王伟
湖北省黄冈市罗田县九资河镇中心小学 438600
摘要:新课改的推行,对小学数学教育提出了更高的要求,构建数学模型成为小学数学教学中的重点内容。数学作为小学教育的基础学科,具有抽象性强和逻辑性强的特点,小学生在学习时存在一定难度。教师通过构建数学模型,建立模型思想,能够帮助学生更好地进行数学学习,培养学生逻辑思维方式,提升学生解决问题的能力。
关键词:小学数学;模型思想;融入
引言
数学模型思想,指用数学语言模式描述现实事物间数量关系或空间形式的方法。《数学课程标准》明确指出了模型思想教育的过程与途径:模型思想的建立是学生体会和理解数学与外部世界联系的基本途径。建立和求解模型的过程包括:从现实生活或具体情境中抽象出数学问题,用数学符号建立方程、不等式、函数等表示数学问题中的数量关系和变化规律,求出结果、并讨论结果的意义。本文就小学数学融入模型思想教育的问题,谈谈个人的认识。
一、数学模型的概念与意义
数学模型简单来说就是用一系列的数学方法和语言表达方式,针对对象展开抽象模仿,从而构建完成的数学结构。数学建模是结合生活原型构造数学模型的实践过程,是小学数学教育当中解决问题模块的一个有效类别,在教学中的应用非常普遍。哥尼斯堡七桥问题之所以能够得到解决,就是因为数学家欧拉把7座桥抽象成7条线,把实际问题抽象成一笔画数学模型,最终突破了一个困扰人们许久的巨大难题。牛顿在力学研究的进程当中发明了微积分,又基于开普勒的三定律借助微积分推导出万有引力定律,建立了一个非常著名的数学模型。以上列举的案例都是针对数学模型应用的案例,学生透过这样的实例能够深入了解模型思想,为解决实际问题提供有效途径。就小学阶段的数学教学而言,培养学生模型思想可以为学生解决各种各样的数学难题带来极大的便利,能够打破学生过去单一的数学学习模式,为学生解决数学难题、提高数学素质,特别是核心素养形成创造良好条件。
二、小学数学教学中数学模型思想的融入措施
(一)、创设情境,帮助学生建立模型
在小学数学教学的过程中,小学生的注意力一般难以长时间集中,很容易使得小学生失去学习兴趣。所以教师在融入数学模型思想时,可以通过创设情境,吸引学生注意力,将数学问题放置在特定情境中,通过数学模型将问题简化、直观地摆在学生面前,在情境中帮助学生更好地感知数学模型。教师需要在教学的过程中,结合所教内容和学生的认知水平,从日常生活切入,创设问题情境,调动学生的课堂积极性,激发小学生对数学的学习兴趣。在数学教学中,经常会出现小学生难以理解的问题,小学生难以将这类问题在脑中直接形成模型,需要教师设置情境,帮助学生构建模型,通过对生活中情境的创设,提高学习兴趣。
将数学问题与日常生活进行巧妙融合,让学生感受到模型思想无处不在,鼓励学生在面对数学问题的时候能够自主建立模型,培养学生使用模型思想解决问题的能力,让学生充分意识到模型思想不仅能够帮助解决数学问题,还能够解决日常生活中的问题。这就需要教师在日常生活中注意观察,多发现生活中与数学相关的真实情景,在引导学生建立数学模型时,能够灵活创设符合数学问题的情境,帮助学生建立模型,引导学生灵活运用模型思想。
(二)、简化复杂数学问题,加深数学模型
相关研究指出,数学家在分析和解决问题时都先紧抓其本质后再进行简化,因而建立数学模型可看作简化复杂实际生活问题或将抽象性较强的问题简化为科学合理的数学结构。以“平均数”一课为例,教师为学生创设以下情境:“学校开展跳绳比赛,其中5个女生一组,6个男生一组,请问该如何了解是男生跳绳水平高,还是女生跳绳水平高?”教师针对此情境指导学生展开思考和讨论,有的学生认为可以比较两组最好成绩,有的学生认为可以将每组学生总数相加,以求和方式得到答案,也有的学生认为可以计算两组最差的成绩。但学生在具体计算中会发现上述方式都缺乏合理性,此时教师引入平均数模型,有效调动学生探究数学知识的积极性和主动性,为后续深入学习奠定坚实基础。创设情境能让学生充分感悟和体验生动有趣且真实可操作的数学知识,最重要的是能帮助学生将生活问题抽象为数学问题,体验数学建模过程,提高学习效率。
(三)、运用教辅工具,提高模型思想教学效率
教学辅助工具不仅仅局限在实物教具方面,也包含着许多抽象的工具。比如在构建数学模型过程中,学生经常会用到符号,列表以及图解法。这也是教学辅助工具的一种形式,而且这种辅助工具更加利于学生理解问题情景。很多数学问题在数量较小的情况下,我们可以利用列表法进行探索,虽然列表法耗时较长,但是可以直接的得出答案,优点是直接,缺点是耗时长。图解法是分析几何问题时经常运用到的工具,学习平面几何知识时,我们可以将复杂的几何图形还原成简单的图形,在解决特定的几何问题时,教师还可以将问题情景通过图解法表示出来,让学生能够更加容易地联想到学过的几何知识,培养学生的空间想象能力,这对于后期其学习立体几何有很大的帮助。当然,在教学过程中,实物教具也是作为一种非常常见的教学手段,它能够更加直观的在学生面前呈现出来。在教学过程中,为了培养学生的数学模型思想,教师可以尽可能多地使用教辅工具。
结束语
将数学模型思想融入到小学数学教学中,不仅能够有效提高教学质量,而且能够培养学生运用数学模型的能力,拓宽数学思维,提升小学生的综合素质。相信在广大小学数学教师对数学模型思想的不断探索和研究之下,我国小学数学教育事业将会有突破性的进展。
参考文献
[1]葛秀敏.渗透小学数学模型思想的实践研究[D].南京师范大学,2019.
[2]王晨旭.基于核心素养的小学数学模型思想课例研究[D].集美大学,2019.
[3]牛津津.模型思想融入小学数学教学的应用研究[D].湖北师范大学,2019.