建模小学数学论文

2022-04-15

摘要:在新课改的背景下,小学数学教学越发强调学生学习积极性性的提升,积极实现对于传统小学数学教学模式的调整,是当前小学数学教师普遍关注的问题。今天小编给大家找来了《建模小学数学论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

建模小学数学论文 篇1:

小学数学的“数学建模”教学策略

摘要:小学数学建模是近年来比较热门的一个话题,全国各地有许多小学都在开展小学数学建模教学活动。本文从教学策略的视角探讨小学数学建模问题,討论小学数学建模的意义和内涵以及小学数学建模的基本模式与实践探索。

关键词:小学数学建模;数学教学;数学模型

1985年,由美国科学基金会资助,在美国创办了一个名为“数学建模竞赛”(mathematical contest in modeling,缩写为MCM)的一年一度的大学水平的竞赛。我国大学生从1989年开始组队参加MCM,并取得优异的成绩。从1992年起我国开始创办我们自己的大学生数学建模竞赛,1994年教育部把全国大学生数学建模竞赛定为少数几项大学生课外教学和竞赛活动之一,从此MCM活动在我国迅速发展。中学数学建模为中学生数学竞赛演变而来,在2000年左右各地自发开展活动。小学数学建模(elementary school mathematical modeling),是数学建模思想与小学数学教学相结合的产物,是近几年在我国小学逐步被采用的一种小学数学教学策略。在小学数学建模的研究与教学实践中,小学数学教学一线教师作出了很大努力,发表了一系列文章(见参考文献[1]-[9]),而很少见到从事小学教师培养的大学教师的相关研究(见[10])。从小学教师发表的文章和我们的调查看,小学数学建模更多的是把它作为一种教学方法、一种小学数学教学策略,与小学数学的研究性教学、开放题教学和问题解决教学有相似之处,但有其独特的教学形式和指导思想。本文从教学策略的视角探讨小学数学建模问题,讨论小学数学建模的意义和内涵以及小学数学建模的基本模式与实践探索。

