汪必前
數(shù)學(xué)模型是數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)或關(guān)系的體現(xiàn),即用數(shù)學(xué)語(yǔ)言、符號(hào)或圖形來(lái)表示特定的問(wèn)題或具體事物之間的關(guān)系。小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中幫助學(xué)生建立模型,更多的是要幫助學(xué)生通過(guò)模型更好地掌握概念、法則、公式、數(shù)量關(guān)系等知識(shí),為應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中,要注重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析與綜合、分類(lèi)比較、抽象概括,從而建立模型。
一、分析“點(diǎn)”,綜合成“面”
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中,分析和綜合是重要的思維方式,也是學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型的重要途徑。分析實(shí)質(zhì)上是對(duì)構(gòu)成事物關(guān)系的要素進(jìn)行研究,從而把握這些要素在整個(gè)體系中的作用,由“點(diǎn)”,即要素而逐漸拓展到“面”,即整體,形成綜合,在分析和綜合中建立起模型。因?qū)W生平時(shí)所學(xué)習(xí)的知識(shí)大多是以“點(diǎn)”的形式存在,如速度、時(shí)間、路程等,要綜合則是要引導(dǎo)學(xué)生在分析點(diǎn)的基礎(chǔ)上探究“點(diǎn)”和“面”的關(guān)系,由“面”而拓展應(yīng)用。
在教學(xué)實(shí)踐中,教師一方面要以直觀形象的情境或活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)模型中的要素特點(diǎn)進(jìn)行分析。如要求某一商品的總價(jià),那么就需知道單價(jià)和數(shù)量,而對(duì)于單價(jià)和數(shù)量,可在教學(xué)中以購(gòu)物的生活經(jīng)驗(yàn)或情境來(lái)引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)表達(dá),如學(xué)生購(gòu)買(mǎi)本子或生活中和父母去買(mǎi)菜的過(guò)程中本子或菜的價(jià)格是單價(jià),所買(mǎi)的數(shù)就是數(shù)量。另一方面,要注重引導(dǎo)學(xué)生對(duì)數(shù)量關(guān)系中的要素關(guān)系展開(kāi)討論。如單價(jià)×數(shù)量=總價(jià),那么,要是知道單價(jià)和總價(jià),如何求數(shù)量,或要是知道總價(jià)和數(shù)量,如何求單價(jià),這樣才能做到舉一反三,從而建立起模型。
二、比較“異”,分類(lèi)“同”
在數(shù)學(xué)關(guān)系中客觀存在“相同”和“不同”,教師在引導(dǎo)學(xué)生建立模型的過(guò)程中,更多的就是要幫助學(xué)生能找到關(guān)系中的“相同點(diǎn)”和“不同點(diǎn)”,而在這個(gè)過(guò)程中最常采用的方法是比較和分類(lèi)。在比較中找出不同和相同,然后分類(lèi)。如對(duì)角的分類(lèi),首先要以直角為標(biāo)準(zhǔn),然后將角和直角比較,從而得到鈍角、平角和銳角的分類(lèi)。在分類(lèi)過(guò)程中則是對(duì)具有同一特征的物體再次細(xì)分。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,比較和分類(lèi)并不是完全孤立的,相反是相互融合在一起的,教學(xué)中一般是先引導(dǎo)學(xué)生比較,然后再分類(lèi)。
以“乘法的初步認(rèn)識(shí)”教學(xué)為例,乘法的實(shí)質(zhì)是加數(shù)相同的連加算式,但學(xué)生尚未建立這一模型,在教學(xué)中,通過(guò)情境活動(dòng)而引導(dǎo)學(xué)生列出如3+3+3+3,5+5+5,7+7+7+7等算式后,第一步是引導(dǎo)學(xué)生觀察這些算式,看看有什么共同特點(diǎn),然后進(jìn)行比較并分類(lèi),接著引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)算式的特征討論是否可用簡(jiǎn)便的方法計(jì)算,最后在教師的指導(dǎo)下建立起模型,根據(jù)加數(shù)相同的連加算式可用相同加數(shù)×相同加數(shù)的個(gè)數(shù)的方法計(jì)算。同樣,在平均分的學(xué)習(xí)中也可用此類(lèi)方法進(jìn)行。
三、抽出“非”,概括“是”
