教学策略数学建模论文

2022-04-20

教学策略数学建模论文 篇1:

小学数学的“数学建模”教学策略

摘要:随着国家对我国教育事业的重视程度越来越高,从小学开始就应当培养学生动脑动手能力,培养小学生的抽象思维和解决实际问题的能力。小学数学建模成为教育业界中较为热门的话题,我国各地许多小学都开始发展小学数学建模的教学模式,让孩子从小培养数学建模的思维习惯。为了提高小学数学建模教学模式的教学效率,对适应于我国小学生学习情况的教学策略进行探究成为必然。文章针对这一问题进行了一定的探究。

关键词:小数学;数学建模;教学策略

数学改革后,“数学建模”就成为广大小学教师们热议的话题,也有越来越多的小学教师将“数学建模”思想融入到教学中。“数学建模”实际上是一种思考方法,是通过语言和数学方法合并,将数学问题中抽象的部分进行简化,从而得出有效的解决方法。在小学数学教学中将“数学建模”思想融入进来,不仅能够提高教学质量和教学水平,还能够大大提高数学学习的效果。

一、小学数学“数学建模”的意义

小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[2]。数学建模大多是在大学生及中学生的数学学习过程中被提及,而其目的是将所学的数学知识合理的应用到实际的生活中,具有较强的应用性及实践性,与此不同的是,小学数学教学中强调数学建模则是为了让学生学习并掌握新的知识,提高学生能力,形成新思想并体验教学活动等。小学数学建模其包含的知识结构较为基础、相对简单,作为一种教学策略,通常由教师事先设计好再开展教学活动,需要由教师进行直接参与。可见,小学数学建模已成为一种数学教学的教学模式。小学数学模型教学过程的本质是让学生参与到数学探索和实践的活动中,让学生主动参与到数学学习的整个过程中,积极探索、获取新知识,这一教学模式转变了以往枯燥乏味的数学学习模式,从单纯记忆、模仿以及训练的数学学习方式转变为学生进行自主探索、实践创新的过程。

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。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。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”。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。

三、具体实施

构建模型策略,是数学建模思想教学的重要方法之一。在具体的教学活动中,教师应该注意下列几点。

(1)小组合作。在新知识的学习中,小组的学习效率往往比个人高得多,因为在这样的过程中,学生会将所学到的知识先内化为自己所得,再用自己的语言将其阐述给其他的学生。在此过程中尽管可能出现一些差异或偏颇,但教师应多引导学生进行总结归纳,并选出代表匯报学习成果,再予以评价、点拨。这样教师就能够纠正学生的理解偏差,让学生巩固所学知识。

(2)实用合理性。由于小学的数学教育仅涉及一些初等的数学方法和思维,因此教师在进行数学建模时应更注重问题的实用性和合理性。不要在教学过程中过分地注重演绎和推理的严密性,在知识和实践之间,思想方法是桥梁,太过烦琐的推理不仅不适合小学生的学习能力,还会让他们失去对数学的兴趣。建模思想的教学最终目的是培养学生运用数学的思维来看待实际生活中的问题。

(3)渐入性。在数学教学中,一些看似复杂的问题往往是由一些简单的问题组成的,但这些却是学生们所“忌惮”的问题。因此教师要让学生们克服对于“复杂”问题的害怕心理,最大限度地提高他们的数学能力。老师可以用比较的手法,先抛出一个“复杂”的问题,让学生们稍作思考;再将问题简化为几个简单的问题让学生们解答,不断追问;最后将它们拼接起来,让学生们感受“复杂”问题的简化,使他们对于“复杂”问题不再害怕,并学会用分解分析的办法去考虑问题。

四、教学延伸―模型应用

学习的最高境界就是学以致用,因此一个完整的数学建模程序需要:先从实际问题抽象出数学模型,再求解数学模型,最后利用数学模型解决中得到的思维来解决生活中实际问题。因此学生学习的最终要求不是经过思考从而建立模型,而是在教师的进一步引导下抓住问题的本质,理解其中的数量关系和变化规律,从而使已经构建的数学模型在实际应用问题中得以真正的延伸与应用。正如某位数学家所说:“只有将生产和生活中的问题转化为数学问题,才能真正建立起数学与现实世界的联系。”

