浅谈数学模型思想方法在小学数学教学中的应用

2017-03-24 11:05车秀红林殿鹏
读与写·下旬刊 2017年1期
关键词:数学模型解决问题情境

车秀红+林殿鹏

中图分类号:G623.5 文献标识码:B文章编号:1672-1578(2017)01-0088-02

通过在工作中的细致观察与实践,目前小学数学教育的现代化,主要不是内容的现代化,而是数学思想及教育手段的现代化,加强数学思想的教学是基础数学教育现代化的关键。特别是对能力培养这一问题的探讨与摸索,以及社会对数学价值的要求,使我们更进一步地认识到数学思想的重要性,因此,小学教学的教学过程中,数学思想的方法及应用是至关重要的。

《数学课程标准》指出:"让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程,进而使学生获得对数学理解的同时,在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步和发展。"这就要求教师在教学中引导学生建立数学模型,不但要重视其结果,更要关注学生自主建立数学模型的过程,让学生在进行探究性学习的过程中科学地、合理地、有效地建立数学模型。现就模型思想在小学数学教学中的广泛应用进行论述。

1.创设情境,感知数学建模思想

从学生已有的知识经验和生活经验出发,利用多种形式积极创设生动有趣、目标明确、富有挑战性的问题情境。在探索解决问题的过程中,感受新知识产生的背景,理解新知识引入的必要性及作用,激发学生主动参与数学活动的积极性,使学生的数学学习更为生动有效。

如在教学《分橘子》这课内容时,我创设了"一筐橘子,怎样分?"这一情境,通过"创设问题情境--建立按比例分配模型--解释与应用"三部教学过程,有目的地唤起学生对已建立的除法模型的回忆,强化了对除法的认识,而按比例分配正是在学生掌握除法模型的基础上建立起来的。因此,这个问题情境的创设为后续按比例分配模型的建立奠定了基础。又通过其它问题情境的创设,引发了学生探索的欲望。在探索过程中,学生亲身经历解决问题的全过程。通过这些体验,学生认识到现实中有这样的问题:要将一些物品按要求进行分配时,要先算出总份数,然后再用除法算出每份数,进而算出需要的数量。当然也可以用分数乘法直接来解决。同时,借助分橘子的具体实例,学生更加明确了分数与除法之间的密切联系。加深了对按比例分配模型的认识。

2.在探究学习中建构数学模型

动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。学生的数学学习活动应当是一个主动、活泼的、生动和富有个性的过程。因此,在教学时我们要善于引导学生自主探索、合作交流,对学习过程、学习材料、学习发现主动归纳、提升,力求建构出人人都能理解的数学模型。

3.巧方法找途径建模型

小学数学中的法则、定律、公式等都是一个个数学模型,如何使学生通过建模形成数学模型?其中一条很重要的途径就是把生活原型上升为数学模型。因为生活原型中揭示的"事理"是学生的"常识",但是"常识"还不是数学,"常识要成为数学,它必须经过提炼和组织,而凝成一定的法则……",所以要使"事理"上升为"数理"还需要有一个模型化的过程。

3.1 成功导学,构建模型。学生在老师的鼓励和指导下自主探究解决实际问题的途径,进行自主探索学习,把实际问题转化为数学问题,即将实际问题数学化。建模过程是学生的分析、抽象、综合、表达能力的体现。

(1)教师导学是构建模型的前提。从导思、导议、导练入手,结合学生心理特征和认知水平,提出的启发性问题,不宜过于简单又不能超过学生的实际水平。

(2)老师要善于聚焦集思、由此及彼、由表及里,把分散的、现象的、感性的问题上升到理性并纳入到所要达到的教学目标的轨道上来,从而形成集体求索的态势。

(3)提出一个或几个问题之后,要给学生思考的时间,如何"跳"才能"摘到果子"。这样,他们解决问题的能力会更强些。

3.2 逐层探究,求解结果。教师在點拨导、引导学生将实际问题数学化的基础上,进一步组织深层探究,求解数学问题。要让学生叙述解决数学问题的过程,交流解决问题的经验,从而达到解决问题、形成解决问题策略的目的。

(1)学生交流讨论的过程是学生之间、师生之间的多边互动的过程,应最大限度地调动学生的积极性,提高学生的参与程度。充分发表各自的意见,实施开放性思维。通过相互交流合作,综合比较,达到既求解问题又培养能力的目的。

(2)教师要指导问题求解的策略,要组织好交流活动,使学生尽情地交流求解问题的经验,相互补充,完善表述,形成策略。同时要把握好"收"与"放"的关系,放开以各抒己见,收拢以达到相对统一的认识,使学生的认识系列化、规范化。

4.在解决问题的过程中帮助学生建立数学模型

用所建立的数学模型来解答生活实际中的问题,让学生能体会到数学模型的实际应用价值,体验到所学知识的用途,进一步培养学生应用数学的意识和综合应用数学知识解决问题的能力,让学生体验实际应用带来的快乐。解决问题具体表现在两个方面:一是布置数学题作业,如基本题、变式题、拓展题等;二是生活题作业,让学生在实际生活中应用数学。通过应用真正让数学走入生活,让数学走近学生。用数学知识去解决实际问题的同时拓展数学问题,培养学生的数学意识,提高学生的数学认知水平,又可以促进学生的探索意识、发现问题意识、创新意识和实践意识的形成,使学生在实际应用过程中认识新问题,同化新知识,并构建自己的智力系统。

如学习了圆的周长后设计这样的题目:怎样利用你的自行车测量学校到家里的实际距离。这一问题的设计既考虑与学生生活的真实情景相结合,又能引起学生的猜测、估计、操作、观察、思考等具体的学习活动,并能使学生在具体的学习活动中学会搜集资料、分析问题。在解决实际问题中,学生需要搜集大量的信息,并从信息中剔除无用信息,留下有用信息,构建起数学模型,并运用数学模型进行计算、解决问题。在这一过程中,学生易于形成实事求是的态度以及进行质疑和独立思考的习惯,激发学生的创新精神。

俗话说:"教学有法但无定法"。任何教学策略必须结合自己的实际,结合学生实际才能取得优良的效果。因此,在教学实践中,我们要借鉴名师经验,细心揣摩,努力提高自身素质,才能真正探究出更多、更好的数学模型。

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