胡英武
【摘要】文章通過對小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透模型思想的現(xiàn)狀分析,提出了滲透模型思想遵循的原則、策略,更好地落實《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求。
【關(guān)鍵詞】模型思想;小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)原則;策略
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出:“在數(shù)學(xué)課程中,應(yīng)當(dāng)注重發(fā)展學(xué)生的數(shù)感、符號意識、空間觀念、幾何直觀、數(shù)據(jù)分析觀念、運算能力、推理能力和模型思想。”這就明確要求教師在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型,不但要重視其結(jié)果,更要關(guān)注學(xué)生自主建立數(shù)學(xué)模型的過程,培養(yǎng)學(xué)生的建模意識,體驗建模過程,最后形成模型思想。“數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)”倡導(dǎo)以“問題情景、建立模型、解釋、應(yīng)用與拓展”作為小學(xué)數(shù)學(xué)課程的一種基本敘述方式,并已經(jīng)在教材中體現(xiàn)出按這一要求編寫內(nèi)容。有理念就要有行動,數(shù)學(xué)教學(xué)中開展模型思想滲透的教學(xué)是很有必要的。
一、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透模型思想的現(xiàn)狀
由于絕大多數(shù)小學(xué)數(shù)學(xué)教師沒有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過數(shù)學(xué)模型或數(shù)學(xué)建模課程,他們對數(shù)學(xué)模型、數(shù)學(xué)建模、模型思想的內(nèi)涵界定不清,對數(shù)學(xué)建模的價值認(rèn)識不足,忽視模型思想的滲透,缺乏滲透模型思想教學(xué)的有效指導(dǎo)與實踐經(jīng)驗。
(一)概念內(nèi)涵不清
數(shù)學(xué)模型:針對或參照某種事物的特征或數(shù)量相依關(guān)系,采用形式化的數(shù)學(xué)語言,概括地或近似地表述出來的一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。
數(shù)學(xué)建模:實際問題向純數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)化過程和應(yīng)用已有的知識、方法進行再創(chuàng)造的過程,需要經(jīng)歷實際情景(觀察、加工、整理)、實際問題(分析、抽象)、數(shù)學(xué)問題(求解)、數(shù)學(xué)結(jié)果(檢驗和修改)解釋與應(yīng)用的全過程。
模型思想:針對要解決的問題,通過數(shù)學(xué)建模建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,解決實際問題的一種數(shù)學(xué)思想。
小學(xué)數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)形式為一系列的概念、算法、性質(zhì)等。模型思想的建立是學(xué)生體會和理解數(shù)學(xué)與外部世界聯(lián)系的基本途徑。
(二)忽視模型思想
不少教師在進行教學(xué)設(shè)計時,只是為教數(shù)學(xué)知識而設(shè)計教學(xué),從鋪墊到新課再到練習(xí),亦步亦趨,缺少探究發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律、尋求數(shù)學(xué)方法、體會數(shù)學(xué)思想等體驗。盡管也有一些過程的設(shè)計,但更多的是學(xué)科內(nèi)部純粹知識之間的演繹過程,缺少對學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識的滲透。
比如,教學(xué)“求比一個數(shù)多幾”的應(yīng)用題:“小紅家水果盤里有8個蘋果,其中香蕉比蘋果多2個,香蕉有幾個?”教師在教學(xué)此例題時,一般都采用讓學(xué)生擺一擺、說一說等教學(xué)活動來幫助學(xué)生分析數(shù)量關(guān)系,理解同樣多的部分和多出的部分。在解釋數(shù)量關(guān)系式“8+2=10”時,多數(shù)學(xué)生都會說8個蘋果加上2個香蕉等于10個香蕉,而很少學(xué)生會說出同樣多的8個香蕉加上比蘋果多的2個香蕉等于10個香蕉。很顯然,就問題解決而言,答案是對的,但缺少對學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識的培養(yǎng)。
(三)建模過程斷裂
如果在課堂教學(xué)中,教師舍不得花時間讓學(xué)生親歷建模的探索過程,過早地抽象強化,機械記憶,套用模式,教學(xué)僵化,會抑制學(xué)生的發(fā)展。教師在課堂教學(xué)中應(yīng)該引領(lǐng)學(xué)生建構(gòu)數(shù)學(xué)模型,不應(yīng)只關(guān)注作為結(jié)果的模式,更應(yīng)強化學(xué)生親身探索數(shù)學(xué)模型的過程。
(四)建模評價缺失
在小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)評價中很難看到以培養(yǎng)學(xué)生建模意識、檢測學(xué)生建模能力為目的的問題。除了基本題的考查,則是以知識深度為考量的難題。評價的手段、方法和內(nèi)容對日常教學(xué)以及教師觀念的轉(zhuǎn)變有很強的導(dǎo)向作用,因而需要與時俱進,適時改革和完善。
比如,探究了“雞兔同籠”問題的數(shù)學(xué)模型后,教師結(jié)合實際,讓數(shù)學(xué)回歸生活,出這樣一道訓(xùn)練題:“超市前停放著電動車和三輪車,一共50輛,車輪共110個。停放的電動車和三輪車各多少輛?”
