摘 要:在素質(zhì)教育不斷發(fā)展、教學(xué)改革不斷推進(jìn)的今天,建模思想在解決數(shù)學(xué)問題方面發(fā)揮著重要的作用。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,建模思想能夠?qū)⒊橄蟮臄?shù)學(xué)問題簡單化、具體化,能夠?qū)⑸顔栴}轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)知識,構(gòu)建起更完整、更詳細(xì)的知識體系,幫助學(xué)生解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題,培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)邏輯思維能力。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)工作中,教師要善于培養(yǎng)學(xué)生的建模思想,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。
關(guān)鍵詞:建模思想;小學(xué)數(shù)學(xué)
中圖分類號:G623.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 收稿日期:2019-11-11 文章編號:1674-120X(2020)12-0075-02
在學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中,在建模思想的影響下,學(xué)生能夠針對數(shù)學(xué)的學(xué)科特點和知識內(nèi)容,構(gòu)建出數(shù)學(xué)知識模型,充分理解數(shù)學(xué)知識與生活實際的關(guān)系,達(dá)到更高效地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識、增強(qiáng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力和邏輯思維能力的目的。在開展數(shù)學(xué)教學(xué)活動的過程中,數(shù)學(xué)教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)方法,追求方法創(chuàng)新和內(nèi)容創(chuàng)新,善于培養(yǎng)學(xué)生的建模思想,引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入數(shù)學(xué)知識的世界。
一、數(shù)學(xué)模型與建模思想
在具體學(xué)習(xí)中,建立教學(xué)模型能夠幫助學(xué)生更好地理解理論知識。教學(xué)模型是指依照某一學(xué)科的特點和知識變化規(guī)律等,對相關(guān)知識內(nèi)容進(jìn)行過濾選擇,采用適當(dāng)?shù)氖侄危瑢W(xué)科知識簡單明了地展示出來。數(shù)學(xué)建模能夠幫助學(xué)生更好地理解知識,了解其本質(zhì),還能方便教師開展數(shù)學(xué)教學(xué)。
數(shù)學(xué)模型是針對數(shù)學(xué)知識內(nèi)容及其發(fā)展規(guī)律,對知識體系進(jìn)行凝練簡化,做出相關(guān)假設(shè),并依據(jù)一定方法形成的數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)。數(shù)學(xué)模型是數(shù)學(xué)理論知識的精華,能在一定程度上對其發(fā)展趨勢做出預(yù)測,幫助學(xué)習(xí)者理解知識,做出決策。
數(shù)學(xué)建模屬于應(yīng)用數(shù)學(xué),能夠幫助學(xué)生更好地分析實際問題并將之轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學(xué)問題。作為一種數(shù)學(xué)思考方法,建模在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)、思考、運用方面都是一種有力的手段。建模思想在學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中起著引領(lǐng)作用,涵蓋了模型構(gòu)建、數(shù)學(xué)思維培養(yǎng)、能力訓(xùn)練和生活應(yīng)用等幾個方面,能夠讓學(xué)生在發(fā)現(xiàn)和解決數(shù)學(xué)問題的同時,體會到數(shù)學(xué)知識的魅力,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。
二、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)引入建模思想的意義
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師的教學(xué)側(cè)重點常常是對理論知識的講授,而在培養(yǎng)學(xué)生理解和運用數(shù)學(xué)知識的能力方面存在著不足。通常的教學(xué)步驟是先講解例題,然后利用例題引出理論知識,再通過練習(xí)和測驗等對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行檢測。這種教學(xué)模式能夠幫助學(xué)生學(xué)習(xí)到基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)知識,但卻不能培養(yǎng)學(xué)生的實際運用能力。而在小學(xué)數(shù)學(xué)中引入建模思想,能夠構(gòu)建立體的知識結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能夠充分提高教學(xué)活動的效率,促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變與創(chuàng)新。
首先,建模思想能夠充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高他們的學(xué)習(xí)效率。建模思想在數(shù)學(xué)建?;顒又衅鹬敢饔茫苤敢處熯x取更多生活實際案例,充分地將生活情景、游戲娛樂和理論知識結(jié)合起來,能夠增強(qiáng)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的接納度,發(fā)揮學(xué)生的自覺性,調(diào)動他們的積極性。