五、应用模型,提高学生的学习能力

教师建立数学模型的最终目标,还是为了让学生掌握解题技巧,明白数学在生活中的广泛应用。建立相关的数学模型,可以让学生学以致用,让学生感受学习数学的魅力。例如,教师在给学生讲解“时间单位”时,通过建立数学模型,可以让学生把数学基础知识正确运用到实际生活中,让小学生对年、月、日有更深层次的认识。小学生明白平年有365日,闰年有366日,一年有12个月,一日有24个小时。学生通过学习能够掌握这些基本知识,并能把这些知识运用到生活中。教师在具体的教学活动中,反复渗透建模策略,通过建立数学模型、应用数学模型,让学生充分感受到数学建模的重要意义,有效提高学生的分析能力。

总之,开展“数学建模”是对传统教学方法的突破,符合新课程改革设置的教学目标,有利于培养学生的创新精神,逐步提高自主学习能力。因此,教师在具体的教学活动中,要广泛采取这种教学方法,促进学生的全面发展。

参考文献:

[1]陈蕾.小学数学建模教学的三个关注点[J].上海教育科研,2013,08(14):92-93.

[2]王尚志,胡凤娟,张丹.小学数学建模教学的探索[J].江苏教育,2011,07(18):7-9.

作者:赵倩倩

教学策略数学建模论文 篇2:

小学数学的“数学建模”教学策略

【摘要】作为数学学习过程中的一个重要数学结构工具,“数学建模”不仅会对现实中的某一特定数学对象和规律进行分析与展示,同时也会在此基础上开展一些必要的假设与简化,以此来形成一种独到的数学结构,同时该种教学手段也能够有效地提升小学生的整体数学素养.下面就来结合实际教学经验,对小学数学阶段的“数学建模”教学策略展开研究,希望能够为广大的数学教育工作者带来一定的参考.

【关键词】小学数学;数学建模;教学策略

作为实施建模思想的基础教学,小学数学课堂在开展的过程中不仅要卓有针对性地展开一系列有效的建模前各项准备工作,同时也要对所涉及的各类建模构造展开列举和剖析,以此来引导学生将一些数学问题的解答应用贯彻到数学建模解题环节当中.虽然小学阶段的建模思想要求与其他阶段相比略低,但它是未来数学认知的基础.每一名数学教师都必须利用有效的数学建模教学策略展开研究,以此来实现既定的教学目标.

一、通过对教学情境的打造来引导学生感知数学建模

数学是一门来源于生活、最终还应当回归于、应用于生活的重要学科,所以在开展小学阶段的数学建模教学实践之前,必须充分地对与之相关的生活示例与数学学习素材进行紧密关联,通过情境带入的方式来将原本枯燥、乏味的数学建模知识与有趣的生活情境进行高度融合,以此来为学生提供一个全新的数学认知平台.在构建教学情境的过程中,不妨紧紧结合新时期下各种与学生生活相关联的社会热点、自然环境、社会趣事等展开有机融合,让每一名小学生都能够身临其境地感受到数学模型存在的意义,最终通过对生活经验的积累将原本抽象的数学问题进行解答.

例如,在进行小学数学距离问题的建模思想引入過程中,教师便可以通过这样的一段生活案例来邀请学生作答:“语文王老师今天忘记带钥匙了,和爱人约好后,王老师从学校出发,王老师的爱人从家出发,两人分别骑自行车相对而行.假设他们两个在距离学校10千米处相遇.两人相遇后由于各自都有其他的事情要办理,所以继续向前行驶,在到达对方的出发地后立即折回,两人第二次相遇的地点距离王老师家4千米,求王老师家到学校的距离.”面对这样的数学生活问题,教师不妨通过建立与题目相对应的数学模型,通过画线段的方式来表达王老师及其爱人两车行驶的过程并随后代入未知数的方式来建立数学方程式,最终充分利用前面学过的知识来完成相应的数学解析.在课堂时间允许的前提下,教师不妨通过改动题目已知条件、加大题目难度、隐藏已知条件等方式来培养学生对数学建模思想的应用能力与应用水平.

