索合翔
摘 要:模型思想是学生理解数学与外界联系的基本途径,是新课标中强调的核心概念之一,也是数学核心素养的重要组成。本文主要阐述了数学模型概念及思想,并对小学数学建模思想的有效培养策略进行了研究。
关键词:小学数学;模型思想;教学策略
一、数学模型概念及思想
数学模型是针对参照某种事物系统的特征或数量依存关系,运用数学语言、概括表述的一种数学结构。建模思想是沟通数学工具与实际问题之间联系的重要桥梁。广义上讲,数学教学中出现的各种概念、公式以及理论等等都能称为数学模型,因为它们都是从现实世界中的原型抽象出来的。也因此可以说,整个数学就是一门关于数学模型的科学。数学模型的思想是指结合相应的问题进行针对性建模,并运用数学模型解决相应问题的数学思想。在小学数学教学中,结合学生生活实际,引导学生将经历的实际问题进行抽象变成数学模型,并作出进一步解释和应用。学生在这个过程中,不仅加深了对知识的了解,同时他们的情感、思维以及价值观等等也获得了不同程度的发展,更好的调动了学生学习的兴趣,强化了应用的意识。
二、深化小学数学建模思想的策略
培养学生模型思想,旨在让学生感知和理解模型,并能将其有效运用到生活实践当中,进而发展学生的核心素养。小学阶段的学生,模型的构建需要依赖一定的情境,在教学中引入合适的生活情境。让学生在探究活动中历经数学化的过程,才能提高学生的应用能力。
(一)设计相似的问题串,提高学生建模意识
知识来源于生活,数学模型存在于生活中的各个地方。在小学数学课堂教学中,创设教学情境是常用的教学手段,虽然不一定每节课都需要创设情境,但是一定会利用情境导入课程内容,或者结合小学阶段学生的认知规律,创设一定的教学情境,让学生从熟知的情境中去感知数学模型。因此为了提高学生数学建模的意识,提高学生运用建模思想解决问题的能力,教师可以在教学中有目的的围绕某个数学模型,不断的创设相似的问题情境,将多种问题情境联系起来组成一个问题系列。并引导学生从中发现解决问题的核心关键,进而能够自主的将建模思想运用到当中去。
比如,青岛版三年级上册“分数的认识”中,教师在教学的过程中可以组织学生展开折纸游戏。引导学生用不同的方式将纸折出[12]、[14]、[18]等形式,当学生对分数有了初步的感知之后,引导学生将苹果、一条线段进行平均划分,划分出来的用几分之几来表示。无论是折纸、分苹果还是分线段,问题情境都是相似的,将这些情境串联起来,应用了将“单位1平均分成若干份,表示这样一份或积分的数,用分数表示数学模型”,进而强化了学生对分数意义的理解。
(二)创建变式问题情境,拓宽学生建模视野
学生在解决某些数学问题时,可以充分利用建模思想,这种数量关系结构本质就是从解决某一个问题,抽象到解决某一类问题。因此,深化小学生建模思想的教学中,教师可以将生活中的问题引入到课堂教学当中,或者提供同類的多个问题情境,让学生从中去感知,加强对数学模型的理解,从中发现并掌握它们所蕴含的共同结构、特点,进而对数学模型能够准确的辨别、提炼和归纳。能够在运用的过程中,无论问题情境发生什么变化,但是运用的还是这一个模型。要强化学生对建模思想的内化,教师需要在运用问题情境时,精心筛选、甄别和设计问题情境,将其通过不同的方式呈现给学生,设计一些可以调动学生的探究兴趣、具有代表性的题目去渗透建模思想;学生在问题情境中展开分析和归纳,并从中发现解决问题的关键部分,进而主动的运用数学建模去解决问题,拓宽学生视野。
比如,学生掌握了速度、时间和路程三者之间的关系时,他们会在闹钟建立“路程=速度×时间”的模型,教师可以利用这个模型让学生进行单项练习,然后再运用变式题进行变式练习:①汽车5小时行驶了350千米,问9小时可以行驶多少千米?②高铁的速度是每小时300千米,在两个车站之间行驶了3小时,两站之间距离是多少?在这个变式训练中,学生可以从第一个问题已知条件中求出需要的速度时,说明学生掌握了基本的建模。第二个问题虽然与第一个问题表述的不同,解决问题稍微不同,但是都可以运用一个数学建模去解答问题,这样学生的思维得以拓展,同时也变得更加灵活,学生的建模视野也得到了拓展。
(三)构建开放生活情境,丰富学生建模体验
为了提高学生建模思想运用的高效性,结合学生实际生活创设教学情境,能够强化学生建模意识。在构建生活情境时,教师要具备开放的意识,构建或引导学生自己创设,通过实践作业的形式强化学生建模细思想。让学生感受数学建模的魅力,提高应用意识。
比如,五年级上册“校园场地面积”是学生在学习了多边形面积之后的综合实践活动课,在实际教学中,教师可以带领学生走出课堂,让学生在熟知的生活中展开分析和探讨,让他们测量校园绿地面积,围绕“多边形面积”计算的这个模型,让学生去解决“草坪面积是多少?花圃面积是多少?树木占地面积是多少”等等一系列的开放性问题。而学生需要通过“多边形面积”计算这个模型去解答问题,进一步强化了学生对该知识的理解,提高了学生运用建模思想解决生活中实际问题的意识,同时增加了学生对多边形面积计算这一模型的体验。
三、总结
数学模型的构建是一个逐步抽象、提炼和概括的过程。在小学数学教学中,培养学生的模型思想,需要数学教师深入分析模型思想,将模型思想渗透到日常教学的每一个环节当中,提高数学建模的应用能力,使学生的数学学习更具趣味性,促进学生思维的发展,进而提高小学生数学核心素养。
参考文献
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