浅析小学生数学建模思想的培养

2018-02-03 17:40严莉
数学学习与研究 2018年1期
关键词:数学建模小学数学

严莉

【摘要】眼下我们已处在信息飞速传播的知识经济时代,数学教学应该更注重对知识的综合运用,而不能只局限在满足应试需求上.数学教学除了要教授概念、公式、运算方法和结论以外,还应该引导其学习数学思维方法,从中悟出数学的精髓,并学会运用所学知识解决生活中的问题.秉承这一教学思想,本文将结合小学数学教学理念重点探讨数学建模思路和方法,以知识应用为核心思想提出可行的教学策略.

【关键词】小学数学;数学建模;建模意识

从实质上讲,数学本就是在不断的抽象、概括、模式化的过程中逐渐发展和丰富起来的.只有将数学学习上升到建模分析的阶段才能算作是真正意义上的数学学习.这种建模学习理念,从小学数学教学的角度来理解,主要指的是通过数学建模进一步优化数学教学思路,提高教学效果.如果从学生日常生活经验的角度来看,数学建模教学能够引导学生将生活里遇到的问题纳入数学模型进行求解,并且在求解的过程中形成自主思维能力,对数学知识的理解更加透彻.因此,建模教学对培养小学生的创造性思维和提高其独立解决实际问题的能力大有裨益.

一、数学模型的概念

数学模型,即为了描述数学教学中的各种概念、公式和理论,用字母、数字及其他数学符号而建立的等式、不等式,以及图像、图表、框图等描述客观事物的特征及其内在关联性的数学结构表达式.《小学数学课程标准》设计了“数与代数”“空间与图形”“统计与概率”“实践与综合应用”四大模块的学习内容,以数学活动引导数学学习,拓展小学生的数感、符号感、对空间的感知能力、应用意识和推理能力.

二、数学建模的基本方法

理论层面的数学建模方法主要有两种,一是基于数学、物理学、化学、生物学、经济学、社会学原理学等构建数学模型,即机理建模;二是根据观察数据,按照优良性准则确定与数据高度拟合的最佳模型,即系统辨识建模.系统辨识建模方法目前在数学领域已经得到了广泛运用.

三、培养小学生数学建模思想的措施

要想在小学教学中引导学生进行建模学习,教师首先应该明确学习目的,使学生明白建模的方法和作用,多尝试用学生的视角观察日常生活中的数学问题,找准切入点再逐步展开数学教学.在这个过程中,教师应该多从日常生活中发现学生的兴趣点,从中寻找教学素材,结合实际问题开展建模教学,引导学生逐步运用正确的价值观去看待问题.

(一)明确教学目标,引导学生养成建模分析的数学思维

小学数学重在训练学生养成建模思维意识,而不是要求每一名学生都在建模方面有所造诣.简单来讲,小学的建模教学是让学生在建模学习方面有一定的基础,引导其形成运用建模思维独立解决实际问题的思维或习惯,并且鼓励其在建模分析的过程中提出有意义的问题,自主思考解题方法.如果教师无法准确把握这一教学目标,只注重理论知识的教学,而不采集生活原型作为支撑,甚至将数学与现实生活割离开来,那么,学生学习数学就只能是学习应试知识,而无法运用数学规律去主动思考现实问题,数学也就毫无应用价值.

学习的最终目的应该是综合运用所学知识去处理现实生活中遇到的各种问题.但是目前仍有一部分数学教师无法透彻理解这一目的.在日常教学实践中,为了应付讲学任务将数学内容与现实生活毫无规律地拼凑在一起,这样的教学思路实际上与形式化的应试教育模式如出一辙,无法真正体现出数学的应用价值.数学教学切忌避重就轻,对于教学目的、教学形式等教师必须有一个正确的价值取向.数学教学中的计算方法多样化并不能作为重要的教学节点,重复的机械式教学方法并不能达到应用思维训练的目的.教师应该全面理解建模计算的真正目的,在教学中不断提炼优化、升华,将数学建模训练与实际生活紧密结合起来,提高学生的数学应用能力.

(二)让学生体验建模的应用,形成建模思想

教师应该为学生多制造一些运用建模思维解析生活问题的情境,帮助学生将抽象的数学知识内化为个人能力.要鼓励学生积极参与类似的课外活动,并将其应用到综合实践的活动课程中来.比如,引导学生按照教材中设定的要求绘制几何图形,或者用木棒等数学工具拼制几何体等等,学生必须借助準确的思考、测量、计算、对比分析等方法来完成任务.再比如,教师可以安排学生细心观察和测量现实生活中的几何体(如包装盒、家具、家电等),根据测量结果计算其面积、周长、容积、体积等,从中总结出数学规律.在这个过程中,学生需要思考什么形状的几何体体积最大,用材最少等等.在思考和实践过程中,学生就真正体会了数学的应用价值,并且能够掌握一些应用方法.

(三)科学合理地对学生进行评价

当前一部分数学教师仍沿用理论化的讲学方式,为了方便操作,习惯以固定的形式对学生的课业进行考评.考评方式总是限于在对数学公式、理论知识的考核范围,没有刻意地考查学生有什么样的建模思维和实践操作方法.以试卷答题分数来衡量学生对数学知识的领悟程度,而不注重对数学建模思维进行考查.这种评价模式限制了学生的创造性思维,需要根据时势及时做出调整,以充分发挥考评的作用,通过严肃而全面的考评方式真正检验学生的建模能力.

四、结束语

针对小学数学的课堂教学,教师必须严格按照新课改要求,在教育教学中融入数学建模思想和实践方法,通过有效的教学方法和教学手段引导学生积极运用建模思维来应对现实生活中的各种问题,并使之成为学生独立处理实际问题的一种能力,从实质上提高学生的数学素养.这并不是一朝一夕就能达成的目标,需要不断地思考、实践、深化.在我们的课堂教学过程中,要不断总结数学的建模方法,让学生自己将抽象的知识转化为形象的数学模型运用,也只有重视小学生建模思想的培养,才能更好引导小学生更好地应用数学模型来解决实际生活中的问题.

【参考文献】

[1]陈蕾.小学数学建模教学的三个关注点[J].上海教育科研,2013(8):92-93.

[2]王尚志,胡凤娟,张丹.小学数学建模教学的探索[J].江苏教育,2011(7):7-9.endprint

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