苏惠珠
(龙海市石码第二中心小学 福建 漳州 363100)
关于小学数学建模教学的简单理解
苏惠珠
(龙海市石码第二中心小学 福建 漳州 363100)
数学建模就是建立数学模型并用它来帮助解决实际问题的一个过程。本文从数学建模定义出发,通过对小学数学建模教学的现状进行深入分析,最后着重提出了小学数学建模教学的三点教育策略。
小学数学;数学模型;建模教学
在数学学科教学中,有两件非常重要的事情要做,一件事情就是解决问题,所以要形成模型,另外一件事情就是要从实际情境中找到解决问题的模型。一个是归纳的过程,一个是演绎的过程。
了解“数学建模”之前首先要弄明白“数学模型”是什么,广义地说,“数学模型”就是一切数学概念、理论体系、公式、方程等的统称。望文生义,简单点说“数学建模”就是建立“数学模型”。往深处讲,“数学建模”就是把现实世界中的数学问题加以提炼,抽象为数学模型,求出模型的解,验证模型的合理性,并运用这些数学模型来解释现实中的问题。实践证明,“数学建模”是一种运用数学的语言和方法“解决”实际问题的一种强有力的数学方法。
数学建模过程,就像一根精美的逻辑链条,每一个环节都衔接得丝丝入扣。就教学目标、教学内容和教学方法三个环节设计来说,目前小学数学建模教学依然存在诸多的问题。
1.目标缺失——难见建模教学的影子
建模意识的淡薄,决定了教师不能具有清晰明确的教学目标,更不会有高屋建瓴的教学观念和科学方法研究。现在的数学课堂教学中,不少教师在进行教学目标设计时目光紧盯的是“知识与技能”这一目标维度上,并没有将教学内容纳入建模教学的范围来考虑,而是把它当做简单的知识点,做题的辅助和工具。从课前铺垫到课中讲授再到课后练习,亦步亦趋,学生缺少生活的原型作为支撑和背景,缺少探究发现数学规律、寻求数学方法、体会数学思想等过程性的体验。尽管也有一些“过程”的设计,但这一过程更多的是学科内部知识之间的演绎,难见数学模型思想的影子。
2.内容简单——鲜少建模教学的渗透
纵观现今小学数学教学,部分教师在教学整体过程中只是侧重于知识的掌握以及为了提高解题能力及技巧,并没有通过精心选取适合建模教学的内容对学生进行数学模型思想渗透。在联系生活方面,教学内容的选取往往是为联系而联系,流于浅表性,关注问题的解决而淡化了将“生活问题”进行“数学化”的处理过程。有些教师总是热衷于追求题型的多样性,而缺乏对“问题”多样性的共性分析与归纳、提炼及优化的演绎过程,根本无法在教学中形成具有稳定性的一般数学模型。在平时的单元过关检测方面,除了基础知识考查题外,则倾向于以知识深度为考评方向,很少有以培养学生模型思想为指导、以检查学生数学模型建构能力为目的等这一类的题目。
3.方法陈旧——缺乏建模教学的指向
长期以来,小学数学教师主要运用的教学方法仍然是讲授法与练习法,讲授法能在较短的时间传递较大量的知识,而练习具有重复性,可以有效地发展学生的能力与技巧。但是,这两种教学方法存在缺点:学生被动而不是主动探索,学生缺乏探究过程与实践体验,没有经历模型产生的过程,不利于建模意识的培养以及建模能力的提高。一味的练习只是单纯的知识掌握与机械重复的技能训练,教学方法缺少模型建构教学的指向性,鲜少“用模”痕迹。此外,单纯的讲授法结合练习法容易使学生感到乏味、枯燥,最终丧失学习数学的兴趣。
对数学教学而言,“建模”的过程实际上就是让学生经历“数学化”的一个过程。在数学建模教学时要注重将建模思想渗透于教学目标的设计、教学内容选取和教学方法的选择,将建模思想贯穿于教学的全过程,并紧扣三维教学目标来体现和落实。
(一)明确建模教学整体目标
数学建模要经历初步感知数学模型思想到初具建模能力的过程。首先,教师要通过引入贴近学生日常生活的数学例题,让学生学会运用已学的数学知识去解决问题,在解题过程中体味数学模型思想的存在。同时,在教学过程中有意识的引导学生学会分析现实问题,提取数学信息——建立模型——应用模型等建构步骤。其次,随着学生逻辑抽象思维能力不断加强,学生已经能接触、理解较为抽象的、用符号表示的数学模型,此时要把培养运用数学符号建构模型作为教学重点,让学生更深层次地认识数学模型的功能与作用。
(二)精心选取建模教学内容
数学建模教学内容是根据“问题”和它的数学背景来确定的,其中“问题”是关键,它应该来源于日常生活、现实世界以及其他学科知识。作为一名小学数学教师,要在看似没有数学建模内容的问题中,挖掘建模素材,拓宽建模空间,利用一切可以利用的数学模型的教育因素,开辟出能训练学生建模能力的“新天地”,让数学模型再现、再生。新课改后教材中的一些内容已经按照建模的思路编排,并通过对“数与代数”、“图形与几何”、“统计与概率”、“综合与实践”等教学内容版块进行再梳理。教师要以建模的视角来分析和解读教材,并深入挖掘其中蕴含的建模思想,通过精心筛选教学内容的现实问题情境,通过教学演绎引导学生从中获得“问题数学化——建立数学模型——解决现实问题”的学习体验。
(三)理性选择建模教学方法
建构学主张学生的知识建构是自身经历的基础之上,学生知识的获得是通过与学习环境的交互作用来实现的。基于这一主张,小学数学建模教学不能把数学课堂沦陷为教师浑天暗地的说,而是应当还学生主体性地位。笔者以为,在建模教学时不妨更多地采用小组讨论法为主,辅之以练习和讲授。以“问题”为导向,通过小组讨论的形式,能让学生更加主动地围绕某一中心问题表达自己的想法,互相启发。这种学生全程参与的教与学的活动有益于学生完整的体验数学建模的全过程,在探究、合作和交流中掌握数学模型及其变式,进而逐步提高数学建模能力。
数学建模是解决数学问题的基本手段,也是推动数学发展的动力。数学建模的重要性毋庸置疑,小学教师要更新观念,把握教学本质,让小学生的数学建模能力得到切实有效的提高,进而提高他们的数学素养。
[1]陈璐.例谈“数学建模”能力在小学数学教学中的培养[J].中国科技创新导刊,2010,(27).
[2]张钦.基于建模思想的小学数学教学设计研究[D].淮北师范大学,2015.