摘 要:數(shù)學(xué)建模思想是小學(xué)數(shù)學(xué)解題過程中一種常見的解題方法,它存在于每一個數(shù)學(xué)知識點(diǎn)中,合理的運(yùn)用數(shù)學(xué)建模思想,能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力,有效提高小學(xué)生的數(shù)學(xué)解題水平和思維能力,因此小學(xué)數(shù)學(xué)教師要將建模思想巧妙地滲透在數(shù)學(xué)教學(xué)活動中。小學(xué)生的理解能力較弱,將抽象的數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)化成為直觀能感受到的數(shù)學(xué)模型,可以提高小學(xué)生的數(shù)學(xué)水平。本文闡述了數(shù)學(xué)建模思想的概念,探討了建模思想在小學(xué)生數(shù)學(xué)教學(xué)中的有效滲透策略,力求能夠有效提高小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時的效率。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)模型思想;小學(xué)數(shù)學(xué);教學(xué)實(shí)踐;導(dǎo)入
隨著教育部門不斷對小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)體制進(jìn)行深化改革,對小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)提出了新的要求,要求不僅要教授小學(xué)生專業(yè)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識,還要培養(yǎng)小學(xué)生在數(shù)學(xué)方面的實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新運(yùn)用能力。在現(xiàn)今的教育環(huán)境下,小學(xué)數(shù)學(xué)的教育理念已經(jīng)不是以數(shù)學(xué)技能為檢測標(biāo)準(zhǔn)了,新世紀(jì)的教學(xué)理念主張學(xué)生要全面發(fā)展,通過對數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。由于小學(xué)生的邏輯思維沒完全形成,而且數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)同時又比較抽象,給小學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)時造成了很大的困難。所以,要想解決小學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時的困難,就必須要從老師入手。小學(xué)數(shù)學(xué)教師在教學(xué)中不斷地探索,結(jié)合教學(xué)的實(shí)際情況和學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn),合理運(yùn)用數(shù)學(xué)模型想,把枯燥的數(shù)學(xué)知識變得生動有趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的激情,促進(jìn)小學(xué)數(shù)學(xué)教育的良性發(fā)展。
一、 數(shù)學(xué)模型思想的概念闡述
數(shù)學(xué)模型思想即數(shù)學(xué)建模思想,是數(shù)學(xué)知識體系中一種極其重要的基本的思想方法,貫穿著小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的始終,也時常被運(yùn)用到實(shí)際問題的解決過程中。數(shù)學(xué)模型思想是指將生活中的實(shí)際問題或者客觀存在的事物,通過合適的數(shù)學(xué)方法,將其簡單、具象化為數(shù)學(xué)模型的過程。通俗地講,就是通過一次函數(shù)等數(shù)學(xué)知識,將所遇到的問題轉(zhuǎn)化為直觀的數(shù)學(xué)模型,來展示研究對象所具有的獨(dú)特的規(guī)律。數(shù)學(xué)模型思想不僅可以用在數(shù)學(xué)領(lǐng)域,還能夠應(yīng)用在其他領(lǐng)域。例如在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域,由于經(jīng)濟(jì)變化是有很大波動的,可以將經(jīng)濟(jì)發(fā)展的規(guī)律轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型,利用數(shù)學(xué)模型直觀展示一定時間內(nèi)經(jīng)濟(jì)的變化幅度。數(shù)學(xué)建模的思想在小學(xué)教育中的滲透,可以有效解決小學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中碰到的難題,提高小學(xué)生的數(shù)學(xué)水平,培養(yǎng)小學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的形成,為以后小學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
二、 小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)模型思想的滲透的有效措施
在小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中,會遇到各種各樣的數(shù)學(xué)問題,教師要學(xué)會改變自己的教學(xué)設(shè)計和教學(xué)手段,合理運(yùn)用數(shù)學(xué)模型思想,引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會潛在的解題思想方法。數(shù)學(xué)模型思想的滲透要遵循著研究對象的通俗性、與教材內(nèi)容聯(lián)系的緊密型以及建模手段多樣性的原則,激發(fā)學(xué)生對小學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)模型思想的能力。
