核心素养背景下小学生数学建模素养的培育分析
王建军
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王建军,. 核心素养背景下小学生数学建模素养的培育分析[J]. 建模与系统仿真,20219. DOI:10.12721/ccn.2021.157085.
摘要: 小学阶段是培养学生数学建模素养的关键时机。在核心素养背景下,引导小学生构建数学模型使其能够通过形式化的方式呈现和应用数学知识,对其未来数学学习至关重要。这不仅增强了学生的数学能力,还为他们结构化思维的发展奠定基础。本文通过分析当前小学数学建模的现状,探讨培养学生数学建模素养的有效方法,旨在提升学生的数学核心素养和实践能力。
关键词: 核心素养;小学数学;数学建模
DOI:10.12721/ccn.2021.157085
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1.引言

随着教育改革的不断深化,核心素养的培养已成为小学数学教学的重要目标之一。数学建模作为一种将现实问题转化为数学问题并解决的能力,对于提升学生的数学核心素养具有重要作用。在小学阶段,培养学生的数学建模素养不仅能够帮助他们更好地理解和应用数学知识,还能发展他们的逻辑思维和创新能力。然而,当前小学数学教学中关于数学建模的实践和研究尚处于起步阶段,如何有效提高学生的建模能力成为亟待解决的问题。本文将在核心素养的背景下,分析小学数学建模的现状,并提出一些切实可行的培养方法。

2.核心素养背景下小学数学建模现状

2.1建模意识不足

目前,小学生在学习数学时,往往注重基础知识的掌握,而忽视了建模思维的培养。这主要表现在学生对数学概念的理解停留在表面,缺乏将问题情景转化为数学模型的意识。他们经常直接套用公式和答案,而不是自主探索问题解决的过程。这种情况下,学生难以形成深刻的数学认知和应用能力。

2.2教学资源有限

在小学数学教学中,与数学建模相关的教学资源较为有限。很多教师在教学过程中,由于缺乏系统的建模教育资源支持,未能有效地引导学生进行建模思考。这导致学生缺乏接触和实践建模问题的机会,进而限制了其建模素养的发展。同时,教学工具和技术手段的局限也对建模教育的实施形成一定阻碍。

2.3教师指导不足

教师作为引导者,在小学数学建模教育中的作用尤为重要。然而,由于部分教师自身对建模素养的理解不足,以及对相关教学方法的不熟悉,导致他们在课堂上难以有效采用建模教学策略。这一方面的欠缺,使得学生的建模活动缺乏深度和广度,使得他们难以在教学活动中得到有效练习和提升。

3.核心素养背景下小学数学建模素养培养方法

3.1联系实际

通过联系实际生活情境,让学生从直接的经验入手,是培养数学建模素养的重要方法。在数学课堂上,教师可以通过将数学概念与学生熟悉的生活情境相结合,启发学生自主探索和构建数学模型。例如,在讲解“时分秒”概念时,教师可以结合学生日常生活中的时间使用习惯来进行教学。教师可以设计一个简答的问题情境:假设小明每天上学需要20分钟,放学需要25分钟,他通常在早上7:30从家出发,那么他到校的时间是什么时候?通过这样的实际问题,引导学生认识并合理运用时分秒的转换和加减应用。在解决问题的过程中,教师鼓励学生用不同的方法展示解决方案,并对其中的数理逻辑进行剖析。例如,用数字表盘显示时间措施、绘制时间线来直观呈现时段,或者通过列算式求解等方式。这样的教学活动不但能培养学生对数学现象的敏锐观察能力,还能提高他们的时间管理意识和问题解决能力。在活动结束后,教师可以引导学生将类似的时间管理模型应用到其他场景,如计算一周不同活动所需总时间、计划每日作息时间等,使其意识到数学建模在生活中的广泛应用。通过实际问题的引导,学生能够在探究中加深对数学概念的理解,并养成从实际出发进行建模分析的良好习惯,逐步培养其数学建模素养。

3.2充分运用多媒体

在现代信息技术的加持下,多媒体技术可以大大丰富数学建模教学的内容和形式,提高学生的学习动力和建模效果。在讲解“圆”的概念时,教师可以借助多媒体技术展现丰富的动态画面和交互资源,以增强学生的空间想象力和几何直观能力。通过引入多媒体PPT展示生活中各种圆形物体的图片,让学生直观感受到圆的广泛性和重要性。接着,教师可以运用几何画板或其他动态几何软件,在课堂上动态演示圆的生成过程,如用一支风车笔画圆,并观察半径变化对圆周的影响。与传统的静态教学方式相比,这种动态展示能更好地帮助学生理解圆的半径、直径与圆周之间的关系,并通过操控软件,测试不同条件下圆的变化,通过动手操作来建立起对圆的整体认识。在课堂活动中,还可以组织学生利用平板或电脑软件进行圆的画图作业,理解π的概念及其在圆周长计算中的应用,激发学生对数学问题进行探索和创新的欲望。多媒体技术不仅能够生动地再现数学建模过程,还可通过模拟实验和虚拟现实提高学生的实践参与度。结合实际生活物品进行探索,通过多媒体动静结合的表达方式,能够让学生体验更具互动性和趣味性的学习过程。因此,充分利用多媒体资源能有效支持数学建模教育,帮助学生透过视觉化和互动性增强对数学概念的理解与应用。

3.3微课教学

微课教学是一种将复杂的教学内容精炼成简洁、生动且具有针对性的小课程,是提升学生数学建模素养的有效手段。在教学“长方形和正方形”时,通过微课,教师可以利用短小精悍的视频内容帮助学生迅速掌握关键知识。首先,教师可以制作一段5分钟长的微视频,示范在纸上用尺子绘制长方形和正方形的步骤,讲解长和宽的概念及其对形状的影响。其次,视频中展示不同长方形和正方形的面积和周长的计算,帮助学生建立面积和周长的基本概念,特别强调长方形和正方形之间的关系。通过一段段易懂、有趣的微课内容,将抽象的数学知识具象化,加深学生对几何形状及其计算特性的理解。在微课后,教师可以组织课堂讨论,让学生分享他们绘制的长方形和正方形,在此过程中,学生不仅能够分享他们的学习成果,还能在互相借鉴的过程中促进思想的交流和碰撞。微课的应用还可以结合家庭作业,使学生在课余时间通过观看视频回顾课堂知识,增强自主学习能力。这样的教学手段可以根据学生个体差异进行个性化调整,使得数学建模教育更加具有灵活性和适应性。微课为课堂带来了更为灵动的教学体验,使得学生的知识构建和模型思考能够更加立体和广泛,是提升学生建模素养的一种极为有益的方法。

4.结束语

核心素养背景下,引导小学生形成数学建模的素养是教育发展的重要方向。通过联系实际、多媒体应用和微课教学等多种策略,教师能够有效促进学生理解数学建模的价值,并培养他们的综合应用能力。在教学过程中,教师应更加关注学生个体差异,创新教学方法,将复杂的数学任务具体化和情境化,使学生在互动与探究中提升实践能力。未来的数学教育不仅要传授知识,还要帮助学生认识到数学的应用性,为其未来学习打下坚实的基础。在不断摸索与实践中,教师与学生携手努力,将为实现具备核心素养的全面发展学生而努力,推动小学数学教育的深入发展。

参考文献

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