劉曉劼
摘要:數(shù)學(xué)教學(xué)的最終目的是為現(xiàn)實(shí)生活服務(wù)。為了讓學(xué)生學(xué)會運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際生活問題,教師應(yīng)在教學(xué)中結(jié)合教材中的知識點(diǎn),創(chuàng)設(shè)與現(xiàn)實(shí)生活密切相關(guān)的教學(xué)情景。即在教學(xué)中引入與現(xiàn)實(shí)生活有關(guān)系的素材,讓學(xué)生能夠從中發(fā)現(xiàn)問題,并能把問題抽象為相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。在建立數(shù)學(xué)模型中,讓學(xué)生領(lǐng)悟到數(shù)學(xué)模型在生活中處處存在,體會到數(shù)學(xué)知識來源于現(xiàn)實(shí)生活。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)模型;小學(xué)數(shù)學(xué);滲透;構(gòu)建
義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)提出:數(shù)學(xué)教學(xué)要在呈現(xiàn)作為知識與技能的數(shù)學(xué)結(jié)果的同時(shí),重視學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn),讓學(xué)生體驗(yàn)從實(shí)際背景中抽象出數(shù)學(xué)問題、構(gòu)建數(shù)學(xué)模型、得到結(jié)果、解決問題的過程。從這個(gè)角度講,數(shù)學(xué)模型是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中不可或缺的元素[1]。
一、數(shù)學(xué)模型在小學(xué)數(shù)學(xué)中的作用
數(shù)學(xué)模型一般是指用數(shù)學(xué)語言、符號和圖形等形式來刻畫、描述、反映特定的問題或具體事物之間關(guān)系的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。小學(xué)數(shù)學(xué)中的數(shù)學(xué)模型,主要的是確定性數(shù)學(xué)模型,廣義地講,數(shù)學(xué)的概念、法則、公式、性質(zhì)、數(shù)量關(guān)系等都是模型。數(shù)學(xué)模型具有一般化、典型化、和精確化的特點(diǎn)。構(gòu)造相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,通過對數(shù)學(xué)模型的研究來解決實(shí)際問題的一種數(shù)學(xué)思想方法[2]。
二、模型思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的滲透
每一個(gè)數(shù)概念就是一個(gè)數(shù)學(xué)模型。自然數(shù)、分?jǐn)?shù)、小數(shù)都是現(xiàn)實(shí)模型的抽象。
1、整數(shù)的直觀模型教材中提供多種模型幫助學(xué)生經(jīng)歷、感受建模過程,體會模型思想:(1)有結(jié)構(gòu)的實(shí)物(十個(gè)是一捆,十個(gè)一捆是一大捆,如此等等;(2)數(shù)位筒;(3)計(jì)數(shù)器(算盤),在這一階段孩子對于數(shù)位的理解已經(jīng)有抽象的成分在里面,并含有一定的位值思想;(4)數(shù)位表:在數(shù)位表上擺珠子,孩子理解數(shù)位表上的珠子的意義比上一個(gè)層次更加抽象;(5)半形象、半抽象的“數(shù)尺”、數(shù)軸、百數(shù)表。
2、分?jǐn)?shù)的直觀模型小學(xué)數(shù)學(xué)教材中,分?jǐn)?shù)有多種直觀模型:(1)實(shí)物模型,例如半杯牛奶、半個(gè)蘋果……分?jǐn)?shù)概念的引人是通過“平均分”某個(gè)實(shí)物取其中的一份或幾份認(rèn)識分?jǐn)?shù)的,這些直觀模型即為分?jǐn)?shù)的實(shí)物模型 ;(2)面積模型:用面積的“部分-整體”表示分?jǐn)?shù)。通過“平均分”某個(gè)“正方形”或者“圓”,取其中的一份或幾份(涂上“陰影”)認(rèn)識分?jǐn)?shù)的,這些直觀模型即為分?jǐn)?shù)的“面積模型”。學(xué)生在三年級主要是借助面積模型初步認(rèn)識分?jǐn)?shù)。分?jǐn)?shù)的集合模型需要學(xué)生有更高程度的抽象能力,其核心是把“多個(gè)”看作整體1,所以是五年級學(xué)習(xí)分?jǐn)?shù)的意義的重點(diǎn),也是與三年級認(rèn)識分?jǐn)?shù)最大的不同;(3)分?jǐn)?shù)的〃數(shù)線模型(數(shù)軸上表示的線段長度、點(diǎn))分?jǐn)?shù)的數(shù)線模型就是用“數(shù)線”上的點(diǎn)表示分?jǐn)?shù)。它把分?jǐn)?shù)化歸為抽象的數(shù),而不是具體的事物。分?jǐn)?shù)的數(shù)線模型與分?jǐn)?shù)的面積模型有著密切的聯(lián)系:一個(gè)分?jǐn)?shù)可以表示單位面積的一部分,也可表示單位長度的一部分,前者是2維的,后者是線性的,是1維的?!皵?shù)線模型”是數(shù)軸的前身,是數(shù)軸的局部放大和特殊化,是用點(diǎn)來刻畫”分?jǐn)?shù)。分?jǐn)?shù)的數(shù)線模型相對于面積模型和集合模型來說有一定的難度,所以教材中并沒有出現(xiàn)用數(shù)線上的點(diǎn)表示分?jǐn)?shù),但是在學(xué)習(xí)了真分?jǐn)?shù)和假分?jǐn)?shù)后出現(xiàn)了在數(shù)軸上表示真分?jǐn)?shù)和假分?jǐn)?shù)。(在學(xué)生理解了分?jǐn)?shù)的意義基礎(chǔ)上,逐漸抽象出數(shù)線模型)如:三年級認(rèn)識分?jǐn)?shù)時(shí)出現(xiàn)是多為用分?jǐn)?shù)表示段的長度如:五年級認(rèn)識分?jǐn)?shù)意義時(shí)多用分?jǐn)?shù)表示點(diǎn)(數(shù)軸),更抽象。學(xué)生理解比較難。
