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小学数学建模教学的策略浅探

2011-12-29莫海英

新课程·上旬 2011年14期

  摘 要:如何帮助学生抽取出实际问题中的数量,并用简单的图形、符号、公式等来表达数量之间的关系,为列出算式从而解答实际问题,建造一座“桥”?而这座“桥”就是数学中的“数学模型”。数学的生命力在于它能有效地解决现实世界向我们提出的各种问题,而数学模型正是联系数学与现实世界的桥梁。如何将现实问题自主建构成数学模型,是对学生创造性地解决问题能力的检验,也是数学教育的重要任务之一。
  关键词:数学模型;知识;创造
  
  在实际教学中,我发现学生感到困难最大的是解决实际应用问题,他们往往把题目看过后,就想算式怎么列。从实际问题直接到算法,如果问题比较复杂,这个跨度就大了,此时学生就不知所措。如何帮助学生抽取出实际问题中的数量,并用简单的图形、符号、公式等来表达数量之间的关系,为列出算式从而解答实际问题,建造一座“桥”?我认为这座“桥”就是数学中的“数学模型”。数学的生命力在于它能有效地解决现实世界向我们提出的各种问题,而数学模型正是联系数学与现实世界的桥梁。如何将现实问题自主建构成数学模型,是对学生创造性地解决问题能力的检验,也是数学教育的重要任务之一。
  一、建模的前提——充分感知
  以皮亚杰为代表的建构主义认为,知识是个体在与环境的相互作用的过程中逐渐建构的结果。儿童在与周围环境相互作用的过程中,逐步建构起关于外部世界的知识,从而使自身认知结构得到发展。所以抽象的数学概念与方法是需要基于充分的感性材料而进行的,必须从外表不同的许多数学材料中看出共同点,才能顺利地抽象和概括出知识的本质属性。在教学中,教师积极寻找切入口,把静态的知识结论转化为动态的探索对象,充分感知知识的内部结构,从众多的感性材料中体会其相同之处,为知识模型的建构做好支撑。
  二、建模的形成——内在需要
  知识模型最后的建成固然重要,但是,是不是教师给出这个模型,学生最终也理解了其含义即可呢?答案是否定的。数学模型的建立是“数学化”的学习过程,学生在这个过程中不是单纯地获取知识,而是在探究数学知识的同时感受体验数学思想和方法,模型的建立是学生非常自然的一种“有感而发”,是一种自我的需要。在这一过程中,学生经历了观察、比较、归纳和概括,学生抓住了研究对象的本质的特点,能够化繁为简、化难为易,使之更加容易认识原来的研究对象,学生的学习能力得到了提升,同时,学生找到了一座“桥”,这座“桥”就是解决问题的数学模型。
  三、建模的后续——策略思考
  就像只有在游泳中才能学会游泳一样,学生只有在探究中才能学会探究,只有在思考中才能学会反思。在此过程中,学生收获的不仅仅是知识本身,更为重要的是这个知识的价值,以及对后续学习的一种帮助和思考问题的策略。因为,数学学习除了传承数学知识之外,也传承着一种数学思考、数学思想,进行着多重意义上的建构。
  四、建模的价值——能力发展
  数学教育的本质意义是让学生通过数学的学习,在面对现实问题时能够建立有效的数学模型,从而创造性地解决现实问题,让数学为学生所用。即从对低层次活动本身的分析(即第一层面的思维活动到后一层次的补充完善),把低层次的知识逐步变为高层次的方法(对不同作业进行优化处理、深度加工),经过提炼形成更高层次的知识(数学的模型以及运用模型解决问题),把对某一知识的认识过程转化为对问题的探索过程,把对知识的认知掌握转化为对问题的探究解决,从而找到用数学模型有序地思考的方法。
  学生学习的过程实质上是一种“再创造”的过程。只有通过学生积极主动的思考、探索、同化、顺化、建构,才会把新知识、新方法内化为自己的认知结构,它需要学生认知和情感的共同参与。从关注学生“学会了什么”走向“怎样学会的”“学会的价值到底是什么?”,从“结论观”走向“过程观”。通过课堂教学让学生理解数学内涵,让学生亲身经历对现实进行数学化的过程,让学生享受富有生命活力的优质的数学教育,获得可持续的发展。
  (作者单位 江苏省常州市武进区三河口小学)