一、小学数学建模的意义与内涵

小学数学建模一词,从正式出版的文献看,最早应该是在何福炬、孟允献在小学教学研究2004年第2期上发表的文章《谈小学“数学建模”》中出现[4],在实际教学和研究中也许会更早一些。最近,从网络上查询到广州市番禺区市桥中心小学开设了“小学数学建模网”(http://www.pyzxedu.cn/jm/),把小学数学建模相关信息公布在网上,供教师和学生采用。实际上,全国各地小学以小学数学建模为内容开展的教研活动并不在少数。从现有资料来看,小学数学建模一词并无确切解释,一般认为小学数学建模就是以建立数学模型为核心的小学数学教学方法和模式。更确切地,我们认为:小学数学建模是指学生在教师预设的与学习课本知识有关的生活情境中,通过一定的数学活动建立数学模型、解释数学模型和应用数学模型,并以此为载体学习小学数学相关知识。小学数学建模与通常意义下的数学建模比较,在建模目的、知识背景和活动形式等方面都有明显的区别。建模目的方面,大中学数学建模的目的是把所学到的知识运用于实际,具有强烈的应用性和实践性;小学数学建模是让学生掌握新的知识,提高新的能力,形成新的思想,以体验数学活动为目的。知识背景方面,大中学数学建模是学生自己探讨、研究,最终解决问题;小学数学建模以小学生的知识结构为基础,相对比较简单,而且更多的是重复前人的一些数学活动。活动形式方面,大中学数学建模一般以竞赛的形式开展活动,参与活动的学生具有很大自主性和独立性;小学数学建模作为小学数学的一种教学策略,经常以教师事先特意设计好的形式开展活动,需要教师的直接参与、指导和把握。由此不难看出,小学数学建模不再是单纯的数学建模,已蜕变为小学数学教学的一种方法或者说一种教学形式,更确切地说应该是小学数学教学的一种教学策略。这一教学策略具备有效教学策略的基本标准[11],符合现代数学教学要求。数学是模型的科学,数学课堂教学就是“问题—模型—应用—问题”的一个循环往复的过程,因此,小学数学建模有相当好的适应性和非常广泛的实用性。小学数学建模的本质在于把学生置身于数学的探索与实践活动之中,就是让学生主动参与学习数学的全过程,让学生积极主动地去探索、去获取新知识的过程。使数学学习由单纯的记忆、模仿和训练活动变为学生主动地探索、实践创新的过程,由单纯的符号、性质和逻辑规则的演绎活动变为在学生已有经验和认知基础上的探索、解释与交流的过程,由单纯的再现教师预设的思维活动变为具有独立性和多样化的思维活动。其目的是实现使学生从“学会”到“会学”的转变,在学习过程中不断地获得数学体验,并在体验的基础上去理解数学,让学生真正成为学习的主人。在这样的数学学习过程不仅使学生学到数学,还让学生感受到了学习数学的乐趣,进而激发起数学学习的兴趣,树立起数学学习的自信心,强化学生主动参与学习的热情和自觉性。数学的生命力在于它能有效地解决现实世界向我们提出的各种问题,而数学模型正是联系数学与现实世界的桥梁。因此,小学数学建模教学策略是现代小学数学教学的需要和必然选择。小学数学建模教学策略摆脱了许多传统教育的弊端,体现了新课标培养学生自主探索能力和创新精神的要求。在数学教学中开展数学建模活动,实质上是研究性学习在学科教学中的具体体现,它们都是从现实问题出发,通过观察和分析,对所学知识进行选择、判断、解释和运用,进而有所发现和创造,因此重视的都是活动的过程,把过程本身作为它所追求的结果。由此可见,开展数学建模活动不仅是一种教学方式方法上的改革、教育模式上的创新,更是提高学生自主意识和探究能力、发展学生综合实践能力和创新能力的有效途径,能有力地推动小学数学教育的改革和发展。[10]

二、小学数学建模的基本模式

运用数学建模的思想与方式开展小学数学教学活动,一方面要考虑小学生的知识水平和认知水平,另一方面也要遵循数学建模的一般规律。数学建模的一般流程包括:现实问题、简化假设、建立模型、模型求解和结果检验等基本环节与步骤。以数学建模为核心的小学数学建模教学策略,基本遵循这一流程,但在具体环节的操作上有其独特的组织、操作形式。

1.现实问题:预设问题,创设数学模型情境。与一般数学建模不同,小学数学建模的“现实问题”实际上是教师根据教学需要精心设计的“预设问题”。预设问题是贴近学生生活和符合数学教学需要这两个方面的有机结合产物。预设问题为数学建模提供现实问题,更为小学数学建模教学创设数学模型情境。

2.简化假设:解读情境,探索数学模型问题。给学生呈现了问题情境后,紧接着的工作就是把现实问题转化为数学问题。在此要解决两个问题,即解读问题情境和形成数学问题,也就是根据实际问题的特征和建模的目的,对问题进行必要的简化,把实际问题用精确的数学语言描述出来,从而把实际问题转化为数学问题。把实际问题转化为数学问,通常要先对问题作出必要的、合理的猜想和假设。受小学生生活经验和知识水平限制,以及小学数学建模的特殊性,在教学中要注意学生在解读问题情境和形成数学问题过程中,不可能一步到位,更多的时候还需要教师的参与、引导和整合才能完成。

