四川省廣漢市向陽(yáng)鎮(zhèn)學(xué)校 俞文勤
何為建模,我的理解是:用簡(jiǎn)練的、高度概括的數(shù)學(xué)語(yǔ)言去表達(dá)所研究的對(duì)象,獲得同類問(wèn)題的最基本解決方法,從而達(dá)到高效快捷解決問(wèn)題的目的。何為利模,顧名思義,則是運(yùn)用舊有知識(shí)系統(tǒng)中已經(jīng)建立的數(shù)學(xué)模型去解決新的實(shí)際問(wèn)題。“利?!迸c“建?!?,僅一字之差,卻道出了小學(xué)數(shù)學(xué)中關(guān)于數(shù)學(xué)建模的基本思想及教學(xué)精髓,建模是為了利模,而有時(shí)候利模又是建立新的模型的基本方法甚至是唯一方法,二者相得益彰。小學(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)更是對(duì)建立模型的意義提到了很高的地位——模型思想的建立是學(xué)生體會(huì)和理解數(shù)學(xué)與外部世界聯(lián)系的基本途徑。
小學(xué)各年段教材中,都有一些利于培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模思想的典型例題。到了小學(xué)高段尤其是六年級(jí),學(xué)生頭腦中已經(jīng)建立了不少的數(shù)學(xué)模型,這時(shí)候就需要引導(dǎo)學(xué)生巧妙地利用數(shù)學(xué)模型去解決新的問(wèn)題。而高段數(shù)學(xué)中的一些規(guī)律性的較為復(fù)雜的問(wèn)題,又需要建立新的數(shù)學(xué)模型。哪些問(wèn)題必須憑借數(shù)學(xué)模型來(lái)搭建學(xué)生的認(rèn)知平臺(tái)?哪些知識(shí)又需要建立新的模型,從而讓學(xué)生憑借數(shù)學(xué)模型達(dá)到舉一反三的目的?這是執(zhí)教高段數(shù)學(xué)需要思考的問(wèn)題。
六年級(jí)教材中某一些新知識(shí),必須得利用到之前學(xué)到的模型,如工程問(wèn)題中要用到工作效率×工作時(shí)間=工作總量這個(gè)基本模型,如分?jǐn)?shù)除法例2的列式依據(jù)必須得用到路程÷時(shí)間=速度這一模型。在初步引入一個(gè)數(shù)乘分?jǐn)?shù)的意義時(shí),利用舊的模型建立新的模型,更是體現(xiàn)得淋漓盡致。具體教學(xué)流程如下:
六年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)第一單元例2:一桶水12升,3桶水有多少升?1/2桶水有多少升?1/4桶水有多少升?此例題主要教學(xué)目的是理解一個(gè)數(shù)乘分?jǐn)?shù)的意義,知道求一個(gè)數(shù)的幾分之幾可以用一個(gè)數(shù)乘幾分之幾。在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),如果在學(xué)生理解題意后,讓學(xué)生獨(dú)立列式,學(xué)生的答案只有:(1)12×3=36(升);(2)12÷2=6(升),12÷2×1=6(升);(3)12÷4=3(升),12÷4×1=3(升)。幾乎沒(méi)有一個(gè)學(xué)生會(huì)用12×1/2,12×1/4,教學(xué)一個(gè)數(shù)乘分?jǐn)?shù)的意義便遇到了瓶頸。此時(shí)應(yīng)該怎樣將學(xué)生的思維引向乘法算式?這時(shí)候,以往所學(xué)的模型就能派上用場(chǎng)了。利用第一小題,不難引導(dǎo)學(xué)生回憶出這樣的模型:每桶水的體積×桶數(shù)=水的總體積,接著問(wèn):“后面兩個(gè)小題可否也用這樣的思路呢?”,學(xué)生很容易得出12×1/2,12×1/4,此后,再問(wèn):“這兩個(gè)算式表示什么意義呢?”學(xué)生就可以順利說(shuō)出“表示12升的1/2是多少,表示12升的1/4是多少?”這樣建立的認(rèn)知印象會(huì)很深刻,因?yàn)椴皇怯山處熤苯訌?qiáng)加給學(xué)生的。最后,教師別忘了立即追問(wèn):“那如果求12升的3/4是多少?你可以怎樣列式?遇到其他的求一個(gè)數(shù)的幾分之幾是多少,可以怎樣列式?”學(xué)生便能興奮地發(fā)現(xiàn):一個(gè)數(shù)×幾分之幾就可以求一個(gè)數(shù)的幾分之幾。顯然,這又是一種新的建模,這個(gè)模型將要貫穿整個(gè)一單元“分?jǐn)?shù)乘法”。
小學(xué)數(shù)學(xué)六年級(jí)上冊(cè),分?jǐn)?shù)乘法和分?jǐn)?shù)除法占了很大的比重,其中的分?jǐn)?shù)乘除法應(yīng)用題,更是讓老師們屢教屢頭疼,而五單元百分?jǐn)?shù)應(yīng)用題又基本上是以分?jǐn)?shù)乘除法問(wèn)題做基礎(chǔ)的。怎樣讓學(xué)生解決此類問(wèn)題得心應(yīng)手?這就需要適時(shí)建立必要的模型并引導(dǎo)學(xué)生巧妙地利用模型。
在教學(xué)分?jǐn)?shù)乘法單元,盡管單位“1”的量×分率=分率對(duì)應(yīng)量這個(gè)基本模型已經(jīng)被普遍應(yīng)用,但我并沒(méi)有急于給出這個(gè)模型,我認(rèn)為這個(gè)模型應(yīng)該是在學(xué)生已經(jīng)能夠熟練地求“一個(gè)數(shù)的幾分之幾”,熟練找尋單位“1”的量、分率、分率對(duì)應(yīng)量以后,自己總結(jié)、發(fā)現(xiàn)而得出。所以,在“分?jǐn)?shù)乘法”單元結(jié)束即將開(kāi)始“分?jǐn)?shù)除法”單元教學(xué)之前,我特意安排了一組例題進(jìn)行集中分析:
請(qǐng)找尋單位“1”并寫(xiě)出數(shù)量關(guān)系式:
(1)六一班女生數(shù)是全班人數(shù)的3/7;
(2)今年?duì)I業(yè)額的3/4等于去年的營(yíng)業(yè)額;
(3)甲數(shù)占乙數(shù)的10/11。
當(dāng)學(xué)生寫(xiě)出三道題的關(guān)系式以后,我引導(dǎo):這三個(gè)關(guān)系式有什么共同特點(diǎn)?
