核心素養背景下小學生數學建模素養的培育模式分析

林秋鳳

摘 要：在當前核心素養戰略理念全面貫徹的背景下，小學數學教學過程中建模素養的培養也變得非常重要。事實上，小學數學學科中很多內容都跟他們的實際生活聯系非常緊密，給數學建模素養的培養教學帶來了較好的幫助。文章則立足于小學數學教學的基本現狀，接著通過科學分析課程內容，充分利用數學活動、豐富問題表象內容、關注學生學習變化、完善數學建模體系等五個方面，綜合全面探討了核心素養背景下小學生數學建模素養的培養策略，最后也給小學數學教學活動的改進與調整帶來了較好的參考與借鑒。

關鍵詞：核心素養;小學數學;數學建模;數學活動

一、 引言

在當前小學數學教學活動中，核心素養相關理念已經實現了全面融入，引導小學數學學科教育體系實現了創新拓展。而數學建模素養培養則是小學數學核心素養的重要內容，對于學生的成長與發展來說是非常重要的。對于小學生來說，通過數學建模思想能夠充分理解自己學習到的各類數學學科知識，并使用這些知識解決實際問題。但數學建模培育活動是比較復雜的，需要教師立足于多個方面，積極實現教學內容與方式的創新發展，保證數學建模培育活動的綜合成效。

二、 科學分析課程內容，合理融入建模教學

結合當前中國小學數學課程教材體系的基本情況來看，數學教材中的很多內容都已經滲透了模型思想。因此對于教師來說，應該在平時認真分析課程內容，并立足于現有課程內容進行數學建模教學活動的融入。雖然說每節課的內容只是常規教材內容，但如果教師可以在這個過程中充分發揮自身的主觀能動性，強化對課程內容的分析與拓展。在具體分析課程內容的時候，需要教師明確課程知識的本質，同時也要分析課程教材知識所體現出來的模型思想。在這個過程中，教師應該對學生的身心層次和認知規律進行全面的分析，保證建模思想的融入能夠契合學生的思想認知。由于小學生對于抽象知識的理解能力有限，因此，教師可以考慮從實際問題出發，最終實現現實問題情境導入到建模數學符號的過程。

比如五年級下冊《用方程解決問題》的教學過程中，教師就可以引入一些生活中常見的數學問題，讓學生通過模型思想來理解方程思想。方程本質上就是一種等量關系，因此這項教學活動中可以考慮引入等量模型。為了更好體現“等量”的特性，這里可以考慮引入天平工具來展示等量的含義。在課堂教學過程中，教師可以在天平一端放一杯水，在天平的另一端放置砝碼，逐步使得天平維持平衡。在計算砝碼重量以后，學生就可以輕松求得一杯水的總重量。學生通過這個過程可以更好理解方程的含義，同時對等量模型也有更深的了解。即只要等量關系成立，那么就可以使用方程來解決問題。當學生在長期學習中形成這種“等量”習慣以后，他們的模型思想就會更加突出。

三、 充分利用數學活動，積極滲透建模思想

在新課程標準全面實施以后，教材體系中也設計了綜合實踐活動。這些數學實踐活動本身就蘊含著比較豐富的建模思想，因此各個數學教師要充分重視這些資源，并在后續教學過程中充分應用這些資源。事實上，數學學科的知識內容雖然比較抽象，但是很多知識都在平時生活中具有較好的應用成效，能夠解決較多的數學問題。而數學實踐活動就是提出一些問題，讓學生通過自己所學習到的學科知識來靈活解決這些問題。不僅如此，數學活動往往也具有較強的體驗性，能夠使得學生全面浸入到實踐活動中去，更好感知數學活動中蘊含的建模思想。在北師大版教學中，數學活動主要集中在“數學好玩”版塊中，這里也結合這個模塊的教學內容，進行全面深入的分析與探索。

比如五年級上冊“數學好玩”模塊《嘗試與猜測》教學過程中，課本教材就引入了經典的“雞兔同籠”問題。“雞兔同籠”問題本身就集中體現了模型思想，具有較為顯著的教育價值。這里教師直接引入教材中提出的問題，即兔子和小雞在一個籠子里，它們一共有9個頭和26只腿，問有幾只小雞和幾只小兔子。學生在面對這個問題的時候往往都不知所措，無法下手。這個時候，教師可以引導學生使用列表法來列出不同數量的小雞與小兔子組合以后，最終它們一共有多少只腿。這個時候，小學生從1只小雞和8只兔子開始進行列表分析，最終列到5只小雞和4只小兔子的組合以后，就會得出正確答案。在這之中，教師就可以引導學生觀察小雞增加以后，籠子里小動物腿的總數變化。學生通過觀察以后就可以輕松得到，小雞增加一只以后，籠子里小動物腿的總量就會減少兩只。通過列表中展示的一般性規律，學生就可以得到雞兔同籠問題的解決方法。這里的一般性規律實際上就是一種數學模型，使得學生在面對這類問題的時候可以理清思路，并形成從具體到抽象的建模思維與能力。

四、 豐富問題表象內容，提升學生建模能力

為了切實提高學生的數學建模能力，教師也應該注意積極豐富教學問題，不能使得教學內容停留在問題的表面上。在這個過程中，教師應該給數學問題設計一個學生日常生活中常見的情境環境，豐富數學問題的內在元素。通過這種設計，學生就可以結合生活場景來認知數學問題，大大降低他們學習知識的難度，同時也可以切實提高學生的建模能力。除此之外，教師還要多站在學生的角度思考問題，同時在開發數學問題情境的時候也要具有一定的前瞻性思維，使得建模思想能夠在小學生心中生根發芽，最終可以顯著提高他們的數學建模素養水平。

比如在五年級下冊《相遇問題》教學的時候，教師在教會教材中提出的淘氣家到笑笑家的相遇問題案例以后，就可以考慮構建一個生活化場景，延伸這個數學問題。爸爸從奶奶家回家，小明從自己家帶著自己的小狗“團團”一起去接爸爸，小狗速度比小明快，小狗遇到爸爸以后會立馬返回奔向小明，在遇到小明以后還會繼續折返奔向爸爸。其中爸爸步行速度為80米/分鐘，小明步行速度為50米/分鐘，小狗“團團”的奔跑速度為240米/分鐘，自己家距離奶奶家一共650米，請問爸爸和小明相遇以后，小狗“團團”一共跑了多少米。小學生在剛剛接觸這個問題的時候，雖然能夠利用學習到的相遇問題處理方式建立相遇模型。但是很多學生都會直接計算小狗初次跟爸爸相遇所需的時間，并開始計算小狗在第一次相遇所跑的路程。這種算法不僅非常煩瑣，最終也無法得到答案。這個時候，教師可以讓學生先進行分組討論，根據討論結果再引導學生跳出小狗相遇，直接計算爸爸和小明相遇的時間，最終就可以輕松得到答案。