3.建立模型:构建模型,揭示数学模型本质。简单地说,数学模型就是那些利用数学语言来模拟现实的模型。[13]具体来说,数学模型就是为了某种目的,用字母、数学及其他数学符号建立起来的等式或不等式以及图表、图象、框图等描述客观事物的特征及其内在联系的数学结构表达式。[14]数学模型是用数学解决实际问题时经常使用的一种方法,它往往是一组数学关系式,或一套具体的算法。广义地说,数学中各种基本概念,如自然数、有理数、实数、向量、集合等都是“数学模型”;从狭义来说,是专指用数学符号语言或图象语言刻划表达的某种实际问题的数学结构,通俗地说就是实际问题的“数学化”。[5]数学建模是数学的一种思考方法,构建数学模型是数学建模的关键,思维方法、思维策略是数学模型存在的灵魂,是数学模型的本质所在。不管是数学概念的建立,数学规律的发现,数学问题的解决,乃至整个数学“大厦”的构建,核心问题都在于数学思维方法的建立。在构建有效的数学模型的过程中要重视数学思维方法的体验与感悟,提升学生的数学思维能力。[8]

4.模型求解:求解模型,理解数学模型含义。数学模型是一种数学形式表达,本身并不能解决问题,只有通过数学工具对其求解,获得我们希望的显化结果,才能发挥它的作用。在这一环节中,小学数学建模的任务当然是求解模型,但是在求解模型過程中让学生理解数学模型含义,显得尤为重要。理解数学模型含义实际上就是要理解数学知识。小学生获得对数学的理解是小学数学教学的主要任务,是解决偏重让学生知道“是什么”到引导学生知道“为什么”的核心所在。

5.结果检验:应用模型,体验数学模型价值。数学建模的结果检验包括检验和应用两部分,对检验的要求相当严格,而对数学模型的每一次应用都看作是对模型的一次检验。在小学数学建模中,结果检验的重点放在模型的应用上,其原因当然是受小学生数学知识水平的限制。因此,数学模型及其结果的准确性必须由教师来把握。数学是一门应用性很强的基础科学,只有在实践应用中才能摄取数学知识的精髓。作为数学知识核心内容的“数学模型”,它的作用自然处于所有“数学应用之心脏”。简言之,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足够的提升。[5]应当指出,在许多情况下小学数学建模流程并不是一成不变的,而要根据教学内容、教学活动形式灵活掌握和确定。

三、小学数学建模的实践探索

小学数学建模在小学的开展,近几年的发展速度是相当快的。在各种教学活动形式、教学内容方面都作了相当多的尝试,积累了许多有价值的教学研究成果和教学实践经验。

1.问题预设策略。问题可以从以下几个方面提出:从新旧知识的冲突、新旧观念的冲突、新旧方法的冲突和生活经验冲突等。[1]在预设问题时,一般要求注意以下几点:①典型性。小学数学建模不同于一般的数学建模,呈现给小学生的问题应该是数学模型的典型范例,能够准确反映教学内容。②实践性。所选素材必须与学生身边的生活和学生力所能及的真实问题相结合,必须能引起学生的操作、观察、估计、猜测、思考等具体的学习活动,并能使学生在具体的学习活动中学会搜集资料、分析问题的方法。[4]③主体性。预设问题从本质上讲应该是教师的工作,然而在问题的设计中不但要关心问题本身,还要关心教学中问题提出过程是否有学生参与,只有学生充分参与提出问题的过程,才能使学生真正体会数学,激发学习数学的热情,为学生主动探索问题和解决问题奠定良好基础。选取素材时,不仅要考虑个人能独立完成的素材,还要考虑几个人合作才能完成的素材,以培养学生的交流与表达能力和团队合作精神。[4]

