數學建模思想在小學數學教學中的應用研究

陳馥芳

【摘要】數學建模思想是一種重要的數學思想，力求建立可行的數學模型以解決實際生活問題。隨著教育體系的改革，數學建模思想在小學數學教學中的應用逐步得到社會各界的認同與廣泛關注。本文分析了數學建模思想的內涵與必要性，并提出了數學建模思想在小學數學教學中的應用策略，即“創設生活情境，增強小學生的建模動力;優化課堂建模體制，實行小學建模教育教學的延伸;應用數學變量關系，培養小學生的數學建模能力;運用數學建模思想認識知識本質，解決現實問題”。

【關鍵詞】數學建模思想;小學數學教學;應用策略

新課改背景下，我國對學生的教育提出了更高的要求，要求教師必須掌握與學科特點相適應的一整套教學方法，引導學生明確他們不應該只是學習課本概念或練習課后習題，而是要培養并提高學生解決問題的能力。對于數學學科而言，由于數學本身就帶有科學嚴謹的性質，需要學生能夠用數學思想和數學方法思考問題，因此，必須要將數學建模思想應用于小學數學教學中。

一、數學建模思想的內涵與必要性

第一，數學建模思想的內涵。數學模型是指參照某事物的數量依存關系或特征，借助數字語言，概括或近似地表述出的一種數學結構，具有廣義與狹義之分，各種理論、各種概念及公式屬于廣義概念范疇，而狹義的概念一般只指可以反映特定事物系統及特征的數學關系結構。基于數學模型的概念表述，數學建模思想通俗來講，是指建立數學模型的思想，通過建立可行的數學模型以解決實際生活難題。它是一種重要的數學思想方法，也具有廣義與狹義之分。在初中、高中以及大學中，建立數學模型的解題方法普遍運用。相對來說，它在小學數學教學中應用較少。實際上，小學教學中運用加減乘除運算法則及公式解答應用題的過程，也是應用數學建模思想的過程。

第二，數學建模思想在小學數學教學中的必要性。一方面，數學建模思想的運用可以激發小學生的學習興趣。如果繼續采用傳統的教學方法，則容易使小學生難以消化與理解，而數學建模思想的運用可能會幫助小學生輕松地解決數學難題，提高他們的學習積極性。另一方面，一個具備數學建模思想的學生會通過模型不斷對數學問題進行假設與驗證，成為小學數學教學中的主體，不僅可以有效發揮他們的主體意識，還對學生自身思維的發展具有重要的作用。概括來說，在小學數學教學中引入數學建模思想可以激發學生的學習興趣，促進學生主體意識以更好地接受和掌握新的數學知識，形成系統的數學思維，進而提升運用數學建模思維解決問題的能力。

二、數學建模思想在小學數學教學中的應用策略

第一，創設生活情境，增強小學生的建模動力。生活情景能克服數學課堂的枯燥感，讓小學生積極主動投入到數學學習之中。而微課和多媒體的應用則起到“催化”的作用，借助音頻與視頻當做教學活動的輔助技術手段，通過精彩的圖畫刺激學生的感官以及思維，幫助小學生建立起數學歸納與分析模型的意識與思維，讓小學生逐步提高自己的數學建模能力。譬如在教學活動“圖形的運動”中，老師可以先向學生出示大掛鐘并講一下大掛鐘擺動的原理，然后在鐘面上撥動指針，使之旋轉，讓學生觀察鐘表上的時針旋轉的過程，分清時針是順時針或逆時針方向旋轉及旋轉度數，明確旋轉的含義，探索圖形轉換的特征，再然后引導學生在方格紙上畫出諸如正方形、長方形、三角形等簡單圖形旋轉90度的圖形，讓學生掌握“圖形運動”的相關知識。

第二，優化課堂建模體制，實行小學建模教育教學的延伸。小學數學老師在開展數學建模實踐課堂教學的過程中應當明確課堂教學的教育目的，凸顯數學教學內容在教學中的重要作用，并且必須與現實生活相聯系，列舉部分讓小學生較為感興趣、有親和力的數學案例，充分運用現有的數學教育資源教學。這樣不僅會高效縮短數學建模教育的時間，還提升了小學生對于數學課堂教學知識的進一步理解與把握。比如，在五年級上冊《因數與倍數》教學中，小學數學老師在教授數學教材時，利用各式各樣的小昆蟲及堅果開展建模活動，全面調動小學生學習數學知識的自主性與熱情。另外，小學數學老師也可以有效引導小學生與現實生活相聯系，利用日常生活中常見的桌椅板凳、裝潢的數目展開數學建?；顒印ＰW數學老師必須要提供一個自由、歡快、輕松的學習氣氛，幫助小學生增強對數學重點知識與數學難點知識的理解與把握。

第三，應用數學變量關系，培養小學生的數學建模能力。當小學生開始有數學建模思想后，小學數學老師可以運用各種不同符號語言表達數學變量彼此之間的關系，鼓勵小學生對不同變量間的關系展開進一步探究，指導小學生合理判別與選用，最終初步構建出相應的模型。譬如，在六年級下冊教學活動《正、反比例》那一具體內容時，小學數學老師可以按照教材向小學生提供兩組不相同的數字變量關系，如其中一組木棍的長度是8、10、12，另一組木棍的長度是14、16、18。小學數學老師可以運用數學建模思想對小學生的學習思維展開正確啟發，鼓勵小學生主動對其給出的兩組變量間存在的關系展開深入探究與推算分析，以此得出那兩組變量間存在正比例關系。另一方面，小學數學老師應充分知曉到數學建模思想仍處于發展時期，應對數學課堂教育推行科學、合理的設計。通過對小學生當前學習能力以及教材的知曉，構建出科學、健全的數學建模思想，以幫助小學生提高自己的數學專業業務素質與綜合能力，推動他們在教學活動中迅猛吸取全新的數學知識。

第四，運用數學建模思想認識知識本質，解決現實問題。在小學數學教學中，教師需要設置概念教學活動，使得小學生依照親身體會與經歷由最初的抽象到具體，全面歸納客觀事物尚存的本質特征，進而高效提升小學生的數學歸納能力。此外，小學數學老師需要積極鼓勵小學生總結與歸納解題規律，培養小學生的解題思緒與解題規律，并且依照對于小學生這部分解題規律的掌握程度提高他們妥善解決各種關鍵問題的能力，進而提升小學生的概括歸納能力。比如，在展開五年級下冊《長方體和正方體的表面積》這個課時，教師需要指導協助學生歸納總結求表面積的各種情況：求長方體通風管表面積只需求四個側面的面積;教室粉刷四周和地面時不需求上面的面積;燈管的照射面積只需求底面積等。在小學數學課堂教學中，運算應是最為根基礎也應是最為關鍵的部分，主要體現在加、減、乘、除這四種運算上。數學運算不斷貫穿于小學數學課堂教學整個時期，因而，提高小學生的運算能力也是十分有必要的。

綜上所述，合理利用數學建模思想有利于激發學生的學習興趣，促進學生形成系統的數學思維，提高解決實際問題的難題，并提高了教學質量。因此，教師應該將數學建模思想貫徹在小數數學教學中，創設生活情境，增強小學生的建模動力;優化課堂建模體制，實行小學建模教育教學的延伸;應用數學變量關系，培養小學生的數學建模能力;運用數學建模思想認識知識本質，解決現實問題。

參考文獻：

[1]程軍，朱彪，孔維麗.數學建模思想在小學數學教學中的應用[J].文化創新比較研究，2020，4（4）：97-98.

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