引言
在新课程改革的背景下,我国的教学理念和教学方式都经历了深度的转变。教师在教学过程中,要在促进学生文化知识积累的基础上,进一步强调学生的综合素养培养。数学建模是小学数学教学中的重要方法,它可以促进学生数学综合素养的快速提升,提高教师教学质量。
一、增强建模教学意识,明确培养目标
小学数学教师增强建模教学的意识,提高对数学建模的重视程度。在设定培养目标的时候,教师首先要深入了解高年级小学生的数学学习基础和认知能力发展水平,根据真实学情来确定目标的高度和难度。
例如,在教学《多边形的面积》的时候,教师可设定如下教学目标。“①知识技能:让学生通过剪拼、平移、旋转等方法推导出平行四边形、三角形、梯形图形的面积公式,能够运用所学知识解决生活中的面积问题。②数学思考:通过观察、操作,从生活物体中抽象出多边形,实现空间观念、建模能力的有效提升。③问题解决:通过观察、操作、分析、讨论、归纳等学习活动学会多角度思考和解决日常生活中的数学问题。④情感态度:理解抽象的数学模型与具体的生活事物之间的联系,学会用数学的眼光来看待世界,激发学生思考与探索数学知识的积极性。”然后,教师以目标为导向,详细设计每个课堂环节的教学内容和方法,推动教学目标的落实,以教材为依托,促进学生建模能力的发展。在正式教学前,教师可出示如上目标,引导学生阅读和分析,使他们明白自己在本课学习中应当掌握的思想、获得的能力,为学生指明学习的方向。
二、注重问题设计,提升学生建模兴趣
小学是学生数学学科学习的初始阶段。因此,教师需要在备课时结合学生的年龄特点以及课堂教学的内容,设置一些具有趣味性的问题,引导学生进行思考,引发学生对后续学习内容的兴趣,使学生能够跟随教师课堂教学的步骤不断地思考,有效提升学生的数学建模思维。
例如,在讲解小学数学五年级下册 “因数与倍数”内容时,教师可以利用“5×6=30”这 样一个简单的乘法算式来引入以下内容:两个乘 数与积之间存在“因数与倍数”的关系。教材中 并没有给出具体的关于“因数”“倍数”的定义,那 么教师就可以利用问题引导学生进行数学建模。比如,“等式中30是5和6的什么?”“在乘法中5 和6统称为什么?”学生回答:“30是5和6的积,5 和6成为乘数。”在学生整理好算式中各个数字之 间的关系时,教师可以进一步提问:“换一种方法 说,30是5和6的倍数,5和6都是30的因数,那么 用关于因数与倍数的定义该怎么总结?”利用这一 问题帮助学生建模,学生得出结论:“在乘法等式 中,两个乘数是积的因数,积是两个乘数的倍数。”可以看出,教师利用问题对学生进行正确的引导,能够将复杂的建模过程进行分解,带领学生逐步 形成建模思维,激发学生的建模热情。
三、设计建模主题活动,加强学生独立思考能力
高年级数学建模教学过程中,教师需要对数学建模方法进行优化,结合教学内容设计相关的主题教学活动,以课本知识为背景,通过具有趣味性、实际意义的教学活动,帮助学生更快、更好地进入数学建模学习,提升学习效率。与此同时,为了确保学生在活动当中的准确性,教师需要对学生进行科学的评价,针对学生在活动过程中存在的错误进行相应的解答,从而让学生更好地将知识内化,不断提升学生的思考能力和建模能力。
例如,在进行“圆”这一章节的教学时,教师可以根据本章主题内容进行相关数学建模,寻找生活中与“圆”相关的事物,通过实物展示帮助学生更快地完成对圆的认知。在课程开始阶段,教师可以拿出几个圆形物体,让学生观察他们的共同特征,通过归纳总结的过程完成对圆的初步认知。随后,教师可结合课本内容进行讲解,通过实例向课本的转化,帮助学生建立起系统的知识体系。课本内容讲述完毕后,教师可以布置相关活动作业,让学生自行完成数学建模工作,寻找生活中存在的圆并罗列出来,同时自行制作属于自己的“圆”的模型,通过实际动手操作,提升学生的数学建模能力及对知识的掌握程度。此外,学生在进行活动时,教师需要根据学生的表现进行相应的评价,指出学生身上所存在的不足之处以及相关优势。教师在评价的过程当中需要将学生存在的问题,运用委婉的话语进行指出,并且引导学生对相关问题进行解决。而对学生在活动当中所表现出来的优点,教师则需要进行相应的表扬和奖励,鼓励学生不断发扬这些优势。这种形式能够加强学生的独立思考能力,使他们对数学建模有更加深入的掌握。
四、鼓励学生自主探究,解决实际问题
在数学学习中,小学生对教师有着一定的依赖性,在遇到困难的时候总想着向老师求助,缺乏独立解决问题的意识和能力。从建构主义的角度来看,学习应当是学生自己主动建构知识的过程,学生才是学习的主体,教师、教材、教学设备等都应当为学生的自主学习而服务。在高年级阶段,教师要加强对学生自主探究能力和解决问题能力的培养,引导学生自己去发现、探究和解决问题,使其养成良好的学习习惯,为他们未来的学习奠定基础。
例如,在教学《圆的周长》时,教师提出问题:“小明和小华开展了一场跑步比赛,小明沿着正方形路线跑,小华沿着圆形路线跑,正方形路线的边长为100米,与圆形路线的直径相等,结果小华赢得了比赛,但小明很不服气,认为小华跑的路程要短一些。你们认为这种说法对不对?”有的学生表示赞同,有的学生表示反对。教师引导学生思考:“两人跑过的路程可能不一样,但我们在分析问题的时候必须严谨认真,不能只靠眼睛来看,而是要经过精确的计算,请同学们分别计算小明和小华跑过的路程。”然后,为学生留出一段思考和探究的时间。在此过程中,教师要认真地进行巡视,了解学生的学习情况,之前已经学过了正方形的周长公式,所有的学生都能够算出小明的路线长度,即:100×4=400(米),但不知道该怎样计算圆形路线的长度。教师可鼓励学生自主探究圆的周长的计算方法。有的学生尝试对圆形进行切割、拼补;有的学生先在纸上画出一个圆形,用软尺来测量圆的周长,然后计算周长与半径、直径的关系;有的学生则尝试把圆形转化成已经学过的几何图形。学生们运用多种探究方法,发现圆的周长大约是直径的三倍多一点。这时候,教师可提出“π”的概念,进而引导学生总结出圆的周长计算公式:C=πd或C=2πr。在此过程中,学生通过自己的智慧和努力,在脑海中构建了形象直观的几何模型,使学习能力、解题能力得到有效提升,对圆的周长公式形成了深刻的理解和记忆。
结语
综上所述,数学建模教学法在小学高年级数学教学中的应用,对培养学生的合作探究能力、数学综合素养以及跨学科学习能力都有重要意义。教师要注重设计与生活相关的建模问题,融入真实情境,设计主题建模活动,培养学生应用数学知识解决实际问题的能力。教师要根据高年级学生的认知发展特点,科学设计建模问题,创设情境,把握建模教学法的实施要点,以提高教学效果。
参考文献:
[1]杨晓.小学生数学建模能力的培养策略[J].理科爱好者,2023,(4).
[2]张金珠.培养小学生数学建模能力的策略研究[J].文理导航(下旬),2023,(7).