2.模型建构策略。①渐进性。小学数学建模必须结合学生的实际水平分层次逐步推进,应当与正常教学内容同步。[4]正如登台阶,一步一个脚印才会行得高,走得远。教学过程中要让学生循序渐进,逐步提高,让思维混乱的学生学会思考,让语句不通的学生学会表达,让害怕数学的学生喜欢数学。这就要求教师把数学知识的来龙去脉搞清楚,把数学的构建过程展示给学生,让学生自己体会数学知识的形成过程及其作用。②合作性。对于新的知识、新的信息,每个成员应该先独立思考,在独立思考中发展思维的深刻性和独创性,然后小组合作学习,每个人将自己独立思考的过程和结果在小组内交流;小组交流后各小组将本组的信息归纳、总结,由小组发言人向全班汇报,最后在老师的指导下进行交流、评价。③合理性。不过分强调推导、演绎的严密性,而是注重合理的猜想、假设、归纳等思维方法的运用。数学思维方法是数学知识的精髓,是知识转化为能力的桥梁,是数学结构中强有力的支柱。模型建构的思维方式与学生所习惯的数学知识学习方式有明显差异,因此,要重视分析模型建构的思维过程。通过揭示模型建构的发生、发展、应用过程,挖掘有价值的思维训练因素,抽象概括出数学建模过程所蕴含的数学思想和方法,开展学生的数学思维能力,培养创新意识,让每个学生各尽其智,各有所得。

3.模型应用策略。数学模型的应用,包括两个方面:数学本身的应用(练习)和数学之外的应用(解决具体问题)。为了加强学生数学应用意识和数学素养,应该加强数学之外应用的教学。[1]用什么策略来解决具体问题,一方面取决于自身相关的知识和经验,另一方面取决于如何表征问题。对问题的表征不同,所选择的数学建模策略也不同。解决具体问题时,先对现实问题进行表征,然后在采取相应的数学建模策略,缩小范围,明确方向,从而更有效地利用各种信息,高效率地解决问题。

4.小学数学建模典型案例。案例一:相遇问题。①创设问题情境,激发学生的求知欲。先请两位同学在黑板的两边同时相向而行,可以让学生重复多走几次。接着可以问同学们看到了什么。学生的回答会有很多,如:他们在中间碰到了;两个人面对面在走;两个人背对背在走……此时就可以引入相遇问题中的一些条件:同时出发、相向而行、相背而行、途中相遇。当学生对此有一定的了解之后就可以举一个具体的例子来进入教学重点了。例如:甲乙两车同时从A、B两地相向而行,在距A地80千米处相遇,相遇后两车继续前进,甲车到达B地、乙车到达A地后均立即返回,第二次在距A地60千米处相遇。求A、B两地间的路程。②抽象概括,建立模型,导入学习课题。此题可以将整个过程用线段图来形象地描述,如下图所示,设A、B两地间的路程为x千米,则:

第一次相遇:

第二次相遇:

这就是这个相遇问题建立的数学模型。

③研究模型,形成数学知识。从上面两个线段图中,我们可以看到:从出发到第一次相遇时,甲车行驶了80千米,乙车行驶了(x-80)千米;从出发到第二次相遇时,甲车行驶了(2x-60)千米,乙车行驶了(x+60)千米。根据“时间一定的情况下,速度和路程成正比”,我们可以得到:■=■=■?圯x=150(千米)。④归纳总结,深化目标。提示学生从这道题目出发总结出这类相遇问题的一般规律:设第一次相遇地点距A地S1,第二次相遇地点距A地S2,则:■=■=■?圯x=■;还有类似的相遇问题,将第二次相遇地点改为距B地S2,则:■=■=■?圯x=3S1-S2。

