浅谈在小学数学中构建“建模思想”论文_张阳阳

浅谈在小学数学中构建“建模思想”论文_张阳阳

陕西省延安市洛川县黄章中心小学 727400

数学建模就是通过建立模型的方法来求得问题解决的数学活动过程,所谓数学模型,就是根据特定的研究目的,采用形式化的数学语言,去抽象地、概括地表征所研究对象的主要特征、关系所形成的一种数学结构。

《数学课程标准(实验稿)》倡导“教学应结合具体的教学内容采用‘问题情境——建立模型——解释、应用与拓展’的模式展开”,并在教材中初步体现,这是数学新课程体系直接体现“问题解决”教学模式的反映。

一、建模的策略

1.精选问题,创设情境,激发建模的兴趣

数学模型都具有现实的生活背景,这是构建模型的基础和解决实际问题的需要。如构建“集合模型”模型时,可以创设这样的情境:4人玩猜拳游戏,赢的一人可以玩套圈游戏,再叫2人玩套圈游戏,玩游戏的有多少人?分一分?站一站?这样就引出“交集”的概念,同时也让学生体会到学习“集合”的用处。

2.充分感知,积累表象,培育建模的基础

教师首先要给学生提供丰富的感性材料,多维度、全方位感知某类事物的特征或数量间的相互关系,为数学模型的准确构建提供可能。如“破十法”模型构建的过程就是一个不断感知、积累的过程。首先学习“十几减9”的算法,初步了解“破十法”;接着采取半扶半放的方式学习“十几减8、7、6”的算法,进一步引导学生感知“破十法”更广的适用范围;最后学习“十几减5、4、3、2”的算法,运用“破十法”灵活解决相关的计算问题。在此过程中,学生经历了观察、操作、实践等活动,充分体验了“破十法”的内涵,为形成“破,十法”的模型奠定了坚实的基础。

3.组织跃进,抽象本质,完成模型的构建

具体生动的情境只是为学生数学模型的建构提供了可能。如果忽视从具体到抽象的有效组织那就无法建模。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如“平行与相交”一课,如果只是让学生感知火车铁轨、跑道线、双杠、五线谱等具体的素材,而没有透过现象看本质的过程,当学生提取“平行线”的模型时,呈现出来的一定是形态各异的具体事物,而不是具有一般意义的数学模型。“平行”的数学本质是“同一平面内两条直线间距离保持不变”。因此,教师应将学生关注的目标从具体上升为两条直线间的距离。可以让学生通过如下活动来引导认识过程:

提出问题:为什么两条直线永远不相交?

动手实验思考:

(1)在两条平行线间作垂线。

(2)量一量这些垂线的长度,你发现了什么?

(3)你知道工人师傅是通过什么办法使两条铁轨始终保持平行的吗?

经历这样的学习过程,学生对平行的理解必定走向半具体、半抽象的模型,从而构建起真正的数学认识,完成从物理模型到直观的数学模型再到抽象的数学模型的建构过程。

4.重视思想,提炼方法,优化建模的过程

数学概念的建立、数学规律的发现、数学问题的解决,核心问题都在于数学思想方法的运用,它是数学模型的灵魂。

如“圆的面积”一课教学,在建构面积公式这一模型的过程中要突出与之相伴的数学思想方法:

(1)转化,将未知转化成已知。

(2)极限思想。

重视数学思想方法的提炼与体验,可以催化数学模型的建构,提升建构的理性高度。

5.回归生活,变换情境,拓展模型的外延

从具体的问题经历抽象提炼的过程,初步构建起相应的数学模型,还要组织学生将数学模型还原为具体的数学直观或可感的数学现实,使已经构建的数学模型不断得以扩充和提升。

二、小学“数学模型”的应用

活用“数学模型”可以在很大程度上帮助学生深刻领会所学知识,顺利构建数学体系,从而大大提高学生解决实际问题的能力,使学生数学素质得以提升。

1.用模型解题。要学会把复杂问题纳入已有模式之中,使原有模型成为构建和解决新问题的工具。例如:“某工厂需加工220个零件,甲师傅、乙师傅同时加工,甲每小时加工40个,乙每小时加工50个。中途乙休息了1小时。甲乙俩师傅共用了几小时?”可以引导学生进行分析:以前解决的问题中两个人从始到终都在工作,而上述这个问题发生了变化。我们可把它变成以前学过的模型,如“让乙再加工1小时,两人的时间就一样多”或“甲先单独加工1小时后,剩下的零件两人同时加工”等,使之成为较为熟悉、较为简单的模式。利用原认知模型解题,必须基于对教材各知识要素的全面把握,进而能够以原认知模型的“不变”应数学问题的“万变”。

2.用“旧模型”构建“新模型”。数学的概念、法则、关系等都是数学模型,并且总是建立在其他数学模型的材料、模型的应用及体现在对新知的逐级构建上。如“一个数乘一位数”法则是一个模型,在教学“一个数乘两位数”时可以放手让学生自主探究,在其过程中,旧模型被调用,为构建更高一级的法则模型发挥重要作用。随着知识的不断更新,学生头脑中的认知结构不断得到重组优化,旧模型往往被具有更“上位”的新模型所代替或统一,使得数学模型更具有了概括性的特征。

数学从“关于数的科学”、“关于数量关系和空间形式的科学”到“关于模式的科学”,经历了不断发展的过程。因此,小学数学教学要顺应发展要求,培养学生的建模意识和能力。

论文作者:张阳阳

论文发表刊物:《素质教育》2017年5月总第235期

论文发表时间:2017/6/28

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

浅谈在小学数学中构建“建模思想”论文_张阳阳
下载Doc文档

猜你喜欢