[摘 要] 數(shù)學建模的過程可簡單分為四個階段,即現(xiàn)實問題數(shù)學化(由現(xiàn)實問題經(jīng)過簡化后建立數(shù)學模型)、模型求解、數(shù)學模型解答和現(xiàn)實問題解答驗證。雖然數(shù)學模型在小學數(shù)學教材中趨于淡化,但是在低年級教學中,教師也可以引導學生感悟數(shù)學模型思想。文章闡述教師如何利用課本中蘊含模型思想的素材實施教學,如何借此提升學生的數(shù)學素養(yǎng),為學生的數(shù)學學習夯實基礎(chǔ)。
[關(guān)鍵詞] 模型思想;低年級教學;數(shù)學教學
一、在分析題組中嘗試建構(gòu)模型
根據(jù)維果斯基的最近發(fā)展區(qū)理論,教學應著眼于學生的最近發(fā)展區(qū),為學生提供帶有難度的內(nèi)容,調(diào)動學生的積極性,發(fā)揮學生的潛能,使學生在達到最近發(fā)展區(qū)的基礎(chǔ)上,進行下一個發(fā)展區(qū)的發(fā)展。低年級數(shù)學經(jīng)常會要求學生探索算式規(guī)律,學生往往不知從何做起。此時,教師千萬不能急于代勞,將題組中蘊含的規(guī)律直接告知學生。教師一定要留給學生探索的空間和時間,適時引導學生自主尋找規(guī)律。
(一)自主觀察,表達模型
面對一組抽象的算式,低年級學生往往沒有頭緒,他們不明白觀察什么,更別提自主分析。教師應當引導學生從數(shù)字的表面形式觀察,盡可能地說出自己的發(fā)現(xiàn)。例如,在教學某道練習題(如圖1)時,教師可以先讓學生觀察一組算式,說一說算式中的每個數(shù)各有什么規(guī)律。學生往往能夠通過觀察表達出自己的想法。如“都是減法算式”“減號前面的數(shù)越來越大,減號后面的數(shù)都是9”“減號前面的數(shù)都是單數(shù)”等。雖然,學生在表達過程中,沒有運用精確的數(shù)學語言,但是他們會積極表達自己的觀點。此時,教師要鼓勵學生盡可能地思考和表達,耐心傾聽學生的表達內(nèi)容,尊重學生的想法并順勢引導,為學生提供指導。
(二)合作交流,完善模型
學生通過自主觀察能夠發(fā)現(xiàn)算式的規(guī)律,至于如何挖掘規(guī)律的本質(zhì),教師依然要放手讓學生探索、交流,集眾人的智慧探索規(guī)律的本質(zhì),這樣討論出來的結(jié)果將更具有意義。在教學上述題組時,教師原先的設(shè)計是將學生牽引到“被減數(shù)越大,減數(shù)相同,差就越大”的規(guī)律上。而教學過程中,有學生匯報說:“我發(fā)現(xiàn)被減數(shù)是單數(shù),差都是雙數(shù);被減數(shù)是雙數(shù),差就是單數(shù)?!边@不禁點醒了教師,原來學生給函數(shù)模型增加了限制條件,即在b=a-9的模型中,當a為單數(shù)時,b是雙數(shù);a為雙數(shù)時,b是單數(shù)。學生只有真正的合作交流,學生的“學”才會真正發(fā)生。學生依照想法建構(gòu)模型,教師給予學生合作探討的空間,幫助學生完善模型。或許學生不一定能歸納出盡善盡美的結(jié)論,但他們能夠嘗試,敢于突破,這說明他們的模型思想已逐漸植根于數(shù)學學習中。
二、在解讀規(guī)律中主動感悟模型
題組中存在的模型不僅指向一道題目,而且指引一類題型。學生如果僅歸納一道題的模型就停止研究,那么,他們對模型思想的感悟還不夠深入。
(一)續(xù)寫題目,深化模型
教師在教學中滲透數(shù)學模型思想,目的是訓練學生的概括能力、舉一反三能力。此時,教師應當引導學生按照自己歸納的模型續(xù)寫一道題目?!澳隳馨凑找?guī)律給題目增加一道算式嗎?”面對教師的提問,學生如果真的掌握了模型,基本可以寫出19-9=10。教師追問學生:“你是怎么寫出下一道算式的?”學生答道:“被減數(shù)每次增加‘2’,‘17+2=19’,差每次也增加‘2’,‘8+2=10’。”教師繼續(xù)追問:“如果再寫一道題目,不計算,你們能猜出下一道算式的差是幾嗎?”學生會爭先恐后地搶答,因為他們切實感受到了模型的魅力:不管題目怎么變,只要模型存在,就能夠答出同一類問題。