⑤解决实际应用问题,享受成功的喜悦。总结出一般规律之后可以举个例子让学生做,看看学生是否已经掌握,是否会应用这个规律来解决实际问题。如:两艘渡轮在同一时刻垂直驶离H河的甲、乙两岸相向而行,它们在距离甲岸720米处相遇。到达预定地点后,每艘船都要停留10分钟,以便让乘客上船下船,然后返航。这两艘在距离乙岸400米处又重新相遇。问:该河的宽度是多少?可以请两位同学到黑板上来做,其他同学做在作业本上,然后讲解,并充分肯定学生的表现,增强学生的学习积极性。案例二:小学高年级数学教学时会遇到“牛吃草问题”,牛吃草问题又称消长问题或牛顿牧场,是17世纪英国伟大的科学家牛顿提出来的。典型牛吃草问题的条件是假设草的生长速度固定不变,不同头数的牛吃光同一片草地所需的天数各不相同,求若干头牛吃这片草地可以吃多少天。由于吃的天数不同,草又是天天在生长的,所以草的存量随牛吃的天数不断变化。例:牧场上一片青草,每天牧草都匀速生长,这片草地可供10头牛吃20天,或者可以供15头牛吃10天,问:可供25头牛吃几天?分析:这类题目难就难在牧场上草的数量每天都在发生变化,我们要想办法从变化当中找到不变的量。总草量可以分为牧场上原有的草和新长出来的草两部分。牧场上原有的草是不变的,新长出来的草虽然在变化,因为是匀速生长,所以这片草地每天新长出的草的数量相同,即每天新长出的草是不变的。下面就要设法计算出原有的草量和每天新长出的草这两个不变的量。运用小学数学建模解决此类问题时,要充分发挥学生的自主性,教师需要一步一步地引导学生建立数学模型。解决牛吃草问题的数学模型如下:假定一头牛一天吃草量为“1”。①草的生长速度=(对应的牛头数×吃的较多天数-相应的牛头数×吃的较少天数);②原有草量=牛头数×吃的天数-草的生长速度×吃的天数;③吃的天数=原有草量÷(牛头数-草的生长速度);④牛头数=原有草量÷吃的天数+草的生长速度。由于小学数学建模是让学生掌握新的知识、提高新的能力为目的,那么让学生掌握和理解所建立的数学模型尤为重要,并且在理解的基础上还要学会应用。牛吃草问题相关的数学问题还有很多,如:①有一个灌溉用的中转水池,一直开着进水管往里灌水,一段时间后,用2台抽水机排水,则用40分钟能排完;如果用4台同样的抽水机排水,则用16分钟排完。问如果计划用10分钟将水排完,需要多少台抽水机?②有一口很深的水井,连续不断涌出泉水。使用17架抽水机来抽水,30分钟可以将水抽干。若使用19架抽水机,则24分钟就可以将水井抽干。现在有若干架抽水机在抽水,6分钟后,撤走4架抽水机,再过2分钟后,水井被抽干。那么原来有抽水机多少架?③物美超市的收银台平均每小时有60名顾客前来排队付款,每一个收银台每小时能应付80名顾客付款。某天某时刻,超市如果只开设一个收银台,付款开始4小时就没有顾客排队了,问如果当时开设两个收银台,则付款开始几个小时就没有顾客排队了?

参考文献:

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[13]E A Bender.数学模型引论(朱尧辰、徐伟宣译)[M].北京:科学普及出版社,1982.

[14]姜启源.数学模型[M].北京:高等教育出版社,1987.

基金项目:本文系丽水学院教改重点立项课题“小学数学建模研究与实践”的研究成果(项目编号:08JZ10)

作者简介:叶萍恺(1960-),浙江义乌人,丽水学院教师教育学院,教授,主要研究方向为Finsler几何、矩阵理论和数学教育。

作者:叶萍恺

建模小学数学论文 篇2:

小学数学的数学建模教学策略探究

摘要:在新课改的背景下,小学数学教学越发强调学生学习积极性性的提升,积极实现对于传统小学数学教学模式的调整,是当前小学数学教师普遍关注的问题。文章积极从数学建模的角度出发,倡导将数学建模融入到小学教学中去,首先分析数学建模的含义,对于将数学建模使用到小学数学体系中的必要性进行了分析,在此基础上详细探讨了如何将数学建模运用到实际的小学数学教学过程中,希望可以给予实际小学教学工作以参考。

关键词:小学数学;数学建模;建模教学策略

数学建模是在数学改革的背景下出现的新型的数学教学方式,经过大量小学数学教师的验证,其的确在促进小学数学教学质量提升,促进学生数学学习兴趣方面发挥着积极作用。因此,我们有必要积极针对于小学数学的数学建模教学策略进行研究。