三、構(gòu)建小學(xué)數(shù)學(xué)模型的切入點(diǎn)
1、精選生活情境,激發(fā)建模興趣情景的創(chuàng)設(shè)要與社會生活實(shí)際、時(shí)代熱點(diǎn)問題、自然、社會文化等與數(shù)學(xué)問題有關(guān)的各種因素相結(jié)合,讓學(xué)生感到真實(shí)、新奇、有趣、可操作,滿足學(xué)生好奇好動的心理要求。這樣很容易激發(fā)學(xué)生的興趣,并在學(xué)生的頭腦中激活已有的生活經(jīng)驗(yàn),也容易使學(xué)生用積累的經(jīng)驗(yàn)來感受其中隱含的數(shù)學(xué)問題,從而促使學(xué)生將生活問題抽象成數(shù)學(xué)問題,感知數(shù)學(xué)模型的存在[3]。
如構(gòu)建統(tǒng)一長度單位模型時(shí),可以創(chuàng)設(shè)這樣的情境:讓學(xué)生用身邊熟悉的鉛筆、文具盒、小刀、橡皮等長短不一的物體量數(shù)學(xué)書的長度,結(jié)果學(xué)生量出的數(shù)據(jù)各種各樣,誰也不知道數(shù)學(xué)書的具體長度,這時(shí)需要尋求一種新的策略,于是構(gòu)建統(tǒng)一長度單位的模型成為學(xué)生的需求,同時(shí)也揭示了模型存在的背景與適用的條件。
2、感知積累表象,培育建?;A(chǔ)感性材料是學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)。教師首先要向?qū)W生提供豐富的感性材料,讓學(xué)生多側(cè)面、多維度、全方位感知這類事物的特征或數(shù)量間的相依關(guān)系,為數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建提供可能。所以,在通過情境的創(chuàng)設(shè)激發(fā)起學(xué)生的建模興趣后,教師就應(yīng)該設(shè)計(jì)有創(chuàng)造性的問題,引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行探討,讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突,引出個(gè)體的思維深刻度、廣闊性和靈活性。
3、抽象概括、完成模型構(gòu)建具體生動的情境及膚淺的生活經(jīng)驗(yàn)是學(xué)生構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)。如果忽視了從具體到抽象的躍進(jìn)過程的有效組織,就不能成其為建模。數(shù)學(xué)模型構(gòu)造過程的本質(zhì)是數(shù)學(xué)思維的活動,分析與綜合、抽象與概括、猜想與驗(yàn)證等既是思維的重要方法,同樣是構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的重要方法。所以,學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動應(yīng)當(dāng)是一個(gè)主動、活潑的、生動和富有個(gè)性的過程。因此,在教學(xué)時(shí)我們要善于引導(dǎo)學(xué)生自主探索、合作交流,對學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)材料、學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)主動歸納、提升,力求建構(gòu)出人人都能理解的數(shù)學(xué)模型。
4、解決實(shí)際問題,拓展模型外延從具體的問題經(jīng)歷抽象提煉的過程。初步構(gòu)建起相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,還要組織學(xué)生將數(shù)學(xué)模型還原為具體的數(shù)學(xué)直觀或可感的數(shù)學(xué)現(xiàn)實(shí),使巳經(jīng)構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型不斷得以擴(kuò)充和提升。如教學(xué)《小數(shù)乘法》一課時(shí),教師可以選擇安排學(xué)生在超市中購物的現(xiàn)實(shí)情景,超市中有許多學(xué)生感興趣的琳瑰滿目的商品,讓學(xué)生按照各種要求在超市中進(jìn)行購物,在小組中展開廣泛地討論初步得出采購的內(nèi)容和數(shù)量,再進(jìn)行分工開始購買商品,最后算一算每種商品的價(jià)錢以及購物的總價(jià)。不僅使學(xué)生在輕松愉快地活動中掌握了小數(shù)乘法同時(shí)也復(fù)習(xí)了加法的相關(guān)知識,更使得學(xué)生進(jìn)一步地體會到數(shù)學(xué)來源于生活的道理
構(gòu)建數(shù)學(xué)模型是一個(gè)綜合性的過程,是數(shù)學(xué)能力和其他各種能力協(xié)同發(fā)展的過程。在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中進(jìn)行數(shù)學(xué)建模思想的滲透,不僅可以使學(xué)生體會到數(shù)學(xué)并非只是一門抽象的學(xué)科,而且可以使學(xué)生感覺到利用數(shù)學(xué)建模的思想結(jié)合數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問題的妙處,進(jìn)而對數(shù)學(xué)產(chǎn)生更大的興趣。
參考文獻(xiàn)
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