小学生数学建模意识的培养途径
2019-01-11江苏省徐州市铜山区黄集实验小学
江苏省徐州市铜山区黄集实验小学 卜 芳
素质教育和新课改在关于“数学建模”这一观点上均提出了相应的要求,而这些要求对教师来说既是压力,更是挑战。建模这种思想充分体现了“自主主动思考、灵活发散思维、探究自由学习”的新理念,具有巨大的优越性和教学启发性。在小学数学教学中,如何进行建模教学呢?
一、创设形象生动的生活情境,感知生活建模
数学建模需要生活灵感,没有生活灵感做支撑的建模是没有意义的,是不具备长远利用价值的。对于小学生来说,贴近生活,还原生活,与生活进行连接的数学课堂、数学活动、数学练习、数学评价往往是趣味活泼的,也更迎合小学生好动、好奇的心理特征。这意味着开展生活化的建模确实意义重大,一则可以发展建模意识,二则让课堂栩栩如生,活力绽放。
在教学中可引入生活实例进行建模,数学学习往往以纯数字、表达式、公式等枯燥乏味的内容为主,学生长久面对这些枯燥的数字兴趣全无,倘若引入生活实例,并结合教材内容进行生活支架式建模,便可达到事半功倍之效。例如,在苏教版小学数学五年级上册《负数的初步认识》的教学中,为了让学生认识“-1”“-2”“-3”这些基本的负数,教师可如下建模:①电梯上升了4 层之后,又下降了5 层,现在电梯所在的楼层怎么表示?②今日白天气温在15 摄氏度,夜晚下降了17 摄氏度,夜晚气温怎么表示?③小明去商店买水果,买了11 元钱的水果,无奈手中仅有8 元钱,老板说可以记账,这个账该如何记?通过这些生活实例,学生在教师的指导下很快列出了“4-5=(-1)”“15-17=(-2)”“8-11=(-3)”这样的例子,对“负数”所代表的生活意义有了更深刻的体会。接着,教师可让学生举一反三,给出“-4”这一负数,让学生依据以上的生活建模,构建关于“-4”的数学模型,加深对负数的认识和理解。有些提前预习,思维灵活的学生思考片刻后,很快便能进行如下建模:一个小仓鼠从对称轴右侧的1 处向左跳了5 下,现在所在的位置记作“-4”。在这个过程中,学生的数学建模意识得以培养。
二、运用丰富多元的教法建模,渗透建模意识
小学生处于独特的心理感应期,其对事物的认识尚且处于朦胧、模糊的启蒙阶段,而这种状态恰恰使得学生更迫切、更期待各种求知,以便获得新的知识与能力。值得一提的是,学生的求知欲虽强,但其自主求知的方法不够,自信心不够,需要教师进行帮助与指导。数学建模能帮助学生构建更为完整的知识体系,让学生更容易理解知识,当然,这需要多元教学的支撑。
基于多元教法创设数学模型,激励学生求知是不错的课堂践行方式,问题诱导建模、分析对比建模等方法十分有效。例如,苏教版小学数学一年级下册“100 以内的加法和减法(一)”这一节课,有一个十分重要的算理“只有相同数位上的数才能直接相加减”,为了让学生掌握并学会运用,教师可尝试运用不同方式建模,培养学生建模意识。这里以对比分析法建模来说明。给出几组算式,让学生分别计算,然后对比观察:①90-60=( ),80-30=( ),50+4=( );②32+3=( ),34+4=( ),12+5=( );③3+( )=55,2+( )=27,50+( )=58。以上三组算式分别代表着不同的类型,这些加减法题目大同小异,对学生理解算法很有帮助。初步学习,教师可以让学生以分组探究的方式来口算,这些题目简单,学生很快便可得出答案。答案出来后,教师指导学生进行分析,学生很快了解了整十整十可直接相加减,个位数可直接相加、相减。有了以上的模式做基础,学生不仅理解了算法,同时也能够举一反三。如,能根据算法很快计算出“36-20=( )”这一题目,学以致用。由此可见,对比分析建模的方式有利于学生从内心掌握建模思想,极大地提升自身的建模意识。
三、学会对题型进行合理分类,进行分类建模
在小学数学教学中,教师可培养学生的分类意识,让学生通过分类形成建模习惯,掌握更多的数学模型,以便解题。小学数学中题型较多,有计算题,有几何分析题,有应用题等,每一类的题目在解题时都有一定的解题模型做参考,学生如果掌握了这些模型,便可游刃有余地解题,确保事半功倍。
首先,计算题。计算题包括口算、列式计算、简便计算等不同的题目形式。在数学考试中,不同的计算类型,方式有所不同,但关于简便运算,有的试卷并未指出,在具体计算时应先考虑简便运算。总的来说,关于数学计算题,可建立以下解题模型:先找简便运算方法(有分数先通分)——无简便方法用一般方法——除括号,先乘除后加减——检验校正。如,计算题“3.9-4.1+6.1-5.9”,在解这样的题目时,先考虑简便法,通过观察,可将式子变形为3.9+6.1-(4.1+5.9),这样便可简便运算了。再如“320÷1.25÷8×5”,在计算时也可以先找简便方法,将式子变形为320÷(1.25×8)×5,这样计算起来会比原式简单很多。其次,应用题。应用题的类型较多,有路程问题、行船问题、工程问题等,不同的问题需要掌握不同的公式。如路程问题,要知道路程、时间与速度之间的关系(S=vt)以及变式。但不管何种类型,在解题时都应遵循一定的解题模型,即审题,明确细节——找等量关系——列方程或等量关系式——解方程——作答——检查。关于几何分析题,教师也可以在教学实践中探索出一定的解题模型,如“观察几何图形——巧用方式(平移法、做辅助线法、割补法等)——找等量,用公式——解题”。
总之,数学建模意识的培养不是一朝一夕就可以完成的,教师在建模教学实践中不可过于急躁,要沉稳厚重,脚踏实地,将建模意识巧妙引入、层层渗透、多方践行。从相关的教学实践中可知,建模教学的开展要向着个性化、创新化、深层化与智慧化的方向发展,培养学生“人人会建模、人人巧建模、人人用建模”的良好的数学学习习惯。只有这样,建模意识才能深深扎根学生心底,并高效服务学习。