二、滲透模型思想的原則
小學(xué)教師在教學(xué)中要有意識地豐富教材中的建模內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生體驗建模過程,遵從兒童的特點與發(fā)展規(guī)律。
(一)明確性
明確模型思想滲透的目標(biāo)是促進兒童數(shù)學(xué)能力、數(shù)學(xué)思維等數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提升。要求他們能領(lǐng)會其中的模型思想,能運用數(shù)學(xué)模型解決簡單的生活實際問題,讓兒童在生活中能自覺、主動、迫切地運用數(shù)學(xué)建模思想,提出問題,分析問題,解決問題。
(二)合理性
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透模型思想,教師要充分了解教材中哪些內(nèi)容可以運用什么樣的思想方法進行教學(xué),不要濫用、誤用模型思想方法,不增加學(xué)生的額外負(fù)擔(dān),體現(xiàn)合理性。
(三)過程性
在滲透模型思想方法時,教師應(yīng)該在精心設(shè)計的教學(xué)過程中有意識地引導(dǎo)學(xué)生潛移默化地領(lǐng)會蘊含其中的數(shù)學(xué)模型思想和方法,讓學(xué)生自己經(jīng)歷獨立思考、合作探究的過程,建立起屬于他們自己的數(shù)學(xué)模型。例如:在教學(xué)加法交換律時,通過一個猜球的小游戲,讓學(xué)生用日常生活語言敘述游戲中變與不變的道理,然后讓學(xué)生用圖形或數(shù)學(xué)符號表示,進而抽象出數(shù)學(xué)模型“A+B=B+A”。
(四)重復(fù)性
模型思想是上位概念,比較抽象困難。教師應(yīng)該根據(jù)小學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律,從形象具體思維向抽象邏輯思維過渡,只有通過長期、重復(fù)地滲透,學(xué)生才會有意識地領(lǐng)會與使用。在日常教學(xué)中,教師應(yīng)該從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗出發(fā),讓學(xué)生親身經(jīng)歷將實際問題抽象為數(shù)學(xué)模型并進行解釋與應(yīng)用的過程,在促使學(xué)生對數(shù)學(xué)理解的同時,在思維能力、情感態(tài)度與價值觀等多方面得到發(fā)展。
三、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透模型思想的策略
根據(jù)數(shù)學(xué)建模的特點,針對模型思想形成的規(guī)律和過程,提出以下幾點滲透策略。
(一)培育建模意識
教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中通過引入學(xué)生熟悉的生活實際問題作為探究性例題,引導(dǎo)學(xué)生利用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具進行數(shù)學(xué)建模,從而解決這些實際問題。同時,教師要努力提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),把培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模的意識作為首要任務(wù),讓學(xué)生產(chǎn)生運用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的興趣,體會到數(shù)學(xué)的價值,享受到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣,增強學(xué)好數(shù)學(xué)建模的信心。
(二)體驗建模過程
數(shù)學(xué)建模就是要把現(xiàn)實生活中具體實體所包含的數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)規(guī)律抽象出來,構(gòu)成數(shù)學(xué)模型。小學(xué)階段的數(shù)學(xué)建模重在讓學(xué)生體驗建模的過程,通過一定的情境,讓學(xué)生經(jīng)歷觀察、比較、分析、綜合、抽象、概括和必要的邏輯推理等一系列的過程,形成一些簡單的數(shù)學(xué)模型,并能對此模型進行簡單的解讀與應(yīng)用。
(三)形成模型思想
讓學(xué)生運用所學(xué)知識,通過對實際問題進行分析處理,提出必要的假設(shè),并進行數(shù)學(xué)的抽象與概括,從而建立起某種特定的數(shù)量關(guān)系,利用相關(guān)的數(shù)學(xué)模型使問題得到解決,讓學(xué)生真正了解數(shù)學(xué)知識的形成過程,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,增強學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,形成數(shù)學(xué)建模思想。
(四)體現(xiàn)模型應(yīng)用
數(shù)學(xué)模型的建立不是最終目的,而是要讓學(xué)生形成一種模型意識,建立思維方法,反過來再去解決問題,讓學(xué)生理解并形成數(shù)學(xué)的思維,促進對數(shù)學(xué)的理解,促進自我的數(shù)學(xué)建構(gòu),使建模、用模成為一種自覺行為。
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