題,使學生在教師的不斷指引下,逐漸強化自身的建模意識。
學生學習數學的目標是把課堂內學到的數學知識以及能力運用到實際生活中去解決實際問題。想讓學生更好地掌握數學建模能力,應引導學生對實際生活多觀察思考,在生活中提出數學問題,并將問題與教學內容相結合,體會其中應用的數學原理,并充分地運用所學知識解決問題。
為較快地提高小學生的數學建模能力,教師應該善于挖掘現實生活中的各種情境,以豐富問題的表象。問題的表象應具有科學性,結合定位多樣化等特點,提高小學生的數學建模能力。學生獲得知識的能力和廣度,主要建立在豐富的問題表象的基礎上。教師在構建模型的時候應結合實際情況多角度建模,并且提供相應的現實情景作為輔助。例如,在“軸對稱圖形”的課堂教學中,教師可以利用實際生活中的物品,豐富問題的表象,如蝴蝶、戲曲臉譜等生動有趣的軸對稱圖案,學生在觀察的同時,感知到它們的共同特點,把數學中模糊的抽象概念具體化,這對于提高小學的數學建模能力將會有更好的幫助。同時,教師在利用好教學素材的基礎上,多與學生產生互動,使學生頭腦中的建模表象逐步加強,不斷優化學生的創新意識和應用意識。
在小學數學學科教學過程中,教師要準確把握數學建模教學,對于低年級的學生主要以滲透的形式,使學生對數學建模有較好印象,并在課堂教學中逐步深化數學建模思想,對于高年級的小學生,則應該以課堂數學構建模式為主,根據學生不同的個性制訂科學的數學建模,更好地培養學生的數學素養。