培养小学生数学建模能力的几点做法
黎美艳
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黎美艳,. 培养小学生数学建模能力的几点做法[J]. 建模与系统仿真,202312. DOI:10.12721/ccn.2023.157112.
摘要: 建模能力是数学综合能力中非常重要的一部分能力。在小学阶段,随着学习层次的提升和学习难度的加深,学生更需要基于不同类型的数学思想建立相应的模型,达到数学知识理解和应用。在小学数学教学中,学生建模能力的培养,需要教师通过多种途径开展数学建模活动,通过设计问题情境,让学生感悟数学模型思想,设计多个探究活动,让学生经历数学建模过程,并联系生活实际,设计同类问题,巩固和深化数学模型,不断提升学生的数学建模能力。
关键词: 小学数学;建模能力;培养策略
DOI:10.12721/ccn.2023.157112
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模型思想是重要的数学思想之一,构建数学模型是问题解决的重要途径。作为教师应当认识到建模能力的提升和培养,能使学生更好地理解数学知识,提高数学学习效率。随着小学生学习难度的深入,培养学生的数学建模能力的重要性更加明显。基于此,本人结合自己的教学实践,谈谈关于培养小学生数学建模能力的几点做法。

一、设计问题情境,感悟数学模型思想

现使用的小学数学教材的编写已渗透了模型的思想,这就要求教师在备课时善于从建模的角度分析教材,充分解读教材中的模型思想,然后根据教材内容设计问题情境,引导学生搜集情境中的数学信息,通过探究活动,找到解决实际问题的方法,引导学生反思、总结解题规律,感悟数学模型。

例如我在教学“列方程解决和倍问题”时,我根据教材内容,给学生呈现这样的问题:小齐和小夏一共存了200元的零花钱,其中小齐存的钱是小夏存的钱的3倍。小齐和小夏各存了多少元零花钱?引导学生分析题目中的已知条件和问题,知道了小齐和小夏一共存的钱数,还知道了小齐存的钱是小夏存的钱的3倍,求小齐和小夏各存了多少元零花钱?要求列方程解答。学生根据前面学习列方程解决问题的经验,先设未知的量为x,但是因为问题中有两个未知量,学生不知道怎么办,这时候需要教师的引导。我引导学生假设小夏存的零花钱是x元,那么小齐存的零花钱怎么表示?经过老师的点拨,学生很容易想到用3x表示小齐存的零花钱数,然后列出方程x+3x=200,问题迎刃而解。接着我再设计同类的问题:新兴小学有学生840人,男生人数是女生人数的1.8倍,新兴小学有男生和女生各多少人?让学生独立解答,然后汇报交流,教师再引导学生观察此类题型的解题方法,初步感悟用方程解决和倍问题的基本模型。

接着,我再让学生换另一种解设,如果设新兴小学的男生有x人,则女生人数怎么表示?大部分学生不知道如何表示,有个学生说把2.8改写成分数14/5,女生人数是男生的5/14。经过对比两种解设方法,学生体会到列方程解决和倍问题时,把成倍数关系的两个量中的一倍量设为x,列出的方程比较容易解。这样设计教学过程,将解答稍复杂的实际问题的方法抽象成数学模型,有助于学生建立数学模型意识和建模能力的培养。

二、设计探究活动,经历数学建模过程

在实际教学活动中,数学模型的建立需要一个过程,而不是由教师直接通过举例归纳总结的解题规律。因此,在教学时,教师要设计一个或多个的探究活动,引导学生探究解决问题的方法,逐步发现同类问题的解题规律,从而构建解决问题的模型。

例如我在教学“求一个数比另一个数多或少百分之几”的问题时,我首先创设情境,出示问题:古信小学开展“捐一读百”捐书活动,五年级捐了500本,六年级捐了640本,六年级捐书的数量比五年级多百分之几?然后引导学生理解“六年级捐书的数量比五年级多百分之几?”这句话的意思,学生通过个人思考、小组交流、派代表汇报,达成共识:六年级捐书的数量比五年级多百分之几就是求六年级比五年级多捐的本数是五年级捐书数量的百分之几。所以要解决问题这个问题,就先求出六年级比五年级多捐的本数,再除以五年级捐书的数量。通过这样的探究活动,学生初步掌握了“求一个数比另一个数多百分之几”的问题的解题方法。

接着教师再把刚才的问题改成如下的问题:五年级捐书的数量比六年级少百分之几?有了第一次交流活动的经验,学生很快就能说出“五年级捐书的数量比六年级少百分之几”这句话的意思,理解了这句话的意义,也就能找到解决这个问题的方法,也是先求出五年级比六年级少捐的本数,再除以六年级捐书的数量。学生解答这两个问题后,教师再组织学生观察这两个问题的解题方法,找出解题方法的相同点,都是用两个量的差除以单位“1”的量。此时,“求一个数比另一个数多或少百分之几”的问题的解题模型已经建立,这个模型的构建是学生经历了思考、尝试、交流等探究活动的过程,学生对这个模型的构建是理解的、深刻的。

三、设计同类问题,巩固深化数学模型

引导学生从具体问题中感悟并初步构建了数学模型,还不是我们教学的最终目的,还要组织学生将构建起来的数学模型应用于解决实际问题中,提升学生的数学建模能力。因此,教师在引导学生建立数学模型之后,要设计同类的问题,让学生运用所学到的解题方法解决问题,以达到巩固和深化刚建立的数学模型。

例如初步建立起来的“求一个数比另一个数多或少百分之几”的问题的模型后,我设计了这样的两道题:(1)为了缓解交通拥挤的状况,学校决定将出入校园的通道拓宽,通道宽度由原来的4米增加到6米,拓宽了百分之几?(2)小宋乘火车去外婆家,原来要用8小时,现在火车提速了,5小时就能到达。小宋现在乘火车去外婆家用的时间比原来节省了百分之几?通过设计同类问题让学生练习,既巩固了学生对已建立的数学模型的进一步认识,又能培养学生对数学知识的迁移能力和思维的灵活性。

总而言之,培养小学生的建模能力对学生学会用数学方法分析处理问题有很大的帮助,同时也能提高学生的观察能力、运用数学知识解决实际问题的能力。小学生数学建模能力的形成需要教师和学生共同努力,在此过程中,学生是学习的主体,要使其形成主动探索新知识的意识,而不是被动接受知识,这样才能提升学生的数学建模能力。

参考文献:

[1]杨景娟.在小学数学教学中培养学生模型思想的探讨[J].学周刊,2020(02).

[2]刘燕.浅析小学数学教学对学生建模能力的培养[J].读写算,2019(06).