一、数学建模的概况

1.1数学建模的含义

所谓数学建模是指以建立数学模型的方式去解决数学问题,简单来讲,运用数学思维,方法和知识实现对于现实中问题的解决。这种教学方法已经成为当前数学教学中的重要方式。很多情况下,以数学建模的方式,可以使得抽象的问题变得更加形象,并且便于学生的理解,这是实现实际教学质量提升的良方。

1.2数学建模与小学数学教学之间的关系

小学数学是教育体系的重要组成部分,其担负着小学生良好数学基础的教学任务,更在培养学生数学实践应用能力方面发挥着关键性的作用。具体来讲,可以从以下几个角度去探析数学建模与小学数学教学之间的关系:数学建模的理论本质就是研究数学应用方面的问题,可以很好的融合到数学教学中去,使得数学教学主体更加深刻的理解到数学的魅力,由此实现其数学实践应用能力的提升,使得小学数学教学质量得以不断提高。简单来讲,数学建模思想可以运用来引导小学数学教学,小学数学教学可以以数学建模的方式来开展,两者相互联系,相互作用,使得小学数学教与学的过程显得更加高效。

二、小学数学的数学建模教学策略

我们不得不承认的是,当前依然有部分小学数学教师习惯性的使用传统的教学去开展教学,这不仅仅不符合当前课改精神,也不利于新时代对于小学生数学教育的宗旨。因此,积极尝试以数学建模的方式去开展小学数学教学工作,是很有必要的。但是,将数学建模理论运用到小学数学过程中去,不是一蹴而就的事情,往往还需要从多个角度去进行课程设计,以保证最大化体现出数学建模在促进教学效果提升方面的优势。笔者结合自身参与多年的小学数学教学经验,尤其是在运用数学建模思维去实现小学数学教学方面,有着很多的尝试和探索,当然也存在不足和缺陷。现在将笔者的教学经验总结如下:

2.1突出小学数学的实践性,培养数学建模意识

在将数学建模融入到小学数学教学的过程中,应该突出小学数学的实践性,使得学生懂得数学是与自己的生活实际息息相关的,并且我们可以利用数学建模的方式去实现数学问题的解决,由此实现数学建模意识的培养。为此,教师应该积极做好以下几个方面的工作:其一,充分了解学生生活和实际,积极引导学生从过多个角度去发现生活中的数学,并且积极尝试以数学建模的方式去解决问题;其二,高度重视在数学建模过程中学生积极性的激发,鼓励学生积极使用这样的方式去解决问题,实现数学建模思维的培养。

2.2充分发挥学生的想象力,促进数学的简单化

我们知道小學生的想象力和创造力是极为活跃的,一旦他们的想象与现实结合起来,就能够形成更加强的学习能力。我们可以抓住他们这样的特点,积极为促进数学建模打下基础。具体来讲,对于部分比较复杂的应用题或者算术题,教师可以以设置具体情境的方式,使得学生融入进去,以便其更好的理解数学知识和概念,并且积极尝试去进行解决;另外,尽可能的简化数学问题,引导学生以数学建模的方式去应对,使得学生可以自由的使用数学建模实现对于具体数学问题的解决。实际上,以这样的方式去开展教学,不仅仅可以促进学生想象力的提升,还能够使得原本复杂的数学问题变得更加简单。

2.3合理选择数学建模案例,构建真实数学情境

合理选择数学建模案例,构建相对真实的数学情境,是将学生融入数学建模课程的关键所在。为此,教师应该注意以下几方面的内容:案例应该鲜明的体现出教学目的,是教师结合新课标的基本要求和课程特点进行分析之后得出的结论,保证案例的趣味性,实践性和真实性,最好是与小学生生活学习相关的,以保证学生可以以较高的热情参与进去。另外,在选择案例的时候,最好选择可变性强,有着较为明显的典型性的特点的,以保证真实数学情境的构建。

