【摘 要】數學改革后,“數學建?!本统蔀閺V大小學教師們熱議的話題,也有越來越多的小學教師將“數學建?!彼枷肴谌氲浇虒W中“數學建?!睂嶋H上是一種思考方法,是通過語言和數學方法合并,將數學問題中抽象的部分進行簡化,從而得出有效的解決方法在小學數學教學中將“數學建?!彼枷肴谌脒M來,不僅能夠提高教學質量和教學水平,還能夠大大提高數學學習的效果。
【關鍵詞】小學數學 數學建模 教學策略
目前,數學建模在小學生數學教學中,已經被廣泛的運用。在學生思維能力知識能力應用方面上,數學建模具有不可忽視的作用。本文主要探討了小學數學中“數學建?!钡牟呗浴=鼛啄陙?,在我國的小學教學中,小學數學建模發(fā)展的速度非??欤e累了很多教學活動形式和內容方面上的教學研究成果和經驗。
一、什么是數學建模
“數學建?!彼枷氡辉絹碓蕉嗟慕處熣J可和應用,那么究竟什么是“數學建?!彼枷肽兀繑祵W建模是建立數學模型并用它解決問題這一過程的簡稱,也就是運用數學思維,方法和知識解決在實際過程中遇到的數學問題,這一模式已經成為數學教育的重要模式和基本內容在數學建模教學活動與大學數學教育改革》一書中,作者葉其孝認為數學建模實踐上是通過將抽象化的問題變得實際,變得簡化,并且通過期間的規(guī)律建立起變量、參數間的確定的數學問題,求解,并解釋和驗證所得到的解,從而不斷深化問題,確定是否能夠解決問題的多次循環(huán)的過程。
數學建模實際上是一個廣義的概念,它所涵蓋的內容很廣泛,數學模型是指參照某種事物系統(tǒng)的特征或數量相依關系,采用形式化的數學語言,概括地或近似地表達出來的一個數學結構,也就是說,數學概念、理論體系、公式、方程等等一系列系統(tǒng)的數學運算都可以理解為數學模型、并且可以通過這些模型,將數學問題進行解決但如果從狹義的理解上來說,數學模型就是反應特定問題或特定的具體事物系統(tǒng)的數學關系結構。
但是,無論從狹義還是廣義上來理解,都沒有對錯之分,因為這都是對數學建模的描述,而不是對數學建模本意上的理解建模是數學學習的一種新的方式,不僅能夠為學生提供自主學習的空間,還能夠通過學生在體驗數學和在解決實際問題中的價值和作用來增強應用意識、通過一系列數學與生活的聯(lián)系,與其他學科的聯(lián)系,融合到一起,激發(fā)學生的學習興趣,讓數學和實際生活結合到一起,從而使學生的創(chuàng)新意識和實踐能力都有所提高。
二、小學數學建模的基本模式
運用數學建模的思想與方式開展小學數學教學活動,一方面要考慮小學生的知識水平和認知水平,另一方面也要遵循數學建模的一般規(guī)律。數學建模的一般流程包括:現實問題、簡化假設、建立模型、模型求解和結果檢驗等基本環(huán)節(jié)與步驟。以數學建模為核心的小學數學建模教學策略,基本遵循這一流程,但在具體環(huán)節(jié)的操作上有其獨特的組織、操作形式。
1、現實問題:預設問題,創(chuàng)設數學模型情境。與一般數學建模不同,小學數學建模的“現實問題”實際上是教師根據教學需要精心設計的“預設問題”。預設問題是貼近學生生活和符合數學教學需要這兩個方面的有機結合產物。預設問題為數學建模提供現實問題,更為小學數學建模教學創(chuàng)設數學模型情境。
2、簡化假設:解讀情境,探索數學模型問題。給學生呈現了問題情境后,緊接著的工作就是把現實問題轉化為數學問題。在此要解決兩個問題,即解讀問題情境和形成數學問題,也就是根據實際問題的特征和建模的目的,對問題進行必要的簡化,把實際問題用精確的數學語言描述出來,從而把實際問題轉化為數學問題。把實際問題轉化為數學問,通常要先對問題作出必要的、合理的猜想和假設。受小學生生活經驗和知識水平限制,以及小學數學建模的特殊性,在教學中要注意學生在解讀問題情境和形成數學問題過程中,不可能一步到位,更多的時候還需要教師的參與、引導和整合才能完成。
3、建立模型:構建模型,揭示數學模型本質。簡單地說,數學模型就是那些利用數學語言來模擬現實的模型。具體來說,數學模型就是為了某種目的,用字母、數學及其他數學符號建立起來的等式或不等式以及圖表、圖象、框圖等描述客觀事物的特征及其內在聯(lián)系的數學結構表達式。數學模型是用數學解決實際問題時經常使用的一種方法,它往往是一組數學關系式,或一套具體的算法。廣義地說,數學中各種基本概念,如自然數、有理數、實數、向量、集合等都是“數學模型”;從狹義來說,是專指用數學符號語言或圖象語言刻劃表達的某種實際問題的數學結構,通俗地說就是實際問題的“數學化”。數學建模是數學的一種思考方法,構建數學模型是數學建模的關鍵,思維方法、思維策略是數學模型存在的靈魂,是數學模型的本質所在。不管是數學概念的建立,數學規(guī)律的發(fā)現,數學問題的解決,乃至整個數學“大廈”的構建,核心問題都在于數學思維方法的建立。在構建有效的數學模型的過程中要重視數學思維方法的體驗與感悟,提升學生的數學思維能力。
4、模型求解:求解模型,理解數學模型含義。數學模型是一種數學形式表達,本身并不能解決問題,只有通過數學工具對其求解,獲得我們希望的顯化結果,才能發(fā)揮它的作用。在這一環(huán)節(jié)中,小學數學建模的任務當然是求解模型,但是在求解模型過程中讓學生理解數學模型含義,顯得尤為重要。理解數學模型含義實際上就是要理解數學知識。小學生獲得對數學的理解是小學數學教學的主要任務,是解決偏重讓學生知道“是什么”到引導學生知道“為什么”的核心所在。
5、結果檢驗:數學是一門應用性很強的基礎科學,只有在實踐應用中才能攝取數學知識的精髓。作為數學知識核心內容的“數學模型”,它的作用自然處于所有“數學應用之心臟”。簡言之,活用“數學模型”,可以在很大程度上幫助學生深刻領會所學知識,順利構建數學體系,從而大大提高學生解決實際問題的能力,使學生數學素質得以足夠的提升。
三、結束語
小學數學建模就是數學模型的建立、通過一定的數學活動建立、解釋、應用數學模型,是現代小學數學教學的必然選擇,它擺脫了傳統(tǒng)教學的很多弊端,對新課標培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和自主探索的能力。
參考文獻
[1]張艷茹.小學數學的“數學建?!苯虒W策略[J].讀與寫(教育教學刊),2014,10:240
[2]陳宏.巧用“建?!碧岣咝W數學的教學效率[J].學周刊,2015,04:149
[3]邵瑩.小學數學建模教學的探索分析[J].才智,2015,02:59-60
[4]許中麗.小學數學概念教學的策略研究[J].中小學教師培訓,2015,03:40-44