江苏省响水县南河中心小学 龚卫芹
小学阶段是学生学习数学的入门阶段,如何更好地帮助小学生打好数学基础是这一时期的重要目标。这一时期小学生心理和生理仍处于不稳定时期,对各种事物均保持着热情和好奇,爱玩爱闹、好动好问,他们喜欢关注各种新奇的事物,观察各种自然现象,探究各种神奇的动植物等。同时,小学生动手能力极强,他们可以想象或者模仿各种动作,根据物体结构进行制作或者拆分。如果课堂内容比较枯燥无味,一旦进入正规的教学环节,学生容易产生抵触心理,在此背景下融入数学建模思想对小学生学习数学具有极其重要的意义。一方面,建模思想能够从现实社会出发,建立数学理论与生活实际的关联,帮助学生运用数学知识解决实际问题;另一方面,通过数学模型将枯燥的理论知识形象化、生动化,激发学生的积极性和主动性,让学生真正参与到课堂教学中,提高教学质量和教学水平。
数学模型思想具体是指从现实生活出发,在寻求某种关联性的基础上构建实际生活和数学学科之间的有效联系,基于专业的数学学科知识建立理论与实际之间的关联,然后借助数学概念、数学性质以及数学定义等专业知识建构数学模型,学生可以基于直观化的数学模型处理实际问题。
随着新课程改革的不断推行,我国各个阶段的教育目标均发生了明显的变化,不再单纯地以学习理论知识作为培养学生的目标,更重要的是加强学生的实践能力和动手操作能力,多方面激发学生对数学学科的兴趣,培养学生的数学学科素养,为未来社会培养更多高质量、高素质的数学学科人才。而数学模型教学方法恰恰与目前小学阶段的教育培养目标相匹配,通过直观的数学模型指导学生进行问题探究,增强学生的数学思维能力、空间想象能力、数学推理能力以及数学应用能力,使学生对数学知识的学习不仅仅停留在表面阶段,更重要的是帮助其形成系统化的知识结构体系,增强对知识的理解力和领悟力。
数学模型教育方法对学生学习数学发挥着积极的推动作用。基于此,如何在教学环节中应用数学模型思想是当下教师面临的首要问题,教师必须做到从数学学科出发,从学生发展实际出发。一方面,教师必须对数学学科的教学目标、课程标准有具体深入的了解和认识,以便在一定的限度内采用数学模型教育方法,实现事半功倍的教学效果。另一方面,教师必须对学生的学习能力以及其他情况有明确把握,根据每个学生的特点制定合理的数学模型教学方法,充分激发学生的主观能动性,让学生将建模思想融入数学学习的全过程,帮助学生形成一种独特的学习习惯和学习方法,增强学生的数学建模能力和实践能力。
小学数学学科中存在若干知识点,有些知识逻辑性和思维性较强,这就需要融入数学模型的教学方法。比如:在进行“统计问题”“比例分配”等数学知识点讲解的过程中,教师可以采用建模思想,在教学环节中帮助学生进行数学模型的构建,让学生能够建立实际生活与理论知识的联系,提升数学知识的应用能力。教师应加强引导,设定一个主题,组织学生在医院、商场、企业等场所进行社会调研,将所学到的理论知识运用到实际生活中。通过亲身体验和实地考察获取相关的数据,借助统计学方法进行真实数据的收集和整体,并将最终数据运用到数学模型中,然后运用数学图表进行呈现,让学生通过动手操作学习相关知识点。
数学源于生活,又服务于生活。因此,数学教学更不能脱离现实生活,要借助生活中真实的情节和场景,让学生设身处地地感受数学学科的魅力,帮助人们不断解决日常事务,为很多毫无规律的东西制定标准和法则,促使社会秩序的稳固。由此,通过教师引导学生进行实践调研,有利于学生真实参与社会生活,体验不同领域的工作,运用数学理论知识解决实际生活中的问题,激发学生对数学学科的兴趣,不断参与到数学建模过程中。通过建立数学模型,增强学生对知识的应用能力,能够建立理论知识和现实生活的实际联系,提高数学知识的转化率。
在如下问题中,教师可以借助数学模型教育方法处理问题,提升学生的分析解决问题能力:
“某一地区举行排球比赛,通过比赛竞争,从20 名比赛选手中选出1 名冠军参加地区比赛,比赛采用淘汰制方式,过程中未出现平局,请问需要进行多少场比赛才能选出最终的冠军代表?”
通过阅读问题题干,学生利用单纯的思考、计算和推理很难得出最终的答案,这就需要采用数学建模教学方法将复杂问题简单化,从而促进问题的快速解决。首先,根据具体的比赛顺序,将20 名比赛选手按顺序贴上序号,由不同选手依次上场比赛,在比赛中无论是哪两方比赛,一定要淘汰其中的一组,从而将复杂问题简单化。
由此可见,通过采用建立数学模型的方法,规避了很多学生不了解的知识盲区,即便不了解排球淘汰机制,学生通过数学知识也可以解决实际问题,实现复杂问题简单化,提高学生知识的运用能力和实践能力。这一处理方式改变了传统的定式思维模式,有利于学生数学思维能力的创新提升,在解决实际问题的过程中能够转换角度,利用自己熟悉和掌握的现有知识促进实际问题的解决。