2.4注重建模过程的引导,实现学生自主建模

在通过多次演示数学建模过程中后,学生对于数学建模的效能以及过程有着比较清晰的了解,此时可以引导学生自主的去进行数学建模的过程。简单来讲,将原本使用的案例进行条件的改变,或者情境的调整,要求学生同样以数学建模的方式来解决实际问题。在此过程中,最好是以合作探究式的方式来开展,以保证小学数学中数学建模思想的切实利用,并且渐渐的使得学生学会如何使用这样的方式去解决实际问题。

三、结束语

综上所述,将数学建模运用到小学数学教学过程中去,不仅仅能够激发小学生学习数学的兴趣,还可以改变以往小学数学灌输教育的模式,是当前很值得推广的小学数学教学思维和模式。对于小学数学教师来讲,应该不断学习数学建模思维,实现其在小学数学过程中的融入,以保证小学数学教育事业朝着更加健康的方向发展和进步。相信随着在此方面实践教学经验的积累,数学建模将成为促进小学数学教学质量提升的重要途径,这一点是毋庸置疑的,小学数学教师应该在此过程中做出自己的贡献。

参考文献

[1]苏棉花.小学数学兴趣教学策略探究――以“认识时间”教学为例[J].教育实践与研究(A).2013(07)

[2]赵艳东.浅谈小学信息课教学策略[J].小学生(教学实践).2013(11)

[3]朱静南.对“抓中间,促两头”的小学数学教学策略的探析[J].数学学习与研究.2014(02)

[4]王婧婧.苏教版教材中“你知道吗”板块的类型和教学策略[J].新课程学习(中).2014(05)

作者:李锦

建模小学数学论文 篇3:

小学数学的数学建模教学策略探究

摘 要:小学数学的“数学建模”是教学方式中新的改革亮点。近年来许多学校都陆续展开小学数学的“数学建模”活动。希望通过积极的实践为小学数学教育总结出一条全新的教育模式。

关键词:小学数学;数学建模;教学策略探究

数学教育是引导学生形成具有缜密逻辑性的思想方式。建立和解析数学模型能够有效提高学生的数学学习热情,降低数学学习的难度,使学生运用数学知识更加轻松自然。然而,在小学的数学教育内容中,就已经包含许多初级的数学模型。所以,在研究“数学建模”的过程中,教育界的学者们认为,小学的“数学建模”需要注意三个方面:小学“数学建模”的意义与目标;小学“数学建模”的定位;小学“数学建模”的教学演绎。

一、小学“数学建模”的意义与目标

1、小学“数学建模”的意义

小学的“数学建模”活动早已经有学校展开研究。从目前研究资料来分析,小学数学建模是指:学生在教师设计的生活情景之中,通过一定的数学活动建立能够解读的数学模型并以此为学习数学的基本载体,进行学习相关的数学知识。

小学数学建模在建模目的、活动方式、背景知识三方面,与传统数学模型存在较大差异。(1)建模目的方面:小学的数学建模目的是让学生了解数学知识,通过数学模型掌握新吸收的数学知识和争强对数学知识的正确应用,使学生在潜移默化中形成数学思考能力。(2)活动方式方面:小学的数学建模是为了培养学生的学习数学兴趣和更好掌握数学知识的教学方式,所以在教学活动方式上需要教师精心设计活动内容,由教师引导逐渐参与和体会数学世界的丰富和与现实生活的紧密联系。(3)知识背景方面:小学的数学建模,是在小学生毫无数学基础的情况下进行构建数学模型,所以在小学的数学建模中,需要简单的数学知识,以此为学生的数学知识结构打下良好基础。

通过上述三个方面的分析,小学“数学建模”的意义,在于通过数学教育方式的改进,引导小学生发现数学与生活的紧密联系,提高小学生对数学知识的兴趣,培养小学生数学思维能力和学習能力,为日后的数学学习打下结实基础。