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,無(wú)論是概念、公式,還是法則、數(shù)量關(guān)系的學(xué)習(xí),更多的是要根據(jù)本質(zhì)屬性去應(yīng)用,而小學(xué)生很容易把事物的非本質(zhì)屬性和屬性混淆,從而導(dǎo)致錯(cuò)誤發(fā)生。如解決應(yīng)用題中,題干中只給出了總量和速度,要求時(shí)間,但有的學(xué)生卻認(rèn)為根據(jù)總量÷效率=時(shí)間的公式,因不知道效率,所以就無(wú)法解決問(wèn)題,而沒(méi)有弄清速度也是效率的一種表現(xiàn)。為此,在教學(xué)中就需要引導(dǎo)學(xué)生利用抽象和概括的方法,從而建立起模型并正確應(yīng)用。
以“分?jǐn)?shù)與除法之間的關(guān)系”為例,對(duì)于“分?jǐn)?shù)”和“除法”,先引導(dǎo)學(xué)生用分析的方法對(duì)其特點(diǎn)進(jìn)行分析。教學(xué)中先借助情境而引導(dǎo)學(xué)生列出算式,如把3元錢(qián)分給4個(gè)人,得到3÷4的算式,列出算式后討論其結(jié)果可以怎樣表示,從而得到可用分?jǐn)?shù)也可用小數(shù)表示的結(jié)果。接著以“相同”算式來(lái)引導(dǎo)學(xué)生歸納抽象,如3÷5、7÷8等,得到3/5、7/8的結(jié)果,再進(jìn)一步概括,用字母來(lái)表示數(shù),得到a÷b=a/b,讓學(xué)生從具體情境向數(shù)學(xué)問(wèn)題過(guò)渡,最終建立起符號(hào)模型。
四、猜想“假”,驗(yàn)證“真”
猜想實(shí)質(zhì)是一種假設(shè),而假設(shè)是否為真,就需要驗(yàn)證。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,通過(guò)假設(shè)驗(yàn)證也是引導(dǎo)學(xué)生建立模型的重要方法。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中并不是被動(dòng)接受知識(shí)的過(guò)程,相反學(xué)生有主觀能動(dòng)性,會(huì)根據(jù)自己的判斷做出假設(shè),然后驗(yàn)證。在建模的過(guò)程中,通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生假設(shè)然后驗(yàn)證,可更好地促進(jìn)學(xué)生構(gòu)建知識(shí),建立模型。但需要注意,在引導(dǎo)學(xué)生假設(shè)過(guò)程中,教師要注重幫助學(xué)生做出合理的假設(shè),然后再去驗(yàn)證,否則,因?qū)W生知識(shí)基礎(chǔ)弱、理解能力尚不強(qiáng),做出的假設(shè)可能有時(shí)無(wú)法驗(yàn)證,從而無(wú)法得到結(jié)論。
以“分?jǐn)?shù)和小數(shù)的關(guān)系”探究為例,分?jǐn)?shù)是否能化成有限小數(shù)是一個(gè)假設(shè),在這個(gè)假設(shè)中,先引導(dǎo)學(xué)生用1、2、3、4、5、7、9組成真分?jǐn)?shù)并化為小數(shù),然后合作探究其中的規(guī)律,學(xué)生計(jì)算后發(fā)現(xiàn),所組成的分?jǐn)?shù)可以分為兩類(lèi),一類(lèi)是分母是2或5的分?jǐn)?shù),此類(lèi)數(shù)可以化成有限小數(shù),而其他不能,此時(shí)再追問(wèn)“真分?jǐn)?shù)一定能化成有限小數(shù)嗎?”學(xué)生就能得到肯定的回答。在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生猜想并驗(yàn)證,實(shí)質(zhì)是一種發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí),在探究中逐漸讓學(xué)生建立起模型,經(jīng)歷知識(shí)的構(gòu)建過(guò)程。
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中幫助學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型,不僅可促進(jìn)學(xué)生問(wèn)題能力的培養(yǎng),也可推進(jìn)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)改革。在教學(xué)實(shí)踐中,教師要注重結(jié)合學(xué)生的實(shí)際和教學(xué)需要,綜合采用多種方法幫助學(xué)生建立模型并引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用,這樣才能有效提升數(shù)學(xué)教學(xué)效率。
(作者單位:江蘇省寶應(yīng)縣開(kāi)發(fā)區(qū)國(guó)際學(xué)校)