二、通过思想的提炼完成建模的优化过程

无论是数学规律的发现、数学概念的建立以及数学问题的解决,其核心都在于对数学思维的有效建立,同时这也是数学模型存在的基础与保障.例如,在进行“圆柱体积计算”的教学实践中,在构建体积公式建模过程中必须通过转化原有学习经验,来实现未知向已知的转变;另一方面,则是要突破极限思想,通过思维或者板书、多媒体教学软件等手段的综合应用来将一个圆形转化为一个类似长方形,从而找到思维策略背后所存在的共同性与差别性,最终实现了数学模型的推导.而这种通过旧知识来引导出新知识的方式,不仅会对小学阶段的数学建模进行体验与提炼,更多的时候还会成为一种数学模型搭建过程中的催化剂,为提升整体的构建理性提供了支撑与帮助.

三、转变思路给拓展模型外延

数学并不是一成不变的学科,虽然每道题都有固定的答案,但“条条大路通罗马”的理念在数学解题过程中却彰显得淋漓尽致.所以在数学建模教学手段引入后的小学数学教育中,教师还应当通过对学生数学思路的转变来完成数学直观性、感知性的实现,只有这样才能够对原本简单、单一的数学模型展开不断提升与扩充.例如,在进行“鸡兔同笼”问题的数学建模学习过程中,通常都是由教师站在“鸡”“兔”的角度来研究问题、解决问题,但这种情况下所建立起的数学建模仅仅能够对一个范围内的题目进行解答,教师必须引导学生通过继续拓展思考范围、分析当前情境数据变化等角度来实现小学数学能力的本质提升.在此基础上“鸡兔同笼”问题还可以衍生为“9张桌子26人,请问目前正在进行的乒乓球双打、单打各有几张桌子?”等问题,相信在这些拓展问题的引导下,学生不仅能够主动学会数学建模的变形和拓展,同时也能够掌握一种“举一反三”的学习思路,为其他各个学科的学习提供更多可能.

四、结 论

综上所述,新课改下的小学数学“建模”教学策略并不是一成不变、一劳永逸的,每一名小学数学教师必须充分结合学生的实际情况与个人数学基础,通过不断的研究与总结来制定出适合他们发展和理解的数学建模教学手段,并以此作为突破口来展开有效教学,为每一名小学生日后步入更高学府奠定夯实的数学基础与建模基础.

【参考文献】

[1]储冬生.数学建模:是一种方法,更是一种意识——基于建模思想的小学数学教学举隅[J].江苏教育,2011(7):13-16.

[2]李晓琴.关注学生体验渗透建模思想——小学数学建模教学的探究[J].中外交流,2017(3):111.

[3]孟丽勤.浅谈小学数学建模思想下的数形结合思想渗透策略[J].小学教学参考,2014(8):72.

[4]陈宏亮.构建定理模型及其方法模型解题——课堂教学案例分析及感悟[J].数学学习与研究,2016(23):145.

[5]许吴山.深度挖掘教材 构建数学模型——一堂研究课“勾股定理的应用”教学片段评析与反思[J].中学数学研究(华南师范大学版),2016(6):23-24.

作者:何建童

教学策略数学建模论文 篇3:

小学数学的“数学建模”教学策略

【摘要】小学数学建模的教学模式,最近成为了小学教育工作者普遍关注的问题,几乎全国各地各地的小学中,都对小学数学建模教学模式,在实际教学活动中,展开了实践。本文主要就小学数学教学模式的意义与策略展开论述,仅供参考。

【关键词】小学数学 数学建模 教学策略

一、前言

所谓小学建模,其实质就是将数学建模,与小学数学的实际教学进行有机结合。近几年来,被我过小学数学采用,成为一种数学教学策略。在小学数学建模进行深入探索与实践的过程中,小学数学教师的作用,至关重要。在小学数学的实际教学过程中,普遍把小学数学建模作为一种,数学的教学方法与教学策略,与小学数学教学的其他模式大同小异,但是,其具有独特的教学方法与指导思想。

