关于数学模型思想融入小学数学教学的案例研究——以《植树问题》为例

发表时间:2021/5/14   来源:《教学与研究》2021年第55卷4期   作者:张盛宏
[导读] 数学是小学阶段学生学习的重点学科,
        张盛宏
        河南省信阳市罗山县西街小学  464200
        摘要:数学是小学阶段学生学习的重点学科,将数学模型思想引入课堂教学符合课程改革的要求,可以促进学生对知识点的理解与掌握,提升学生的数学综合能力,为后续的数学学习奠定良好基础。基于此,本篇文章对关于数学模型思想融入小学数学教学的案例进行研究,以供相关人士参考。
        关键词:数学模型思想;小学数学教学;案例
引言
        数学模型主要利用数字、语言、文字、符号图形等方式,对数学知识进行精确直观简洁的展示。它能够帮助学生对问题进行深入分析,抽象简化建立与实际问题相近的一种思路,让数学走出课堂,融入生活。数学模型思想融入小学数学教学中可以激活学生的学习兴趣,增强学生学习的主动性和积极性。
一、数学模型思想概述
        数学模型思想就是学生在面对生活中的一些实际问题时,在对该问题进行抽象分析的基础上,建立适当的数学模型,并在此基础上解决问题的一种思想观念。本质上来说,模型思想就是将某个问题归入到某一类问题,再利用相应的思路和方法将其解决掉。模型思想属于基本性的数学思想,可以帮助学生将数学课本当中的知识与我们的实际生活联结到一起。在小学数学教学中培养学生的模型思想,这也是新课改的一个重要要求。模型思想具有教育性、科学性、开放性、生动性、参与性等方面的特征,教师在培养学生模型思想时要结合这些特征选择合适的培养方法。
二、小学数学教学中学生模型思想培养的策略
        2.1精心设计,渗透建模意识
        为帮助数学模型思想在小学数学教学中能够得到良好的切入环境,教师应在课堂教学中先渗透数学模型思想基本内容,使学生在课堂学习中能够通过接触数学模型概念与思想内容,对数学建模有大概的了解,为教师后续数学模型思想教学活动打下基础。教师在通过渗透数学模型思想,帮助学生形成正确的建模意识前,应结合课程内容与学生实际情况,针对数学模型思想内容,为其设定合理的教学活动。为此,教师自身要重新思考数学模型思想内容与课程内容的联系,结合课程教学目标,设计合理教学方案。在此基础上,教师在课堂教学中应贯彻循序渐进的教育理念,在课堂教学中带领学生从接触简单的数学模型起步,逐渐为其树立良好的建模意识。同时,教师在带领学生接触数学模型时,应引导其总结不同数学模型与数学问题的联系,进而使其能够将数学模型与数学问题对应起来,为其在解决数学问题时应用数学模型打下基础,使其在习题训练过程中不断强化教师渗透的数学模型意识,进而填充自身数学知识体系,全面掌握课堂知识内容,实现数学模型思想与数学教学内容的有机结合。


        2.2化繁为简,感悟数学思想
        模型建构的过程需要先提出模型假设。在面对复杂的问题情境时,化繁为简是重要的数学思想。学生通过自主探索、合理推理发现:“在全长 20m 的小路一 边植树,每隔 5m栽 1棵树(两端要栽),一共要栽多少棵树”与例 题“在全长100m的小路一边植树,每隔5m栽1棵树(两端要栽), 一共要栽多少棵树”的实质是一样的,只是前者比后者更简单。教师通过引导学生运用归化思想,把复杂问题变得相对简单,让学生可以从简单的问题入手进行研究,便于学生发现数学问 题的本质规律,得出了“总长÷间隔=段数,段数+1=棵数”的结 论。这一规律不仅可以应用于解决“总长是 500 米、5000 米、 50000米……间隔是4米、8米、10米……”的植树问题中,还可以应用到解决与植树问题类似的“路灯问题”、“敲钟问题”、“桥墩问题”等问题中,提高了学生的知识应用能力和高阶思维能力。
        2.3解决问题,凸显模型运用
        数学教师可以依据教学内容,把抽象化为实物,建立数学模型。利用生活对抽象的数学模型进行展现是教学的有效方法之一。数学具有显著的推理性,数学教师在对学生进行数学模型思维培养时,可以通过构建数学模型实验,以此帮助学生理解数学知识,间接提高学生分析、解决问题的能力。把数学模型融入实际生活中,解决问题。挑战性的学习素材有利于训练学生的高阶思维。本课精心设计拓展应用,促进学生对数学模型的深度理解,检测学生对数学模型内涵的掌握。拓展练习中呈现:“从2006年到2018年,冬奥会总共举办了4次,举办地分别在意大利、加拿大、俄罗斯、韩国。你知道冬奥会是每隔几年举办一次吗?”本题学生需要逆向应用模型思想:先计算经过的年份是12年,相当于植树问题中路的总长,举办4次相当于4棵树,求每隔几年举办一次相当于每段长,要求每段长必须先求出段数。两端都栽,段数比棵数少1,得出有3个段数,再求每段长,就是每隔几年举办一次冬奥会。在解决问题的过程中,教师不断引导学生实现具体问题与模型思想的对应,培养学生运用模型灵活解决问题的能力,让学生充分体会数学模型的实际应用价值。
结束语
        综上所述,培养小学数学模型思想是一项刻不容缓的任务,需要学生和老师共同配合才能完成。老师们需要清晰认识到数学模型思想的实际价值,针对教学内容有效进行改进和创新,引导学生独立思考、主动学习、加深理解,将数学模型思想融入实际学习中去,并利用其解决实际问题,强化数学思想,从根本上提高学生们的综合素养。
参考文献
[1]杨兆晖.培养学生模型思想,提高小学数学教学质量[J].小学生(中旬刊),2019(08):45.
[2]夏婷.小学数学教学中培养学生模型思想的实证研究[D].内蒙古师范大学,2019.
[3]程芳.数学模型思想在小学数学教学中的应用[J].新课程(小学),2018(09):155.
       
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