其次,建模思想能夠提高教學(xué)效率。通過建模,能夠?qū)⒊橄蟮闹R具體化,更便于學(xué)生對知識進(jìn)行理解,這降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度,使得師生之間的交流互動更頻繁,提高了教學(xué)效率。
再次,建模思想對創(chuàng)新數(shù)學(xué)教學(xué)模式有著重要的意義。以往的數(shù)學(xué)教學(xué)常常只注重知識的傳授,而忽視了對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和實踐能力的培養(yǎng),這將導(dǎo)致學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力發(fā)展不全面。而在建模思想的影響下,學(xué)生能夠?qū)⑸顚嶋H與數(shù)學(xué)知識結(jié)合起來,更全面地思考實際問題,深入理解和吸收數(shù)學(xué)知識,提高學(xué)習(xí)效率。同時,數(shù)學(xué)建模思想,能夠促進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方法的創(chuàng)新,滿足時代發(fā)展對數(shù)學(xué)教學(xué)的新要求。
三、建模思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用與實踐
(一)探索數(shù)學(xué)模型的屬性與本質(zhì)特征
構(gòu)建數(shù)學(xué)模型是教師開展數(shù)學(xué)教學(xué)的重要手段,教師在開展數(shù)學(xué)教學(xué)活動時,要堅持向?qū)W生傳播建模思想,建模思想不是獨立單一的,而是充分結(jié)合了數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)教育發(fā)展特點以及數(shù)學(xué)實踐活動而形成的思想。數(shù)學(xué)在本質(zhì)上是生活的數(shù)學(xué),是應(yīng)用的數(shù)學(xué),在開展數(shù)學(xué)教學(xué)時,教師要堅持在生活實踐中提煉知識,把生活中的數(shù)學(xué)知識轉(zhuǎn)化為理論上的數(shù)學(xué)知識,從而豐富數(shù)學(xué)課程的教學(xué)意義。在數(shù)學(xué)教學(xué)活動中,教師要堅持引導(dǎo)學(xué)生將生活知識轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)知識,用數(shù)學(xué)知識解釋生活現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生的建模思想,幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)模型的本質(zhì)特征和屬性。
在具體生活中,數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)模型無處不在,許多生活物品和生活現(xiàn)象都包含著建模知識,如足球、冰箱、水杯等物品。在建模思想的指導(dǎo)下,學(xué)生能夠?qū)@些物品進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,加深對球體、長方體、圓柱體等相關(guān)數(shù)學(xué)概念的理解,激發(fā)對立體幾何的思考與探索動力。而在教學(xué)“數(shù)的加減”時,傳統(tǒng)的直接讓學(xué)生進(jìn)行計算的教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足教育改革的要求,教師可以適當(dāng)?shù)剡x取合適的生活場景,以避免單純枯燥的計算。運用建模思想將知識與具體的生活結(jié)合起來,不僅能將生活問題數(shù)學(xué)化,便于學(xué)生理解,還能培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力,讓學(xué)生投入教學(xué)活動中,讓學(xué)生更充分地了解數(shù)學(xué)建模的本質(zhì)特征,認(rèn)識到建模思想在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的重要性。
(二)注重引導(dǎo)小學(xué)生充分感知、積累表象
小學(xué)生的智力處于開發(fā)階段,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方面存在著邏輯思維不強(qiáng)、感知能力較弱的情況。因此,在滲透建模思想的教學(xué)過程中,教師要注重引導(dǎo)學(xué)生充分感知、積累表象。數(shù)學(xué)是一門邏輯性較強(qiáng)的學(xué)科,知識體系較為抽象和復(fù)雜,因而教師必須引導(dǎo)學(xué)生感知數(shù)學(xué)建模對象,堅持表象。在學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識時,教師可以引導(dǎo)學(xué)生多感知生活現(xiàn)象,再運用數(shù)學(xué)模型幫助學(xué)生積累經(jīng)驗,為其相關(guān)的數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。
如在開展“分?jǐn)?shù)”教學(xué)時,教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察生活中常見的事物,如觀察零食的平均分發(fā)、將一個西瓜分成幾份等平常的生活現(xiàn)象。通過感知簡單的生活表象,以數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)為出發(fā)點,對生活場景進(jìn)行分析,幫助學(xué)生理解分?jǐn)?shù)的概念,理解不同數(shù)學(xué)模型的相同點,最終實現(xiàn)構(gòu)建分?jǐn)?shù)模型的目標(biāo)。
(三)強(qiáng)調(diào)激發(fā)學(xué)生問題意識
在數(shù)學(xué)建模思想中,問題意識是最重要的部分之一,而創(chuàng)設(shè)問題情境是激發(fā)學(xué)生問題意識最重要的方法。在開展數(shù)學(xué)建模教學(xué)時,教師要創(chuàng)設(shè)具體情境以激發(fā)學(xué)生問題意識,這不僅能激發(fā)學(xué)生的主動性、積極性,還能促進(jìn)建模教學(xué)活動的不斷優(yōu)化。