(二)學說故事,體會模型
教學回歸現(xiàn)實有助于小學低年級學生更好地理解模型思想,體會模型與實際生活的密切聯(lián)系。以上述題組為例,教師可以半開玩笑地對學生說:“如果老師買了11個蘋果,一星期吃了9個,還剩2個;買了13個蘋果,吃了9個剩下4個;買了15個蘋果,吃了9個剩下6個。小朋友們,你們發(fā)現(xiàn)老師一星期吃9個蘋果,如果買得越多,剩下的就會……”學生通過思考,總結(jié)規(guī)律,將模型切實運用到生活中。有的學生會舉起小手,舉一反三,“大包薯條有17根,吃掉9根,還剩8根;小包薯條有15根,吃掉9根,還剩6根?!?/p>
我們可以發(fā)現(xiàn),與已有經(jīng)驗相似的內(nèi)容更容易被大腦接受,而打比方則是大腦找出新舊知識共同點的好助手。打比方對小學低年級學生的思維發(fā)展能起到“拐棍”作用。學生自主打比方是數(shù)學模型回歸生活的體現(xiàn),是學生理解模型的體現(xiàn)。這些大大小小的例子無疑證明了模型在生活中的應用價值,也體現(xiàn)了學生研究模型、應用模型的重要性。
三、在解決實際問題中學會運用模型
小學低年級學生在學習數(shù)學時,往往從最簡單的生活實際問題入手,但有時問題越簡單,學生越容易忽視情境中蘊含的數(shù)學模型。教師在為學生打基礎(chǔ)時,需要讓他們學會聯(lián)系生活實際,結(jié)合教學模型,理解問題中的數(shù)量關(guān)系。
(一)分析問題,尋求模型
《義務(wù)教育數(shù)學課程標準(2019年版)》在數(shù)與代數(shù)方面提出讓學生掌握數(shù)與代數(shù)的基本知識和基本技能。學生不僅要掌握必備的計算技能,還要學會用正確的運算方法解決生活中的問題。在初次遇到減法問題時,教師就要引導學生分析題目中的數(shù)量關(guān)系,構(gòu)建減法模型。學生在對減法模型有了清晰的認知后,就不會混淆運算方法了。
(二)聯(lián)系情境,回歸模型
著名數(shù)學家波利亞的“怎樣解題表”將解題過程分成了四個步驟。他談到,只要解題時按照這四個步驟去做,必能成功。第一步:你必須弄清問題。第二步:找出已知與未知的聯(lián)系。第三步:寫出你的想法。第四步:回顧。
同理,模型求解(即完成了第三步)之后,教師引導學生回顧探索過程,更有助于學生自主構(gòu)建模型。例如,教師在講授除法問題“把16厘米長的花邊平均剪成2段,請計算每段長多少厘米?”時,在引導學生掌握了關(guān)于解決平均分的除法模型后,要進一步指導他們將算式代入情境中。教師需告訴他們“16”表示花邊長16厘米,除以“2”是因為將花邊平均分成2段,每段是8厘米。學生通過回歸模型加深對內(nèi)容的理解,體會數(shù)學模型與生活的密切聯(lián)系,感受數(shù)學學習的樂趣。
“教學有法,但無定法,貴在得法?!闭n堂中存在各種各樣的模型問題,需要教師挖掘問題本質(zhì),圍繞模型設(shè)計教學。教師要給學生自主探索的空間和時間,學生經(jīng)歷建模、用模的過程,深入感悟模型思想。數(shù)學建模思想在小學低年級數(shù)學教學中要時時滲透、有方法的滲透。教師需要適時地幫助學生積累探索數(shù)學本質(zhì)的經(jīng)驗,為學生下一階段,甚至更長久的數(shù)學學習做好準備。
參考文獻
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[作者簡介]陳麗娟(1992—? ? ),女,江蘇南京人,南京市金陵小學,一級教師,研究方向為小學數(shù)學教學。
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