让数学课堂充满“模”力
2021-06-09丁鹏
丁鹏
摘要:小学数学课程标准对模型思想进行了阐述,为小学数学教学工作指明了方向。因此,教学中应认识到培养学生模型思想的重要性,认识到其能提升学生运用所学知识解决实际问题的能力,积极采取有效策略,结合具体教学内容,为学生灌输模型知识,锻炼其建模能力,使数学课堂充满“模”力。
关键词:小学数学 课堂 建模思想
数学模型是用数学语言概括地或近似地描述现实世界事物的特征、数量关系与空间形式的一种数据结构。义务教育阶段用字母、数字及其他数学符号表示的数学代数式、关系式、方程、不等式及各种图表、图形等均属于数学模型。小学数学涉及的模型较多,主要有运算律模型、图形面积模型、方程模型、比例模型等。本文将围绕这些模型展开论述。
一、鼓励总结,深化模型理解
小学数学运算律包括加法交换律、乘法交换律、乘法分配律等。事实上这些运算律就是一种数学模型,因为能够用运算律计算的对象不仅是整数,而且适用于分数、小数,具有普遍性。教学中为深化学生对运算律模型的理解,一方面,结合学生的生活实际,设计学生较为熟悉的问题,鼓励其积极动脑,从不同角度进行考虑,列出相关计算公式;另一方面,鼓励学生认真对比不同计算公式的区别,建立计算公式之间的内在联系,并给予有针对性地点拨,使其经历用字母表示数的抽象概括过程,学生自己总结出运算律模型,深刻理解运算律模型的本质,更好地用运算律模型解决实际问题。
教学中教师设计如下问题:四年级有40位学生,五年级有38位学生,每位学生需要领5本新书,则两个班级的学生一共需要领多少本新书?很多学生通过读题列出的计算公式为40×5+38×5,显然这一思路是正确的。同时鼓励学生积极思考看能否找到其他的计算方法。学生经过相互讨论后,得出该题目还可用公式(40+38)×5进行计算。显然40×5+38×5=(40+38)×5。课堂上要求学生思考:如果用字母表示上述三个数字,上述关系该怎么表达呢?
分别用a、b、c表示数字40、35和5,可得到(a+b)×c=a×c+b×c,如此教学不仅降低了学生学习的枯燥感,而且进一步加深了学生对乘法分配律这一数学模型的认识,为其灵活应用奠定了坚实基础。
二、讲解例题,体会模型应用
小学数学教学中,为提高学生运用图形面积模型解决实际问题的能力,教师应注重结合教学内容,为学生讲解相关例题,使其体会模型的具体应用,掌握运用模型解题的步骤。一方面,课堂上为学生讲解图形面积模型,使其不仅要牢固记忆模型的形式,更要深刻认识模型中各字母表示的含义,保证能够在解题中正确应用,避免张冠李戴。另一方面,围绕图形面积模型,筛选经典的例题,与学生一起剖析建模的步骤,即先认真审题,理解题意;然后回顾所学的模型,构建題干中参数与模型参数之间的对应关系;最后,列出具体的表达式进行解答。
在讲解圆柱体表面积知识时,学生认识到圆柱体的表面积由圆柱的侧面积和两个底面积构成。课堂上可为学生讲解圆柱体表面积的计算模型,设圆柱体的底面半径为r,高为h,则其表面积S=2r2π+2rhπ。然后为学生讲解以下例题:某生产企业准备使用一块铁皮制作一个底面半径为10厘米,高为20厘米的圆柱体封闭容器,若π取3.14,则需要使用铁皮的面积为多少?
课堂上要求学生先认真审题,充分理解题意。显然该题目实际上要求圆柱体的表面积,认真回顾圆柱体表面积计算模型,可知其底面半径、高分别对应模型中的r和h,解答时只需直接套用模型即可,即S=2r2π+2rhπ=200π+400π≈1884平方厘米。通过该例题的讲解,学生不仅掌握了圆柱体表面积计算模型,而且亲身感受到了数学模型的具体应用,为其建模能力的培养打下坚实铺垫。
三、创设问题,激发建模兴趣
方程模型是小学数学的热门考点。为获得预期的教学效果,教学中教师应注重激发学生的建模兴趣,使学生感受到建模的乐趣,能够以高涨的热情投入到学习中。一方面,结合学生所学的方程模型知识以及学生的兴趣爱好,创设其较为感兴趣的问题,做好充分的教学准备以及教学时间安排。另一方面,为调动学生参与建模的积极性,应灵活采用多种教学方法,如可开展建模比赛活动,准备一些小礼物,作为奖品发放给在建模比赛中表现突出的学生,使其感受到建模的成就感,树立建模的自信心。
在讲解方程模型时,为激发学生建模的兴趣,教师在课堂上围绕以下问题,开展建模比赛活动。一辆汽车以每小时40千米的速度从甲地开往乙地,行驶3小时后因下雨,速度每小时减少10千米,结果到乙地比预计的时间晚了45分钟,求甲、乙两地的距离。
解答该题时清楚参数之间的关系是关键。汽车预计运行情况与实际运行情况的距离是相等的,且下雨后每小时的速度变为30千米。解题时一些学生设原定的时间为x小时,则构建如下方程模型:40x=40×3+30×(x-3+3/4),解得x=5.25,则甲、乙两地的距离为40×5.25=210千米。教学中教师通过组织学生开展方程建模活动,能很好地提高学生建模积极性,达到了预期的教学效果。
四、注重训练,提高建模能力
比例模型是小学阶段的重要模型,应用广泛。为使学生熟练应用该模型解答实际问题,应结合教师自身教学经验,优选相关的训练习题,积极组织学生开展建模训练活动。一方面,做好训练习题的筛选,并为学生规定好每一习题的作答时间,使学生能够集中精力分析问题,构建相关的模型,促进其解题效率进一步提高。另一方面,训练过程中要求学生做好建模过程的回顾与反思,把握建模细节的同时,认识到建模过程中存在的不足,及时回顾所学或向其他学生请教,提高其建模水平与建模能力。
为提高学生构建比例模型以及解决实际问题的能力,可给出以下习题对学生进行训练:研究发现,人的身高与脚长的比例约为7∶1,经测量一个人的脚印长约25厘米,则该人的身高是多少厘米?
根据所学的建模知识可知,该题目描述符合比例模型,因此可设该人的身高为x厘米。根据已知条件可构建如下模型:7∶1=x∶25,解得x=175厘米。教学中结合学生所学,精心设计相关问题,要求学生构建比例模型进行求解,不仅加深了学生对比例模型的理解,而且很好地提高了学生的建模能力,有效地促进了其数学学习成绩的提升。
五、总结
建模对小学生的分析能力以及灵活运用知识的能力要求较高。为获得良好的教学效果,让数学课堂充满“模”力,应做好小学数学常见模型的总结,通过鼓励学生自己总结模型,深化理解;通过讲解例题,使学生体会模型的具体应用。同时,注重创设问题情境,激发学生建模兴趣,并做好训练,促进学生建模能力的更好提升。
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