浅谈“数学建模”思维在小学数学课堂中的培养
王桂鸾
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王桂鸾,. 浅谈“数学建模”思维在小学数学课堂中的培养[J]. 建模与系统仿真,20225. DOI:10.12721/ccn.2022.157050.
摘要: 数学建模思想就是以实际问题为基础来建立相应的数学模型,然后再求解此数学模型,之后就可以利用此结果去解决相关的实际问题。因此,对于小学生来说,在数学教学的过程中培养其数学建模思想,对其数学成绩的提升大有裨益。文章探究了在小学数学教学中渗透数学建模思想的方法,希望能够为数学教师提供一定的参考借鉴。
关键词: 小学数学;建模思想;培养措施
DOI:10.12721/ccn.2022.157050
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1 引言

数学是小学阶段一门基础学科,教师在小学数学课堂教学中,应该从实际出发,结合小学生的年龄特征,以激发学生的学习兴趣和提高学生自主学习能力为目的,站在学生的角度看待问题,转变自身的教学方式,培养学生的综合数学素养,提高自主应用数学知识的能力,从根本上提升小学数学课堂的教学效率。为此,教师应该将数学建模思想引入小学数学课堂教学,让每个学生将自己学到的知识都能学以致用,进而主动地去参与到学习之中。

2 模型思想概述

根据小学数学课程标准中的相关解释,模型思想应当是小学生体会并且理解数学知识与外界之间的联系的一个基本途径。而建模和求解模型主要包括以下过程:从现实生活或者是某些具体情境当中抽象出相应的数学问题,然后利用数学符号建立不等式、函数等用以表示该数学问题当中所隐藏的数量关系以及变化规律,然后利用相应的数学计算方法求解并将所得结果还原到现实情境中,给出问题的答案。由此可见,模型与普通的数学算式、数学应用是不同的,它是一种能够用于解决实际问题的数学方法。而模型的应用重点在于其对现实问题的抽象与解释是否正确,只有这样才会真正发挥模型的作用。而建模思想就是小学生利用数学语言对现实问题予以描述时所依赖的思想,这一思想是沟通数学世界与现实世界之间的重要桥梁。而在小学数学教学之时渗透建模思想,不仅有助于小学生利用数学知识解决实际问题,还能帮助小学生利用一些实例来理解某些抽象的数学知识,并且让其在解决问题之时能够做到举一反三,这对于小学生数学学习能力的提升能够起到很大的作用,同时也是提升小学数学教学质量的一个重要途径,数学教师必须对此加以关注。

3 在小学数学教学中渗透数学建模思想的方法

3.1 找准载体,构建数学模型

小学数学,能很好的利用数学模型解题的案例有很多,加减乘除的运算、植树问题,运算律等。作为教师应从充分使用教材中典型的数学问题,深入理解和挖掘建模原型,运用合理的工具和方法帮助学生建模,让学生用自己建立的数学模型应用到数学中去,解答生活中的问题。但需注意切勿为了建模而建模。比如,《有余数的除法》利用摆小棒的活动,摆一个你喜欢的图形,需要用到几根小棒?摆两个呢?老师有14根小棒,你能最多摆出多少个相同的图形。在摆小棒的过程中用除法算式来表示。学生在摆和写的过程中进行观察比较发现,剩余的一定比除数小。在数学课堂中培养学生数学建模的思维,就要找准建模的载体,帮助学生完成具体事物到抽象模型的建构。

3.2 基于数学建模开展生活化教学

众所周知,数学知识源自现实生活,是现实生活的集中体现。因此,数学知识与现实生活具有极其紧密的联系。利用数学建模开展生活化的数学教学时,教师可深入发掘生活当中的数学教学因素,积极引导学生深入到现实生活当中学习相关的数学知识,并让学生充分运用数学知识有效地解决生活当中的实际问题,较好地展现出数学的实用性。而将数学理论知识与实践运用进行紧密联系,能够有效地提高数学学习的趣味性,为学生营造一个轻松愉悦的教学氛围,使其能够快乐地学习数学知识。例如,在教学《千克和克》时,这一重量计量单位具有较强的抽象性,学生在学习的过程当中,对这一数学知识点会感到难以理解与掌握。因此,教师可采用生活化的数学教学方式,为学生创设出生活化的数学教学情境,在充分激发起学生学习数学兴趣的前提下,有效地培养学生的数学建模思维。教师可在教学实践当中,指导学生创设“农贸市场”蔬菜售卖的教学情境,让学生分别扮演蔬菜的“售卖者”与“购买者”,当“购买者”选购好大白菜、胡萝卜、辣椒等蔬菜时,“售卖者”就会用磅秤称量这些蔬菜的重量,让学生能够更加直观形象地认知与了解千克和克的概念。

3.3 组织跃进,抽象本质,完成模型构建

将实际问题抽象成数学模型,是数学教学的任务之一。但详细生动的数学课堂情境仅仅是为建立数学模型提供了可能,若是忽略了从具体到概括的巧妙过渡,这样的过程就称不上是数学模型构建了。比如“平行与相交”的问题。只让学生感知路灯、操场跑道、电线杆上的电线、门的左右两条边、课桌的桌角、练习本的横线等例子,而没有透过现象看本质的过程。当学生从实例中提炼出“平行线”这个数学模型时,展现在大家面前的肯定是那些各种各样的具体的实物,而不是我们想要他们得到的那些具备概括意义的数学模型。“平行”这个问题的实质就是“在同一平面,使两条直线之间的距离始终保持不变,这样的两条直线称之为平行”。教师应该把学生注意到的重点从实例变为“平行”问题的实质,让学生感受到质的飞跃的学习过程。在这一过程中,教师应引导学生通过比较、分析、归纳等一系列的思维活动并从中提取出本质,揭示该对象的本质特征。在“割草”问题中,学生会在讨论的过程中逐渐发现需要计算平均数。根据学生对问题的理解,有的学生从感性的角度去分析,有的学生从理性的角度去分析。这没有谁对谁错,只要言之有理,能让他人信服即可。显然从感性的角度去分析该问题的学生很难拿出让别人信服的证据,最终讨论出一个合理的假设,进行建模。

3.4 化抽象为具体,优化建模过程

《乘法分配律》:师:这样形式的算式我们能写多少?写得完吗?写不完,那我们能不能归纳成一个公式?生1:a×b+a×c=a×(b+c)师:乘法分配律用字母a,b,c表示为:(a+b)×c=a×c+b×c本教学片段教学时,通过教师提出符合学生认知特征问题,让学生的观察思考,猜测,验证直奔“建模”主题,让数学的模型逐渐明朗化,从而极大的激发了学生学习欲望,让学生体验学习的成就感。

4 结束语

综上所述,建模思想的渗透与普通的数学知识教学不同,无法单独当做一个知识点进行教学,只能将其融入数学教学的过程当中,也就是让小学生在经历数学建模的过程中逐渐感知、体会数学建模思想,并在实践应用的过程中将其予以巩固,最终形成利用数学建模思想思考和解决问题的习惯,这样才能真正实现数学建模思想的有效渗透。因此,小学数学教师要在教学过程中寻找合适的契机,采用恰当的方法渗透数学建模思想,以此来促进小学生数学学习能力和学习效果的提升。

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