■文/魏寶平
小學數(shù)學建模思想的滲透策略探究
■文/魏寶平
數(shù)學知識在實際工作以及生活中都有十分廣泛的運用,因此教師在教學實踐過程中,就需要重點培養(yǎng)學生的應用能力。在小學階段,教師可以有意識地融入建模的思想,使小學生在數(shù)學學習過程中拓展自己的數(shù)學視野,并能夠?qū)⒔K枷脒\用在解決實際問題過程中。
在數(shù)學教學過程中,教師需要通過一些生活案例分析讓小學生增加模型表象的積累,從而使小學生能夠在感知和認知模型方面具有良好的基礎(chǔ)。教師可以通過眾多案例展示出同類事物的共同點,再抽象出事物之間的內(nèi)在聯(lián)系。例如:講授加法計算技巧——關(guān)于湊整十的方法時,教師首先可以要求小學生從數(shù)字9+1開始計算,然后計算8+2、7+3、6+4、5+5。通過計算讓小學生增強表象理解,即逐漸找到這些數(shù)字相加結(jié)果之間的關(guān)系。通過計算,學生發(fā)現(xiàn)它們的計算結(jié)果都是整十,這就為小學生掌握湊整十方法的建模思想奠定了基礎(chǔ)。同時,教師可以設(shè)計一些練習題目幫助學生鞏固加法湊整十的知識。例如例題:12+8、14+6、15+5、11+9等。通過加強練習的方式,小學生可以增加表象積累,進而為小學生處理加法計算問題找到最優(yōu)的渠道。
我國數(shù)學家華羅庚根據(jù)多年研究總結(jié)道:書本中原理、公式以及定律,不僅應記住它們,而且應設(shè)想如何一步步提煉出來,經(jīng)過探索的過程,數(shù)學方法、思想才可以更好地指導學生學習。教師在講授數(shù)學知識中,要有意識地引導學生提煉數(shù)學思想,進而幫助小學生掌握數(shù)學思想。如在講授“圓的認識”這節(jié)知識時,教師可以把學生帶到操場上并分組縱向排列,在最前排的學生前面放置圓環(huán),并組織學生進行立定投環(huán)比賽。前排的學生比較容易完成,而后排的學生則覺得不公平。此時,教師可以問學生:如何投環(huán)才公平?經(jīng)過交流后學生站成圓圈,而將環(huán)放置在圓圈正中央,每個學生離圓環(huán)距離是相等的。教師則及時講授“圓的認識”的相關(guān)知識,即圓環(huán)相當于圓心,而學生至圓環(huán)的距離則相當于半徑,教師通過這些感性材料展示,使學生掌握圓心、半徑的概念,同時也向?qū)W生滲透了數(shù)學中對立統(tǒng)一及歸納思想。
例如:在講授“平行與相交”相關(guān)知識時,教師可以從生活中一些常見的例子分析入手,較為典型的有五線譜、高速路、火車道及雙杠等。教師可以讓學生分析這些事物的特點,初步感知兩條線之間有什么特點,即平行線沒有交點。此時,小學生就可以掌握平行線的本質(zhì)——沒有交點。因這些事物學生十分熟悉,教師就很容易引導小學生掌握線條平行的含義。然后,教師再用類似的方法講授有關(guān)相交的知識。最后,教師可以要求小學生通過動手實踐畫出平行線和相交線,這能夠提升學生對平行線和相交線的理解,同時可以幫助小學生構(gòu)建出數(shù)學模型。學生通過掌握兩條線之間的關(guān)系,就可以思考、想象,并動手操作。
在小學數(shù)學教學過程中,教師引導學生通過感性材料的學習逐漸從中提煉出數(shù)學模型,但是這并不是學習最終的目的,教師還需要引導學生完成模型的構(gòu)建,即在遇到具體問題時該如何運用數(shù)學模型解決問題。例如:講授“圓錐體積”時,教師可以讓學生回憶圓柱體積的推導過程,并找出推導過程中采用了哪種數(shù)學思想方法。然后,教師繼續(xù)引導學生猜想圓錐體積如何轉(zhuǎn)化為已學圖形體積。此時學生可以大膽猜想,如轉(zhuǎn)化為圓柱、正方體等。接下來組織學生動手驗證,學生借用圓柱、正方體以及圓錐空盒等學具,分組動手進行實驗和反饋交流。最后,教師進行歸納總結(jié):圓錐體積=底面積×高×。通過教師提供的實驗材料,學生在猜測以及驗證中再創(chuàng)造學習,進而通過抽象概括的方式總結(jié)出圓錐體積的計算公式。這一過程中學生運用的數(shù)學思維有猜測和驗證、抽象和概括、分析和歸納,這就幫助學生在積極探索中感受數(shù)學建模思想是如何形成的,進而有利于學生更好地掌握數(shù)學知識。
建模思想在數(shù)學教學中的滲透是一個比較復雜和富有挑戰(zhàn)性的過程,是一個層層推進的過程。在數(shù)學課堂上,教師要在數(shù)學和學生之間真正搭起一座有意義的數(shù)學學習之橋。只有兩者有機統(tǒng)一,互動交融,才能締造出靈動的小學數(shù)學課堂。
作者單位 江蘇省南京市江寧區(qū)銅山中心小學