一、小学数学建模的重要作用

所谓小学数学建模,一般是指,学生在教师构建的与教材知识密切相关的生活情境中,通过对情境的创设,使得学生可以对加深对教材知识的深入掌握与了解。通过对情境的构建,完成对小学数学知识的学习。小学数学建模与传统的普遍意义上的建模,有着直观的区别。小学数学建模,实质上已经和转变为一种教学方式和教学策略。通过小学数学建模,使学生们参与到小学数学的探索与具体实践中,使学生对小学数学的学习充满主观能動性,充满热情的对数学教学进行全程参与,通过教师的引导,使数学学习成为学生主动探究,进行创新实践的过程,同时,通过小学数学建模,训练学生的探究能力、创新能力、团队协作能力。另外,还要可以培养学生的独立学习的能力,使学生完成从“学会”到“会学”的转变,获得极具价值与意义的情感体验,在此基础上,去深入的理解与掌握数学知识,通过数学建模,使学生自在小学数学的学习过程中,感受到学习数学是充满了乐趣的,进而对小学数学的学习,充满了兴趣。

二、小学数学建模实际运用的策略

1.构建情境

数学来源于生活,其与现实生活密切相关,教师在实际的教学过程中,将贴近现实生活,并与课堂学习内容相关内容,引入课堂。利用这种教学手段,有利于吸引学生们的注意力,增强课堂趣味性,使学生们对数学充满兴趣与热情。使学生产生,生活中处处充满数学规律的认知,进而使学生自身了解到数学建模的重要,能够在头脑中搭建数学模型。例如,在讲解相遇问题时,可以进行问题情境的构建,首先,邀请两名学生来到同学面前,列于讲桌两侧,然后同时相向而行,这时,教师设问:“大家看到了什么”?同学们的回答五花八门,这就为相遇问题相关条件的引入,做好了铺垫:同时出发、相向而行等等。等学生们对这些有一定的认知后,就引入关于相遇问题的例子:甲乙两地有两辆车相向而行,在距离甲50米处相遇,没有停留,继续前进,两车到甲乙俩处后,立刻返回,在距离甲地30米处再次相遇,求甲乙两地的距离?然后教师,可以在黑板上画出两来那个车行驶过程的线段图,这就是对相遇问题数学模型的构建。

2.学生参与,主动进行模型构建

在小学数学实际学习中,学生应把独立思考与合作探究作为自身的主要学习方式,通过这种方式,可以加深学生对数学知识的理解与掌握,记忆的更加深刻,有利于学生提升学习成果。因此,教师要在实际数学教学过程中,引导学生进行自主学习与合作探究,研究学生的学习过程与学习方式,进而建立起有助于学生学习的数学模型,从而提升教师的教学成果与学生的学习效率。

例如,牛吃草的问题:在一片牧场上,每一天牧草都在匀速生长,牧场的牧草可以供20头牛,吃40天,或者可以供30头牛吃20天,请回答,其可以供50头就吃多少天?进行小学数学建模的主要目的就是,削弱小学生接受与掌握新的知识的阻碍,获得新的知识能力。因此,在对问题,进行解答时,要重发激发学生对数学学习的主观能动性,引导学生完成数学模型的建立。关于牛吃草的数學建模如下:设定每头牛每天吃草的量为“1”,因此,草的生长速度=(牛头的数量X食草量较多的天数-牛头的数量X食草量较低的天数);接下来再算最出的草量=牛的数量X食草天数—草的成长速度X所吃天数,那么吃的天数就是:最初草量/(牛的数量—草的生长速度);牛的数量=最初草量/吃的天数+草成长速度,使得学生在建模的过程中,加深了对于数学知识的理解与掌握,再次基础上可以学以致用。

关于牛吃草类的例子还有很多,例如,在一个中转水池,先用一根水管进行灌水,接着等过了一段时间,准备两台抽水机进行抽水,可以在半个小时内,将水抽干,问,如果想在5分钟内,排干水池里的水,需要多少抽水机?

三、结语

对于小学数学教学来说,其主要的教学目的,就是对小学生的数学素质进行培养。这就需要教师改变传统的呆板、枯燥的教学模式的,变为易激发学生数学学习主观能动性的教学新模式,将抽象的数学概念,通过实际应用具体化,训练学生的数学思维,并以此解决数学问题。

参考文献:

[1]陈修臻.数学建模思想在小学数学教学中的应用研究[D].山东师范大学,2015.

[2]叶萍恺.小学数学的“数学建模”教学策略[J].教育教学论坛,2012,04:201-204.

作者:李晔

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