核心素養(yǎng)背景下小學(xué)生數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的培育

江蘇省徐州市銅山區(qū)黃集實(shí)驗(yàn)小學(xué) 丁偉偉

數(shù)學(xué)作為研究數(shù)量關(guān)系以及空間關(guān)系的一門重要學(xué)科，其核心素養(yǎng)包含眾多能力，數(shù)學(xué)建模能力就是其中重點(diǎn)培養(yǎng)的能力之一。小學(xué)生正處于成長(zhǎng)的初級(jí)階段，有意識(shí)地培養(yǎng)其數(shù)學(xué)建模能力，對(duì)學(xué)生日后的學(xué)習(xí)和工作將有重要的意義。本文論述通過(guò)教師積累建模經(jīng)驗(yàn)以及創(chuàng)設(shè)生活情境等措施，培養(yǎng)小學(xué)生數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)。

一、數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)下的建模以及建模教學(xué)

1.數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)下的建模

建模是數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中的一個(gè)重要內(nèi)容，將現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題進(jìn)行數(shù)學(xué)抽象化是數(shù)學(xué)建模的核心內(nèi)涵。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字語(yǔ)言，同時(shí)結(jié)合認(rèn)知基礎(chǔ)與實(shí)際問(wèn)題，尋求不同的解題方法，是數(shù)學(xué)建模實(shí)踐應(yīng)用最為常見(jiàn)的體現(xiàn)方式。數(shù)學(xué)建模側(cè)重于數(shù)學(xué)語(yǔ)言的有效應(yīng)用，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)涵，了解現(xiàn)實(shí)世界中所涵蓋的數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容。

2.數(shù)學(xué)建模教學(xué)

為了更為清晰直觀地理解數(shù)學(xué)建模內(nèi)容，尋找有效的數(shù)學(xué)建模策略，筆者從眾多的小學(xué)數(shù)學(xué)建模內(nèi)容中，選取了兩種教學(xué)內(nèi)容并加以整理。如下圖所示：

圖1 數(shù)與代數(shù)領(lǐng)域的數(shù)學(xué)建模內(nèi)容

圖2 圖形與幾何領(lǐng)域的數(shù)學(xué)建模內(nèi)容

由以上內(nèi)容可知，數(shù)學(xué)建模的形式與符號(hào)化轉(zhuǎn)化思想有異曲同工之處。相同的是它們均是將數(shù)學(xué)抽象化后，利用數(shù)學(xué)符號(hào)和圖表來(lái)表現(xiàn)數(shù)量關(guān)系以及空間形式。不同的是數(shù)學(xué)建模形式更注重抽象化的過(guò)程，通過(guò)分析抽象建立模型。在小學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)過(guò)程中，教師不僅要在課堂教學(xué)中傳授給學(xué)生建模的方法，更重要的是利用教材知識(shí)與實(shí)際生活相關(guān)聯(lián)，讓學(xué)生通過(guò)建模愛(ài)上數(shù)學(xué)。

二、培養(yǎng)小學(xué)生數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)

1.教師積累建模經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的建模意識(shí)

教師應(yīng)轉(zhuǎn)變自身的數(shù)學(xué)教學(xué)觀念，明確培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模的意義，并且學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)建模，以更好地培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)為目標(biāo)。通過(guò)教學(xué)內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生在日常生活中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)，并和數(shù)學(xué)建模建立友好的關(guān)系。教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)充分利用數(shù)學(xué)建模的教學(xué)素材，積累足夠的建模經(jīng)驗(yàn)，為學(xué)生提出多種啟發(fā)性數(shù)學(xué)問(wèn)題，使學(xué)生在教師的不斷指引下，逐漸強(qiáng)化自身的建模意識(shí)。

2.創(chuàng)設(shè)貼合學(xué)生生活的情景，感知數(shù)學(xué)建模

學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目標(biāo)是把課堂內(nèi)學(xué)到的數(shù)學(xué)知識(shí)以及能力運(yùn)用到實(shí)際生活中去解決實(shí)際問(wèn)題。想讓學(xué)生更好地掌握數(shù)學(xué)建模能力，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)際生活多觀察思考，在生活中提出數(shù)學(xué)問(wèn)題，并將問(wèn)題與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，體會(huì)其中應(yīng)用的數(shù)學(xué)原理，并充分地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題。

3.豐富問(wèn)題表象，提高學(xué)生的建模能力

為較快地提高小學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力，教師應(yīng)該善于挖掘現(xiàn)實(shí)生活中的各種情境，以豐富問(wèn)題的表象。問(wèn)題的表象應(yīng)具有科學(xué)性，結(jié)合定位多樣化等特點(diǎn)，提高小學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力。學(xué)生獲得知識(shí)的能力和廣度，主要建立在豐富的問(wèn)題表象的基礎(chǔ)上。教師在構(gòu)建模型的時(shí)候應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況多角度建模，并且提供相應(yīng)的現(xiàn)實(shí)情景作為輔助。例如，在“軸對(duì)稱圖形”的課堂教學(xué)中，教師可以利用實(shí)際生活中的物品，豐富問(wèn)題的表象，如蝴蝶、戲曲臉譜等生動(dòng)有趣的軸對(duì)稱圖案，學(xué)生在觀察的同時(shí)，感知到它們的共同特點(diǎn)，把數(shù)學(xué)中模糊的抽象概念具體化，這對(duì)于提高小學(xué)的數(shù)學(xué)建模能力將會(huì)有更好的幫助。同時(shí)，教師在利用好教學(xué)素材的基礎(chǔ)上，多與學(xué)生產(chǎn)生互動(dòng)，使學(xué)生頭腦中的建模表象逐步加強(qiáng)，不斷優(yōu)化學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和應(yīng)用意識(shí)。

在小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)過(guò)程中，教師要準(zhǔn)確把握數(shù)學(xué)建模教學(xué)，對(duì)于低年級(jí)的學(xué)生主要以滲透的形式，使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模有較好印象，并在課堂教學(xué)中逐步深化數(shù)學(xué)建模思想，對(duì)于高年級(jí)的小學(xué)生，則應(yīng)該以課堂數(shù)學(xué)構(gòu)建模式為主，根據(jù)學(xué)生不同的個(gè)性制訂科學(xué)的數(shù)學(xué)建模，更好地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。