首先,教師要激發(fā)學(xué)生的問題意識,讓學(xué)生敢于提出問題,以發(fā)揮學(xué)生的積極性。教師要堅持創(chuàng)設(shè)相關(guān)問題情境,主動將學(xué)生引入問題中,引導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行思考分析,激發(fā)他們的問題意識,讓學(xué)生發(fā)聲并主動進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,最終完成數(shù)學(xué)建模的教學(xué)任務(wù)。例如,在教學(xué)“圓錐圓柱體積”的方法時,常見的方法是向?qū)W生呈現(xiàn)生活中常見的物品,再讓其通過計算得出體積,但這樣只能起到生硬地向?qū)W生灌輸知識的效果。
其次,教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行模型的構(gòu)建和計算公式的推導(dǎo),要先為學(xué)生設(shè)置一個問題情境,激發(fā)他們了解圓錐圓柱的興趣,再使學(xué)生融入問題情境中,對圓錐圓柱進(jìn)行想象和分解,構(gòu)建基本模型。
最后,引導(dǎo)他們聯(lián)系模型與以往的數(shù)學(xué)模型,逐步求解,最終得出相關(guān)計算公式。這樣,通過激發(fā)他們的問題意識,不僅有助于教學(xué)活動的開展,更能培養(yǎng)他們建模的能力,提高其學(xué)習(xí)效率。
通過問題情境的設(shè)置,不僅激發(fā)了學(xué)生的問題意識,還能讓他們學(xué)習(xí)到更多數(shù)學(xué)建模知識,這樣學(xué)生在下一次遇見類似問題時,就能夠自行建立數(shù)學(xué)模型去理解問題,尋求解決問題的辦法,這有助于他們培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,增強(qiáng)解決問題的能力。教師要在具體教學(xué)活動中激發(fā)學(xué)生的問題意識,引導(dǎo)學(xué)生自行創(chuàng)設(shè)問題情境,建立起“問題意識—問題解決”學(xué)習(xí)體系,基于問題意識促進(jìn)的學(xué)生數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的思考習(xí)慣和能力。
(四)用“舊模型”構(gòu)建“新模型”
在具體的數(shù)學(xué)建模教學(xué)中,教學(xué)模型的種類多種多樣,如定量模型、矢量模型、圖形模型等。小學(xué)數(shù)學(xué)教師要利用建模思想,多開展建?;顒?,用“舊模型”構(gòu)建“新模型”。在具體的數(shù)學(xué)建模過程中,教師和學(xué)生都要堅持創(chuàng)新,在舊模型的基礎(chǔ)上對模型的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新。學(xué)生要學(xué)會利用原有的數(shù)學(xué)模型構(gòu)建出新的教學(xué)模型,如在學(xué)習(xí)了“分?jǐn)?shù)加法”的數(shù)學(xué)建模后,可以利用原有的數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)創(chuàng)建出“分?jǐn)?shù)減法”的數(shù)學(xué)模型。小學(xué)生學(xué)習(xí)的知識更新速度較快,對數(shù)學(xué)建模的要求隨著年級的提高變得越來越嚴(yán)格。因此,學(xué)生要堅持復(fù)習(xí)舊的知識,學(xué)習(xí)新的知識,樹立建模思想,提高自己的學(xué)習(xí)能力和數(shù)學(xué)建模能力,不斷創(chuàng)新“舊模型”,創(chuàng)建“新模型”。
(五)積極開展建?;顒?/p>
在具體的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,建模活動能激發(fā)學(xué)生的積極性,因此教師要多開展豐富有趣的建?;顒?,讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)建模的魅力和樂趣,讓學(xué)生主動參與到建模學(xué)習(xí)中;還要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生選擇自己喜歡的方式參與數(shù)學(xué)建?;顒樱憻挃?shù)學(xué)建模能力和自主學(xué)習(xí)能力,這能激發(fā)學(xué)生的積極性,從而提升小學(xué)建模教學(xué)的實效。
同時,在建設(shè)教師隊伍時,也要堅持開展建?;顒樱瑤煼洞髮W(xué)作為教師培養(yǎng)圣地,要培養(yǎng)師范生的數(shù)學(xué)建模能力,加強(qiáng)對師范生教學(xué)能力和教學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng),為小學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)提供更多的專業(yè)人才,發(fā)揮教師在小學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)中的引領(lǐng)作用。高校師范生要加強(qiáng)對建模知識的學(xué)習(xí),積極參加各種建?;顒?,為以后更好地開展教學(xué)打好堅實的基礎(chǔ),以推動小學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的發(fā)展與創(chuàng)新。
四、結(jié)語
在當(dāng)今教育改革不斷推進(jìn)的大背景下,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展,變得越來越重要。在數(shù)學(xué)教學(xué)活動中引入建模思想已經(jīng)成為數(shù)學(xué)教育改革的重要內(nèi)容,教育工作者要改變以往只重視理論知識教學(xué)的模式,在數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透建模思想,不斷對經(jīng)驗進(jìn)行歸納總結(jié),構(gòu)架完善的建模教學(xué)體系,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]馬玉梅.基于建模思想的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計分析[J].西部素質(zhì)教育,2016,2(21):265.
[2]姜啟源.數(shù)學(xué)實驗與數(shù)學(xué)建模[J].數(shù)學(xué)的實踐與認(rèn)識,2001(5):613-617.
作者簡介:季水偉(1978—),男,浙江麗水人,一級教師,本科,研究方向:小學(xué)數(shù)學(xué)。