學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)都是用單位“1”的量×分率=分率對(duì)應(yīng)量,而后,我告訴學(xué)生:這是一個(gè)非常重要的發(fā)現(xiàn),這個(gè)關(guān)系式必須牢記,所有含分率的關(guān)系句都可以寫(xiě)出這樣的基本關(guān)系式。
在教學(xué)“已知一個(gè)數(shù)的幾分之幾是多少,求這個(gè)數(shù)”的問(wèn)題時(shí),我會(huì)在課前復(fù)習(xí)就搬出單位“1”的量×分率=分率對(duì)應(yīng)量這個(gè)模型,問(wèn):如果一道題不知道單位“1”的量,知道分率和分率對(duì)應(yīng)量,你覺(jué)得可以怎樣解決?經(jīng)過(guò)短暫思考學(xué)生即可知道可以利用這個(gè)關(guān)系式將單位“1”的量設(shè)為x,列方程解決或者用分率對(duì)應(yīng)量÷分率求得單位“1”的量。之后,我會(huì)直接出示書(shū)上例題,讓學(xué)生獨(dú)立完成并積極交流,實(shí)踐證明這樣教學(xué)分?jǐn)?shù)除法應(yīng)用題高效、省事。
在教學(xué)已知“比一個(gè)數(shù)多(或少)幾分之幾的數(shù)是多少,求這個(gè)數(shù)”的問(wèn)題時(shí),我除了教學(xué)例題中介紹的利用等量關(guān)系“一個(gè)數(shù)+一個(gè)數(shù)×幾分之幾=已知數(shù)”用方程解決,更多的精力則用在了溝通知識(shí)之間的聯(lián)系,再次充分利用“單位“1”的量×分率=分率對(duì)應(yīng)量”來(lái)解決。
例如:小明的體重是35千克,他的體重比爸爸的體重輕8/15,,小明爸爸的體重是多少千克?
引導(dǎo)學(xué)生直接思考或者利用線段圖思考得出:小明的體重相當(dāng)于爸爸體重的1-8/15,然后利用這個(gè)發(fā)現(xiàn)得出關(guān)系式:爸爸的體重×(1-8/15)=小明的體重,再引導(dǎo)學(xué)生想此時(shí)爸爸的體重不知道要求,你可以得出幾個(gè)方法?學(xué)生有了之前的模型,無(wú)需老師告知便可得出求單位“1”的量,可以將單位“1”的量設(shè)為x,列方程解決或者用分率對(duì)應(yīng)量÷分率。
這之后,我會(huì)安排一組對(duì)比題,專門讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)“比”字句敘述的題目可以轉(zhuǎn)化成“是”字句敘述的題目,轉(zhuǎn)化后,他們同屬于一種類型,這樣溝通聯(lián)系后,學(xué)生便會(huì)覺(jué)得這一類問(wèn)題并不難,只是多了轉(zhuǎn)化的一步。
六年級(jí)上冊(cè)教材中需要先建模后利模之處比比皆是:如求一個(gè)數(shù)是另一個(gè)數(shù)的幾分之幾,需要建立分率對(duì)應(yīng)量÷單位“1”的量=分率這個(gè)模型;甲比乙多幾分之幾,乙比甲少幾分之幾這樣的題目時(shí),則需要通過(guò)分析得出“相差數(shù)量÷單位“1”的量=相差數(shù)量對(duì)應(yīng)的分率”這個(gè)模型;在求周長(zhǎng)差時(shí),除了常規(guī)思路,還可建立直徑差×π=周長(zhǎng)差,或者建立半徑差×2π=周長(zhǎng)差這樣的模型……當(dāng)然,幾何教學(xué)中的圓周長(zhǎng)、圓面積的公式推導(dǎo)及運(yùn)用,更是最為基本的、典型的先建模而后利模。
在數(shù)學(xué)模型思想教學(xué)中,如果教師善于去總結(jié),善于站在學(xué)生的角度去思考問(wèn)題,就會(huì)自覺(jué)地引導(dǎo)學(xué)生去建模、利模,而不會(huì)只是把數(shù)學(xué)模型硬生生地告訴學(xué)生,讓學(xué)生也是硬生生地記住和應(yīng)用,那樣得來(lái)的知識(shí)終歸是囫圇吞棗,不知個(gè)中滋味。