数学建模思想在小学数学教学中的应用研究

陈馥芳

【摘要】数学建模思想是一种重要的数学思想，力求建立可行的数学模型以解决实际生活问题。随着教育体系的改革，数学建模思想在小学数学教学中的应用逐步得到社会各界的认同与广泛关注。本文分析了数学建模思想的内涵与必要性，并提出了数学建模思想在小学数学教学中的应用策略，即“创设生活情境，增强小学生的建模动力;优化课堂建模体制，实行小学建模教育教学的延伸;应用数学变量关系，培养小学生的数学建模能力;运用数学建模思想认识知识本质，解决现实问题”。

【关键词】数学建模思想;小学数学教学;应用策略

新课改背景下，我国对学生的教育提出了更高的要求，要求教师必须掌握与学科特点相适应的一整套教学方法，引导学生明确他们不应该只是学习课本概念或练习课后习题，而是要培养并提高学生解决问题的能力。对于数学学科而言，由于数学本身就带有科学严谨的性质，需要学生能够用数学思想和数学方法思考问题，因此，必须要将数学建模思想应用于小学数学教学中。

一、数学建模思想的内涵与必要性

第一，数学建模思想的内涵。数学模型是指参照某事物的数量依存关系或特征，借助数字语言，概括或近似地表述出的一种数学结构，具有广义与狭义之分，各种理论、各种概念及公式属于广义概念范畴，而狭义的概念一般只指可以反映特定事物系统及特征的数学关系结构。基于数学模型的概念表述，数学建模思想通俗来讲，是指建立数学模型的思想，通过建立可行的数学模型以解决实际生活难题。它是一种重要的数学思想方法，也具有广义与狭义之分。在初中、高中以及大学中，建立数学模型的解题方法普遍运用。相对来说，它在小学数学教学中应用较少。实际上，小学教学中运用加减乘除运算法则及公式解答应用题的过程，也是应用数学建模思想的过程。

第二，数学建模思想在小学数学教学中的必要性。一方面，数学建模思想的运用可以激发小学生的学习兴趣。如果继续采用传统的教学方法，则容易使小学生难以消化与理解，而数学建模思想的运用可能会帮助小学生轻松地解决数学难题，提高他们的学习积极性。另一方面，一个具备数学建模思想的学生会通过模型不断对数学问题进行假设与验证，成为小学数学教学中的主体，不仅可以有效发挥他们的主体意识，还对学生自身思维的发展具有重要的作用。概括来说，在小学数学教学中引入数学建模思想可以激发学生的学习兴趣，促进学生主体意识以更好地接受和掌握新的数学知识，形成系统的数学思维，进而提升运用数学建模思维解决问题的能力。

二、数学建模思想在小学数學教学中的应用策略

第一，创设生活情境，增强小学生的建模动力。生活情景能克服数学课堂的枯燥感，让小学生积极主动投入到数学学习之中。而微课和多媒体的应用则起到“催化”的作用，借助音频与视频当做教学活动的辅助技术手段，通过精彩的图画刺激学生的感官以及思维，帮助小学生建立起数学归纳与分析模型的意识与思维，让小学生逐步提高自己的数学建模能力。譬如在教学活动“图形的运动”中，老师可以先向学生出示大挂钟并讲一下大挂钟摆动的原理，然后在钟面上拨动指针，使之旋转，让学生观察钟表上的时针旋转的过程，分清时针是顺时针或逆时针方向旋转及旋转度数，明确旋转的含义，探索图形转换的特征，再然后引导学生在方格纸上画出诸如正方形、长方形、三角形等简单图形旋转90度的图形，让学生掌握“图形运动”的相关知识。

第二，优化课堂建模体制，实行小学建模教育教学的延伸。小学数学老师在开展数学建模实践课堂教学的过程中应当明确课堂教学的教育目的，凸显数学教学内容在教学中的重要作用，并且必须与现实生活相联系，列举部分让小学生较为感兴趣、有亲和力的数学案例，充分运用现有的数学教育资源教学。这样不仅会高效缩短数学建模教育的时间，还提升了小学生对于数学课堂教学知识的进一步理解与把握。比如，在五年级上册《因数与倍数》教学中，小学数学老师在教授数学教材时，利用各式各样的小昆虫及坚果开展建模活动，全面调动小学生学习数学知识的自主性与热情。另外，小学数学老师也可以有效引导小学生与现实生活相联系，利用日常生活中常见的桌椅板凳、装潢的数目展开数学建模活动。小学数学老师必须要提供一个自由、欢快、轻松的学习气氛，帮助小学生增强对数学重点知识与数学难点知识的理解与把握。

第三，应用数学变量关系，培养小学生的数学建模能力。当小学生开始有数学建模思想后，小学数学老师可以运用各种不同符号语言表达数学变量彼此之间的关系，鼓励小学生对不同变量间的关系展开进一步探究，指导小学生合理判别与选用，最终初步构建出相应的模型。譬如，在六年级下册教学活动《正、反比例》那一具体内容时，小学数学老师可以按照教材向小学生提供两组不相同的数字变量关系，如其中一组木棍的长度是8、10、12，另一组木棍的长度是14、16、18。小学数学老师可以运用数学建模思想对小学生的学习思维展开正确启发，鼓励小学生主动对其给出的两组变量间存在的关系展开深入探究与推算分析，以此得出那两组变量间存在正比例关系。另一方面，小学数学老师应充分知晓到数学建模思想仍处于发展时期，应对数学课堂教育推行科学、合理的设计。通过对小学生当前学习能力以及教材的知晓，构建出科学、健全的数学建模思想，以帮助小学生提高自己的数学专业业务素质与综合能力，推动他们在教学活动中迅猛吸取全新的数学知识。

第四，运用数学建模思想认识知识本质，解决现实问题。在小学数学教学中，教师需要设置概念教学活动，使得小学生依照亲身体会与经历由最初的抽象到具体，全面归纳客观事物尚存的本质特征，进而高效提升小学生的数学归纳能力。此外，小学数学老师需要积极鼓励小学生总结与归纳解题规律，培养小学生的解题思绪与解题规律，并且依照对于小学生这部分解题规律的掌握程度提高他们妥善解决各种关键问题的能力，进而提升小学生的概括归纳能力。比如，在展开五年级下册《长方体和正方体的表面积》这个课时，教师需要指导协助学生归纳总结求表面积的各种情况：求长方体通风管表面积只需求四个侧面的面积;教室粉刷四周和地面时不需求上面的面积;灯管的照射面积只需求底面积等。在小学数学课堂教学中，运算应是最为根基础也应是最为关键的部分，主要体现在加、减、乘、除这四种运算上。数学运算不断贯穿于小学数学课堂教学整个时期，因而，提高小学生的运算能力也是十分有必要的。

综上所述，合理利用数学建模思想有利于激发学生的学习兴趣，促进学生形成系统的数学思维，提高解决实际问题的难题，并提高了教学质量。因此，教师应该将数学建模思想贯彻在小数数学教学中，创设生活情境，增强小学生的建模动力;优化课堂建模体制，实行小学建模教育教学的延伸;应用数学变量关系，培养小学生的数学建模能力;运用数学建模思想认识知识本质，解决现实问题。

参考文献：

[1]程军，朱彪，孔维丽.数学建模思想在小学数学教学中的应用[J].文化创新比较研究，2020，4（4）：97-98.

[2]岳红伟.数学建模思想在小学数学教学中的应用探讨[J].数学学习与研究，2020（12）：126-127.