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“见模”与“建模”,做实教学过程

2014-04-29蔡凤娟

数学学习与研究 2014年6期
关键词:蓝花红花数学模型

蔡凤娟

小学数学的学习内容中,模型无处不在,数学的概念、性质、算式、图表等都是数学模型,师生几乎每一节数学课都在与它们打交道. 但如果学生只是接触到数学模型,不懂得模型的内涵,充其量只能算是“见模”,而不是“建模”. 怎样才能帮助学生有效建模?这需要我们根据学生的认知规律,不断地优化学生的认知路线,用数学建模的思想来指导数学教学. 一、把握建模时机

“建模”的过程,实际上就是“数学化”的过程,是学生在数学学习中,获得某种带有“模型”意义的数学结构的过程. 建模的时机是否恰当,要看“数学化”的程度如何. 建模的时机不当,会使建模过程变成了简单的知识和技能的传授过程. 下面以“认识倍”为例剖析建模时机:

案例一:出示情境——3朵蓝花,6朵红花. 演示:把3朵蓝花看成一份,圈一圈,6朵红花可以圈2个圈,说明6里面有2个3,红花就是蓝花的2倍. 列式表示6 ÷ 2 = 3.

案例二:①演示后操作,每3朵一圈,6朵红花可以圈2个圈,红花就是蓝花的2倍. 用学具分一分,操作中感悟,( )里面有几个( ),( )就是( )的几倍. 在脑子里想象操作过程. 三个活动,从“看”到“做”再到“想”,逐步归纳操作方法,建立“圈”的动作模型. ②数学表达. 先看图说,“把2朵花看成一份,红花里有3个2朵,所以红花是蓝花的3倍. ”再脱离具体物像说,“6里面有3個2,所以6是2的3倍”. 建立“××里有几个××,××就是××的几倍”的语言模型. ③抽象化. 逐步抽象,由实物图到集合图到数字信息,让学生说倍数关系. (如图1)④组织探寻算法.

比较两个案例,前一个案例中,老师让学生理解了6里面有几个2,就迫不及待地端出了算式,算式虽由学生说出,但学生并没产生建模的需求. 第二个案例中,老师先在学生的头脑中建立动作模型,再通过交流建立语言表达模型,然后去掉图例,摆脱对具象的依赖,激发学生用数学式表达两数倍数关系的需求,并最终根据除法的意义写出算式模型:( ) ÷ ( ). 两个案例都在帮学生建立“倍”的数学模型,但第二个案例时机把握得更恰当. 由具体、形象的实例开始,借助操作予以内化和强化,最后通过去形象化,归纳概括出数学表达式,赋予了“( ) ÷ ( )”更多的模型意义.

二、经历完整的建模过程

完整的建模过程分为这几个步骤:实际问题—建构数学基本模型—解决数学模型—运用检验模型(模型与实际问题间的互译与表达). 经历完整的建模过程更有利于培养学生发现、分析、解决问题的能力.

以“求相差数的实际问题”为例:(1)提出问题:怎么让人一眼看出哪一种花片多?多多少?激发操作欲望. 学生提出用学具操作的办法. 追问:如果身边没带学具怎么办?有学生考虑画图. (2)建构模型:数量很大时画图方便吗?有没有更简便的方法?激发列式的需求. (3)解决模型:探索算法及算理. (4)练习巩固后拓展和深化:“小熊比小兔少跳多少下”还可以怎么说?(小兔比小熊多跳多少下?小熊再跳多少下就和小兔同样多?小熊跳的增加多少下就和小兔同样多?)除了用“……比……多(少)多少”来表示求相差数,你还知道哪些表示求相差数的说法?(……比……高(矮)多少?……比……长(短)多少?……比……贵(便宜)多少?)

“谁的花片更多,多多少”是一个实际问题,操作、画图使学生理解了这一生活问题的数学意义. 操作、画图的局限,让学生尝试寻找简洁的数学模型来解决问题. 解决求相差数的问题用加法还是减法,为什么用减法计算,这一数学活动是探究数学模型的解法. 在应用模型时,既有不同情境中的应用,还将相似的问题类化,通过解决一个典型,带动相关问题的解决,由一个到一类,渗透一种数学规律的思想,也就是模型思想.

三、关注模型的表达

数学模型在数学学习中无处不在,学生学习数学必然会利用一定的数学模型表达自己的数学思考. 研究学生数学模型的表达方式,既是为了正视学生的差异,也是为了检验建模的效果,更是为了通过数学建模改善学生的学习方式,改善老师的教学行为. 比如二年级下册学习了“三位数加三位数”的知识,学生建立了哪些数学模型呢?从问题库中就能看出学生对加法问题模型的不同理解.

(1)不同的学生关注的内容不同

① 竖式中的未知数 ② 笔算与估算 ③ 比较大小与计算 ④ 特殊数的计算

⑤ 相关实际问题

(2)不同的学生采取不同的表达方式

① 图文结合式 ②符号化表达式

③ 表格式 ④ 直观形象与文本式

同样的三位数加三位数的加法问题,学生使用了多种形式表达自己获得的模型,有的只能称为模型的雏形,有的已经有了抽象化的意味,有的能多角度诠释加法模型的外延……这些模型给教师提供了丰富的信息,进一步解构就能成为我们制定教学计划的源泉.

建模思想的教学,融会在具体知识的教学过程中、教师的教学中,只有做好做实每一个师生的双边活动,学生才能由被动的“见模”变为主动的“建模”.

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