安徽省铜陵市田家炳小学 柏家胜
数学模型是采用数学的语言,将实际的问题描述出来得到的数学结构,如今,小学数学建模已经在各大高校开展且备受关注,也是数学教学进行改革的一个有效措施,可以培养小学生综合能力,但在进行数学建模教学时面临着诸多问题,因此,如何实施数学建模教学是教师值得深入研究的问题。
小学数学建模属于新型学习方式,帮助小学生体验利用数学来解决实际问题。同时,小学数学建模教学属于教师与学生沟通交流的过程。另外,小学数学建模教学的影响因素主要是学生与教师两者。
小学数学建模教学是通过数学知识与方法来解决实际问题的创造性的活动。小学生之所以没有足够的信心解决建模题,主要是没有数学建模的体验。所以要引导学生做简单题,通过循序渐进的过程,从简单到复杂,逐渐体会建模应用。数学建模的练习题呈现有圆柱、圆锥、比例等展示,可以从生活创设情境。例如,让学生观察生活中的圆柱形物体,思考圆柱由几个部分组成,有什么特征,随后教师做示例讲解,圆柱的上下两个面叫底面,圆柱周围叫侧面等,引导学生转化数学模型的思考,否则学生是无从下手的。
传统数学教学与数学建模教学相比,数学建模教学呈现出的题目长、数据多且数量关系较复杂等。数学建模就是将实际问题转化为数学模型,进而让学生整理数据,简化实际问题,采用科学的数学模型来解决实际问题。
由于大部分教师对数学建模的教学理解存在偏差,部分教师体会不到数学建模教学的循环过程,并认为数学建模属于解数学练习题,存在片面的认识。另外,数学建模可以让学生通过做中学的方式进行,在建模教学时,教师让学生学会“做”,并给学生选择解题思路的权利。一些教师觉得建模问题复杂,并怀疑学生没有解题的能力,将解题过程直接灌输给学生,这样就没有建模教学的意义了。由于数学建模教学活动对数学教师角色提出要求,使得教师的教学理念与行为发生了变化。
教师要有渊博的知识与高素质,才能进行数学建模教学活动。教师不仅要学习数学建模理论,且要探究数学知识如何应用于实际生活,并加强数学学科与其他科目的联系,同时要具备专业知识,挖掘现实的建模素材,并激发小学生的求知欲望,有助于培养学生的探索能力。
教师要结合素材来改变问题的设问方式与题设条件,针对课本背景或有应用数学建模价值的问题。另外,要联系生活,加强建模意识。生活中很多问题都可以通过数学模型来解决,例如保险与储蓄问题是较好的建模素材,灵活选取进行建模教学来强化小学生的建模意识。教师可以联系生活设计问题,例如:爸爸给小雨买了自行车,原价180 元,商店打折8.5 折,买自行车要多少钱?通过生活实例背景来设计数学题,不仅可以提升学生学习兴趣,且让其体会到生活与数学的联系,培养学生的数学建模意识。
建模教学的课外实践也是很重要的,教师要指导学生通过实践来理解知识,从而提高数学建模能力。例如,学习“利率”知识后,要求学生在课外根据所学知识计算家里储蓄的利息;学生学习“负数”后,让其课后研究南极与国内的温度等。提升学生数学建模和应用意识,要展开综合学习,利用多方面活动来提高其数学应用的能力。例如,进行小组活动时,教师引入圆柱侧面展开后的形状,得到一个长方形,长方形的长与宽和圆柱有什么关系?让学生开展实践和讨论。这样学生可以体验建立模型的过程,形成数学的应用意识。
教师要运用数学方法对材料实施加工分析,所以数学建模的教学实践性很重要。一些数学游戏都有其丰富素材,例如圆球、方形纸盒等,教师要求学生在做游戏时学习数学知识方法及思想。例如,将编号0~9 的数字写在纸盒上,让学生在抽箱中抽取两个方形小纸盒,让学生计算两个纸盒的数字和,得出单数为输,双数为赢。此方法让学生在数学游戏中体验快乐,同时也能培养数学建模意识。
总之,数学模型就是将复杂简化,将抽象的数学结构形象化的过程,也是探索与创新、不断完善的一个过程,其目标是通过教学方式提高学生的分析能力、解题能力以及应用能力。