2、小学“数学建模”的目标导向

小学的数学建模,其目标导向是培养小学生的建模意识。通过培养建模意识来提升数学思维能力,积累数学知识,提升数学素养。建模意识的培养需要通过挖掘教学内容中蕴涵的建模元素,采用教师引导、学生寻找、以生活内容加强记忆的方式,使学生掌握数学建模的过程和通过数学模型解决生活问题的能力,在不断反复的学习和锻炼中组建使学生提升数学建模的意识。

二、小学“数学建模”的定位

数学建模,是建立数学模型并且通过使用数学模型,解决生活中存在的数学问题,整体过程的简称。

如果通过大学或高中的教学视角审视数学建模,无疑会对学生日后学习和工作产生积极的影响。不过,从小学生的视角考虑数学建模,就需要特别注意建模的合理性定位,既不能失去数学建模的意义,又不能过于拔苗助长,导致教学效果的反向反弹。所以“数学建模”的定位要适合小学生的生活经验和环境,同时适合小学生的思维模式。

1、定位于儿童的生活经验

在小学对小学生的数学教学过程中,提供学生探讨研究的数学问题,其难易程度和复杂程度需要尽量贴近小学生的日常生活。在设计教学内容的时候,需要多设计小学生常见的生活数学问题,使学生因为好奇心而对学习产生动力,通过思考探索,体会数学模型的存在。

同时,在教学的过程中需要循序渐进,随着学生的年龄争长,认知度的加强,生活关注内容的变化,适时地增加数学问题的难度。在此过程中,既需要照顾学生们的学习差异性,又要尊重学生的学习兴趣和个性。

2、定位于儿童的思维模式

小学生的思维模式比较简单。在小学数学的建模过程中,需要根据学生的具体学习程度循序渐进,通过由简入深的学习过程,让学生具有充分的适应过程。只有适应学生思维模式的教学定位,才能使学生的数学意识得到提高,并且通过循序渐进的学习过程掌握运用数学模型解决实际问题的能力。

举例:在小学二年级,关于认知乘法和除法的过程中,将时间、路程、速度引入教学场景之中。学生跟随教师引导,逐渐发现时间与路程的关系,并且结合所学的数学知识,乘法与除法,找到了“一乘两除”的数学原型。从而使学生通过“数量关系”中,认知到生活与数学的关系。

三、小学“数学建模”的教学演绎

小学“数学建模”的教学演绎,主要分析以下两个方面。

1、在小学“数学建模”中促进结构性生长

因为小学生的逻辑思维能力还处于发展构成阶段,所以必须在数学建模教学过程中从学生的“逻辑结构图式”出发,充分考虑小学生的知识结构和认知规律,通过整合实际问题,从数学问题角度为学生整合抽象的、具有清晰结构认知性的,数学教育模型,从而使小学生能够直接清晰地对数学模型拥有直观深刻的认知。

2、在小学“数学建模”中促进学生自主性建构

在小学“数学建模”中教师需要引导和帮助学生,运用已学习的数学知识,构建具有应用性的数学模型。在教学过程中,教师需要对学生们习以为常的事物进行剖析,使事物露出具有吸引性的数学问题,通过激发学生的好奇心,引导学生探索生活中存在的数学问题,帮助学生发现生活中隐藏的数学问题和解决问题,最终促使学生能够独立自主地根据实际问题建立数学模型。

小学数学的“数学建模”是教学方式中新的尝试,它作为一种学习数学的方式、方法、策略和将生活与数学紧密联系的纽带,对引导学生更好的认识数学、学习数学、运用数学、具有十分积极的作用。小学生学习建模过程,实际就是锻炼逻辑思维能力的过程,对学生日后学习学习知识和兴趣爱好都有显著的帮助。

参考文献:

[1] 陈进春.基于数学建模视角的教学演绎[J].江苏教育,2013(4).

[2] 储冬生.小学数学建模的分析讨论[J].湖南教育,2012(12).

[3] 陈明椿.数学教育中的数学建模方法[J].福建师范大学,2014(1).

作者:陈静

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