江苏省南通市北城小学 黄 强
建立数学模型是小学数学学习的基本任务之一,也是推动学生数学学习结构化、整体化的关键要点。在数学建模的支撑下,学生的数学学习将更加深入,学习效果自然突出。所以在实际教学中,教师一方面要想方设法帮助学生建构数学模型,推动学生的深入学习,另一方面要提升学生的数学建模意识,让学生能够自己去寻求关联点,构建有效的数学模型。具体教学中可以从以下几方面着手:
通俗地说,数学建模就是根据实际问题来建立数学模型,在求解的过程中发现基本的规律,并能运用相关的规律去解决实际问题。而在这个过程中,学生要经历观察、数学抽象、思考等过程,而提供给学生合适的学习素材成为摆在教师面前的最重要问题,好的素材一定是能唤醒学生的生活背景的、是能引发学生的自主联想的、是可以推动学生提升数学建模意识的。
例如,在“认识小数”的教学中,我创设了一个超市购物的情境,选取了几件有代表性的商品,展示了各自的价格,提问学生:购买这些商品需要多少钱?这个问题立即调动了学生的生活经验,他们很快说出了各种商品的价格。然后我引导学生接触到小数的概念,并根据这些小数的整数部分是不是0 将这些小数进行了分类。在聚焦“零点几”这样的小数时,我引导学生通过画图、比较等方法感知到一位小数相当于分数里的十分之几,初步构建了小数的概念,之后再引导学生用所学的知识尝试解决生活中的实际问题,比如说比较小数的大小。经历了这样的学习过程,学生初步建立了小数的模型,并与分数勾连起来,促进了学生对小数的认识。
从这个案例可以看出,只要给学生提供了合适的素材,就能激活学生的生活经验,加强学生的体验,让学生可以由现象出发找到本质的规律,从而建构出适合、立体的数学模型,当学生感受到数学建模的作用之后,他们的建模意识也会不由自主地加强。
数学建模不是简单的归纳,需要学生抓住关键的要素,摸透模型的变化,所以数学建模的过程需要学生有足够的经历,在数学学习中,教师要设计多样的活动,增强学生的体验,推动学生的认知范围,以此强化学生的数学建模能力。
例如,在“认识分数”的教学中,我从平均分蛋糕的问题出发,引导学生感知在平均分一个蛋糕的时候,无法再用以往学过的数来表示其中的一部分的矛盾,然后在画图分一分的过程中揭示了分数的概念。在引导学生认识到每一份都是蛋糕的二分之一以后,我提供给学生各种形状的纸,让学生表示出这些纸的二分之一,并追问孩子:“为什么这些二分之一形状各不相同,但都可以用分数二分之一表示?”学生在比较中发现了这些分数的共同点在于都是平均分成两份,表示出其中的一份。此后我再给学生提供同样的长方形纸,让学生表示出一个自己想表示的分数,学生在这个环节中创造了更多的分数,并在观察和比较中发现分数的分母越大,分数越小的规律。
在这个教学案例中,学生经历的学习环节是多样的,所以学生从不同维度对分数有了深入的认识和体会,他们立体地建构了分数的概念,初步体会到分数的内涵,这对于学生深入认识分数是有很大的帮助的,而且随着认识的深入,学生关于分数的模型建立了起来,实现了由几分之一到几分之几的上升,这样的数学建模推动了学生对于分数的理解。
学生在教师的引领下进行数学建模不仅能够提升他们的建模能力,推动对数学的理解,帮助学生解决相关的实际问题,更重要的是经历了多次建模过程,学生在遇到相关的问题时会自己去比较、自己去思考,自己尝试建构数学模型,这也是学生建模意识提升的体现。
例如,在“假设的策略”教学中,我首先出示教材中的例题,引领学生独立尝试,然后在集体交流的过程中让学生比较了各种方法,比如一一列举和画图的方法,最后学生发现,这类问题可以用假设然后调整的方法来解决,对照着画图的过程,学生也初步理解了假设的一般思路和步骤。在例题学习结束之后,我给学生带来了古代数学名题——鸡兔同笼。不少学生在独立理解之后,立即提出这个问题跟刚才的问题相似,很快学生代表就给出了假设全部是鸡和全部是兔这两种思路,并成功地解决了问题。在之后的小结过程中,学生还将两道题目进行了类比,并在此过程中强化了对于此类问题的认识,建构出相应的数学模型。
总之,学生的数学建模需要教师在教学过程中有意识地去引领和强化,学生的数学建模过程需要教师的投入,这样才能让学生的数学建模更顺畅,让他们的数学学习更有效。