(一) 創(chuàng)建問題情景,激發(fā)建模興趣
建立數(shù)學(xué)模型的主要作用是將較為抽象的數(shù)學(xué)題目或者數(shù)學(xué)知識,轉(zhuǎn)化成小學(xué)生熟悉的、接觸過的事物,把抽象的數(shù)學(xué)概念具體化?;谛W(xué)生生活閱歷較少的發(fā)展特點(diǎn),小學(xué)數(shù)學(xué)模型思想的滲透務(wù)必要與生活實(shí)際結(jié)合起來,創(chuàng)立學(xué)生熟悉的生活情景,調(diào)動學(xué)生思考問題的積極性,體會建立模型的完整過程和思考方法。
例如,在蘇教版小學(xué)六年級上冊《分?jǐn)?shù)除法》的學(xué)習(xí)過程中,教師可以設(shè)置“分配果汁”的課堂場景,將學(xué)生分為兩組,每組5名學(xué)生,并準(zhǔn)備4/5升的果汁,計算每組分到了多少果汁,每個學(xué)生分到了多少杯。首先,學(xué)生會將4/5升果汁分為兩半,即每組學(xué)生分到1/2的果汁,利用之前學(xué)過的分?jǐn)?shù)乘法,能夠算出每組有2/5升果汁。進(jìn)而教師可以引出分?jǐn)?shù)除法的運(yùn)算法則,即當(dāng)分?jǐn)?shù)除以整數(shù)的時候,可以轉(zhuǎn)化為分?jǐn)?shù)乘以整數(shù)倒數(shù)來計算。在學(xué)生理解分?jǐn)?shù)除法的概念后,教師可以讓學(xué)生計算5個學(xué)生分別獲得了多少果汁,讓學(xué)生對數(shù)學(xué)知識進(jìn)行鞏固復(fù)習(xí)。教師利用課堂的真實(shí)情景,將分?jǐn)?shù)除法的知識轉(zhuǎn)化為以學(xué)生為模型的具體事件,引發(fā)學(xué)生對除法概念探究的興趣,提高了小學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
(二) 注重結(jié)合數(shù)學(xué)知識,提升數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量
從本質(zhì)上來講,數(shù)學(xué)概念也是一種數(shù)學(xué)模型,是揭示事物本質(zhì)規(guī)律、表示事物數(shù)量關(guān)系或者是根據(jù)物體的空間形式中所總結(jié)出來的模型。所以,小學(xué)教師在進(jìn)行小學(xué)數(shù)學(xué)授課時,要注重學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的理解,利用數(shù)學(xué)建模思想來解釋數(shù)學(xué)概念,讓學(xué)生通過對數(shù)學(xué)概念的學(xué)習(xí),體會模型與數(shù)學(xué)概念之間的微妙聯(lián)系,能夠利用數(shù)學(xué)建模思想還原數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)意義。因此,教師在滲透數(shù)學(xué)模型思想時,一定要注意結(jié)合數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)意義,提升教學(xué)效果。
例如,在蘇教版小學(xué)數(shù)五年級上冊《分?jǐn)?shù)的意義與性質(zhì)》的教學(xué)過程中,教師是先通過1/2的概念來引入分?jǐn)?shù)的學(xué)習(xí)的,讓學(xué)生對分?jǐn)?shù)有簡單的認(rèn)識之后,再進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。教師在講解1/2的意義時,教師通常會用“一半”來引入,如將一個蛋糕分成兩份,每個人分到了一半蛋糕,那么這個數(shù)字該如何表示呢?雖然利用學(xué)生所熟悉的事物建立分?jǐn)?shù)模型,但是“一半”一詞運(yùn)用的很不準(zhǔn)確,應(yīng)該使用“半個”來陳述問題。因?yàn)閮烧咧g有著本質(zhì)上的不同,一半表示的是一個整體的半個部分,而半個是指事物的大小。因此,教師在對學(xué)生進(jìn)行分?jǐn)?shù)教學(xué)時,要準(zhǔn)確把握分?jǐn)?shù)的本質(zhì)來建立模型,這樣才能確保小學(xué)生對1/2這個簡單分?jǐn)?shù)有正確的認(rèn)識,進(jìn)而能夠更好地把握分?jǐn)?shù)的意義與性質(zhì)。教師在建立其他數(shù)學(xué)概念的模型時,也要把握數(shù)學(xué)概念的真正意義,建立正確的模型,避免出現(xiàn)誤導(dǎo)學(xué)生的現(xiàn)象。
(三) 利用實(shí)際物體建立幾何模型
小學(xué)數(shù)學(xué)也會學(xué)習(xí)到幾何知識,主要包括平面圖形以及立體圖形的基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)。幾何教學(xué)的目的是為了小學(xué)生正確區(qū)分平面圖形和立體圖形的區(qū)別,并能夠熟練地將二者進(jìn)行轉(zhuǎn)化,通過對立體圖形的觀察能夠想象出從各個方面看到的平面圖形,反之亦然。但是幾何知識的學(xué)習(xí)需要小學(xué)生具備思維能力和想象力,而小學(xué)生對圖形知識的掌握還不熟練,思維能力較弱,所以教師在進(jìn)行幾何教學(xué)時,要利用生活中常見的實(shí)際物體來建立幾何模型,幫助學(xué)生更好地理解幾何知識。
