小学数学建模能力的培养探析
王岩
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王岩,. 小学数学建模能力的培养探析[J]. 建模与系统仿真,20228. DOI:10.12721/ccn.2022.157075.
摘要: 随着新课改的深入进行,数学建模思想受到了小学数学老师的重视,且在数学的教学实践中得到了广泛应用。通过在数学课堂的各个教学环节融入与渗透数学思想,可以让学生建立起科学的数学思维,可以让学生做到学以致用,让学生在解答数学问题的时候感受到数学的魅力所在与精妙之处。本文对小学数学中提高学生建模能力及方法运用进行了探讨,希望可以为发展学生对数学知识的应用能力提供一份参考。
关键词: 小学数学;数学建模;应用策略
DOI:10.12721/ccn.2022.157075
基金资助:

小学生在数学学习过程中,建模是一种重要的数学思想方法。在小学数学课堂教学中,教师应该注重对学生建模思想的培养,帮助学生提升解决问题的能力。小学生数学建模思想的形成需要经历数学感知、数学表达、数学探究、数学应用的过程。教师在教学过程中,要根据教学内容合理选择数学建模思维培养的切入点,帮助学生快速完成数学模型的建立,并且高效利用数学模型解决问题,以此有效地促进其数学核心素养的提升。

一、小学数学教学现状分析

(一)教学理念落后

新课改中明确指出:在教学的过程中,老师在教学时要能打破传统教学观念的禁锢,要能在课堂教学中以学生为主体开展教学活动,要能在向学生传授数学知识的时候,培养他们的能力与学科核心素养。但是,在实际的教学中,由于数学老师是受传统教育毕业而来进行教学的,不免会受到传统教学思想的影响,导致他们在数学课的教学中,应用传统教学方式教学数学知识,强化了老师的知识讲解,忽视了与学生的课堂互动,不能有效发挥学生的主体作用,提升他们的学科素养。

(二)对学生数学思维的培养不够重视

在小学数学的课堂教学过程中,一些数学老师仅仅重视数学知识的讲解,关注学生在各种数学考试中考了多少分,而忽视了对学生数学思想的培养。学生不能有效掌握数学解题思想,在解题时就找不到解题的方向,这样的学生就是熟练掌握了数学基础知识,他们在解题时仍然不会。导致这种现象出现的原因是:老师讲学生听的被动学习模式,使学生只会依赖老师,从而弱化了学生的主体作用,使学生养成了依赖和懒惰的心理。

二、小学数学建模能力的培养策略

(一)以小学数学课本为依据,初步融入建模思想

教材是教育从业者的研究结果,也是指导教学活动科学进行的理论基础。教材在内容设计上应该贴合当前学生的认知水平和理解能力,在指导教学方面能够为教师搭建沟通的纽带和作为传授技能与知识的载体,因此,想要在小学数学教学中融入建模思想,需先立足于课本。

例如,当教材中展示了有关立方体的知识时,教师为了方便学生理解,可结合教材内容与学生生活实践,编制相关问题“汽车模型玩具在包装时,选用了一个长为 10 cm 的正方体包装盒,商家为了运输方便,又将包装好的汽车模型集中放置在更大的纸箱中,每 22 个汽车模型为一组,为了节约资源,商家应该准备多大的纸箱?”问题提出后引导学生思考,利用表格和多媒体辅助教学方便理解。除此之外,教师实施教学时还可以教材为依据引发学生对其的猜想,逐步建立模习数学并利用相关原理解决问题奠定基础。

(二)创设情境感知模型,重视模型应用

在小学数学教学中提高学生建模能力,需要教师结合具体教学内容创设相关情境,促使学生更好地感知模型,在最大程度上调动学生的观察、分析、推理积极性。首先是创设问题情境,教师要在教学活动中善于将数学知识转化为问题,引出新旧知识的联系与矛盾,增强学生的矛盾思想,进而能够自主的产生为什么、怎么办的疑问激活思维,以更加积极的态度参与到数学建模学习中。其次是创设操作情境,建模的过程也是动手操作的过程,让学生在实践操作过程中理解数学概念、数学知识规律等,进而发展学生的数学能力。最后是创设交流情境,数学模型的建立与验证是系统性工程,需要师生相互配合、学生相互合作才能更好地完成验证目标。因此,在小学数学教学中教师要有意识地组织讨论,使学生在交流沟通过程中激发思维火花,既能培养学生的合作能力,又能发展学生的个性。另外,在学生感知数学模型后要强化数学模型的应用,教师要引导学生利用数学模型解决实际问题,例如:在学习“平行四边形面积”相关内容时,教师可以利用探究式教学让学生进行剪一剪、拼一拼操作活动,为学生提供做数学机会,在操作过程中学生的思维能够得以发展。或者教师也可以通过布置数学变式题、数学拓展题作业,让学生灵活应用数学模型。

(三)以教学探究活动为手段,增强学生利用建模思想解决问题的能力

现代教育和国家推行的新课标中明确指出,学生才是课堂教学的主体,教师要通过引导,使其发挥自身的主体作用,避免从众和缺乏特异性的教学。因此,在小学数学教育中,教师可以教学探究活动为手段,增强学生利用建模思想解决问题的能力,发挥其在教学中的主体作用,激发其创新意识,使其勇敢提出自己的质疑和猜想。

例如,在设计“长方体面积”的教学计划时,教师可利用教室的面积及铺设的板砖建立数学模型,启发学生自主建立模型的能力。如,“已知板砖的长宽分别为 30 cm,有几种方法可以求出教室的面积?请列出相关方法的步骤。”该问题可在课程结束后的教学探究活动中提出,给予学生一定的时间思考,鼓励他们自主地对问题进行探索和实践,问题的忽略了在黑板上列重点,忽视了自己的言语解说。因此,音乐教师在使用多媒体教学设备进行课堂导入时,要注意辅以言语解说和重点列举,要正确使用新的教学仪器设备,将新教学仪器设备视为教学的辅助工具。

结语:

总之,在小学数学教学中融入建模思想,应根据所学知识和学生的数学基础,引导学生深入理解试题中的数量关系,根据数量关系构建解题所需要的数学模型。而在此其中,充分发挥他们的主体作用,激发他们不断探索的兴趣,才能让他们养成利用数学建模思想解决数学问题的意识。

参考文献:

[1] 孟俊英. 小学数学建模思想的渗透策略[J]. 考试与评价, 2017, 000(005):52.

[2] 刘小军. 小学数学建模教学中数学语言的转换初探[J]. 天津教育, 2020(10):81-82.

[3] 何开平. 小学数学建模教学实践[J]. 西部素质教育, 2020(1):238-239.