例如,在蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)六年級上冊的《長方體和正方體》的教學(xué)過程中,本單元的內(nèi)容主要是讓學(xué)生理解正方體、長方體的立體概念,并能分辨出生活中各種物體都屬于哪一種立體圖形。教材上的內(nèi)容只是簡單地對各種物體進(jìn)行了名稱介紹,如果教師按照教材單純的對立體圖形進(jìn)行講解,學(xué)生難以在腦海中建立立體圖形的概念。所以,教師可以通過身邊的道具建立立體圖形的模型,進(jìn)而幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)知識。如,學(xué)生所使用的鉛筆盒為長方體、課堂娛樂角擺放的魔方是正方體等,通過這些常見事物來建立立體圖形的模型,能幫助學(xué)生建構(gòu)立體概念,也能幫助學(xué)生更好地認(rèn)識生活中其他的物體。教師可以進(jìn)行課外延伸,讓學(xué)生根據(jù)學(xué)過的知識判斷老師使用的粉筆是什么體?空調(diào)屬于哪種立體圖形。
(四) 提取知識要點(diǎn),建立抽象模型
普遍來說,數(shù)學(xué)模型都是通過對一般事物進(jìn)行合理分析后,所推理出來的。因此,教師要培養(yǎng)學(xué)生細(xì)心觀察的學(xué)習(xí)習(xí)慣,為小學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)提供主觀認(rèn)識的基礎(chǔ),在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識時,將學(xué)生觀察到的物體抽象的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而對數(shù)學(xué)知識有更好地理解。這種授課方式,可以將生活與數(shù)學(xué)知識緊密聯(lián)合起來,讓小學(xué)生體會到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣,培養(yǎng)小學(xué)生在日常生活中對數(shù)學(xué)知識的探究習(xí)慣,提升小學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識的實(shí)踐能力。
例如,在蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級下冊的《圓》的教學(xué)過程中,教師可以向?qū)W生展示生活中所出現(xiàn)的圓形,將生活中的實(shí)際物體轉(zhuǎn)化為抽象的數(shù)學(xué)模型。如,教室墻上的鐘表、奧運(yùn)會五環(huán)標(biāo)志的構(gòu)成、自行車轱轆的形狀以及礦泉水瓶的瓶蓋等,這些圖形都是圓形,教師可以通過這些生活中常出現(xiàn)的展開圓形的教學(xué)。如果小學(xué)數(shù)學(xué)教師在講課時,只是根據(jù)教材內(nèi)容進(jìn)行簡單講解,那學(xué)生在思考過程中,不能看到生活事物中存在的圓形,一定程度上阻礙了學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)和抽象思維的形成。在學(xué)習(xí)圓形的知識后,教師可以讓學(xué)生利用圓規(guī)或者生活中的圓形物體來畫圓,加強(qiáng)學(xué)生的操作能力。
三、 結(jié)束語
綜上所述,數(shù)學(xué)模型思想的運(yùn)用在小學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中占有重要地位,小學(xué)生學(xué)會如何熟練運(yùn)用數(shù)學(xué)模型思想后,能夠提高對數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力,利用數(shù)學(xué)模型思想來解決生活中所碰到的實(shí)際問題。數(shù)學(xué)建模存在于我們生活中的每個角落,因此掌握數(shù)學(xué)建模思想,可以幫助小學(xué)生更好地適應(yīng)今后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。在小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中,有效地滲透數(shù)學(xué)建模思想,能夠發(fā)散學(xué)生的思維,擴(kuò)展小學(xué)生的思考維度和思考空間,讓學(xué)生體會到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的價值和重要意義。目前,我國教育部門一直在大力推進(jìn)小學(xué)教育的課程改革,要求每個學(xué)校都要落實(shí)新課改理念,主張對小學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育,促進(jìn)小學(xué)生的全面發(fā)展。所以,小學(xué)數(shù)學(xué)教師在滲透數(shù)學(xué)模型思想的同時,也要注意培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識,幫助小學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型思想的思考體系,提升小學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。利用數(shù)學(xué)模型思想學(xué)習(xí)小學(xué)數(shù)學(xué),不僅僅能有效提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率,同時也能夠幫助小學(xué)生在實(shí)際生活中解決很多問題。因此,如何將建模數(shù)學(xué)思想巧妙精準(zhǔn)地滲透到小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)活動中,是小學(xué)數(shù)學(xué)教師和教育部門都應(yīng)該重視的教學(xué)工作。
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作者簡介:
李先喜,江蘇省南京市,江蘇省南京市高淳區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)。