劉學梅
摘 要:隨著新課改的不斷實施,建模思想在小學數學中的應用越來越廣泛,能夠逐步培養(yǎng)起小學生的探索精神與數學應用意識。這樣教師在教學的過程中,就應該注重建模思想的滲透,將小學生所接觸到的事物特征與數量關系,通過數學符號與關系式等形式表示出來,以大大簡化整個解題過程?,F本文就從知識鋪墊、新知探索、習題練習與典型例題四個角度入手,簡要闡述建模思想的形成過程,以真正幫助小學生掌握有關數學知識。
關鍵詞:小學數學;數學模型;建模思想;教學對策
在目前的小學數學教學中,教師在進行教學設計時,往往沒有一個明確的目標,甚至有的教師只從教材內容入手講解,不注重知識的擴展,也不注重教學思想的滲透,這樣難免會對小學生的數學學習產生一定的負面影響。此外則是在對學生評價時,大多數教師只對小學生進行常規(guī)評價,忽視對數學思想的評價,這樣難免會影響小學生數學思維的形成,使他們只掌握了表面知識。為此,教師在滲透建模思想時,應該杜絕上述弊端,以更好地為小學生服務。
一、通過知識鋪墊啟發(fā)建模思想
在小學數學中,知識之間的聯(lián)系比較密切,因此做好知識鋪墊尤為重要。這樣教師在教學的過程中,就應該尋求新舊知識之間的聯(lián)系,以確保小學生有足夠的數學問題探索空間,從而促進他們的可持續(xù)發(fā)展,初步滲透建模思想。
例如在學習異分母分數的加減法時,有如下教學設計:
師:在算式0.95元-8角與6角+1.25元中,我們可以直接計算嗎?
生1:不可以,因為單位不統(tǒng)一,要化為同一單位才可以進行計算。
生2:是的,這樣的話0.95元-8角= 0.95元-0.80元=0.15元;6角+1.25元= 0.60元+1.25元=1.85元。當然也可以都換算成角進行運算。
師:很好,那么在算式 + 與 - 中我們應該怎么做呢?
生1:同分母的計算學習過,異分母的計算沒有學習。
生2:可不可以根據上述單位的統(tǒng)一來進行計算呢?
生3:我們可以把題目中的式子轉換成 元+ 元與 元- 元。這樣的話應該就可以計算了。
生4:這樣的話就是 元+ 元= 0.2元+0.5元=0.7元; 元- 元= 0.75元-0.5元=0.25元。
師:同學們都回答得很好。那我們可不可以把異分母的加減法轉化為同分母呢?這樣會不會比轉化為小數更簡單呢?
生1:這樣的話, + 中, 可以看作是 , 看作是 ,然后算式就變成了 + = ,即可算出答案。而在 - 中, 依然是 ,而 可看作是 ,然后就可變?yōu)?- = 。
生2: 也可以看成是 , 也可看成是 ,然后也可進行計算。為什么非要寫成 和 呢?
師:這位同學的提問很好,究竟是為什么呢?因為這樣計算比較簡便,使得所獲取的結果是最簡分式的形式,避免了后續(xù)計算的很多麻煩。所以說,在計算異分母分數的時候,應該先找出分母的最小公倍數,然后再進行計算。
在教學的過程中,教師把重點放在了小學生的自主探究上,而講解的部分很少。由于是自主探討得出的答案,小學生的理解與記憶往往更深刻。這樣教師在教學時,還應多進行知識鋪墊,鼓勵小學生掌握同一類題型,方便模型思想的建立。
二、通過自主探索建立模型思想
所謂自主探究指的是我們在學習數學知識的過程中,不僅要記住概念、定義與公式,還應該清楚這些知識是怎么來的,也就是通常所說的知其然并知其所以然。而且小學生正處于人生發(fā)展的初級階段,單純靠記憶來識記數學知識是比較困難的,建立起數學思維才是關鍵的步驟。這樣教師在教學的過程中就應做好備課準備,鼓勵小學生進行自主設計與研究,以樹立起數學模型思想,快速解答問題。
例如在講解與植樹有關的問題時,傳統(tǒng)教學中,教師大多會要求小學生直接記住公式,然后在填空題與選擇題計算的時候直接運用。這就使得很多小學生只是機械記憶,根本不理解公式到底是怎么來的。于是教師可以進行如下教學設計:
師:在應用題“現在全長為30米的馬路一邊種樹,已知馬路的兩端都要種樹,每兩棵樹之間的間距為5米,試求可以種多少棵樹?”中,我們應該怎么計算呢?
生1:直接用30÷5=6,得出樹的棵數為6。
生2:不是這樣的,馬路的兩端都種樹,種的樹應該比6棵要多。
師:那我們可不可以通過畫圖表來計算呢?
生:可以畫出圖表(見表1),這樣可以得出種的樹為7棵。
師:如果是只有一端種樹呢?
生:可以畫出圖表(見表2),這樣的話種的樹為6棵。
師:兩端都不種樹會是什么情況呢?
生:可以畫出圖表(見表3),這樣的話種的樹為5棵。
師:兩端都種樹,棵數=全長÷間隔+1;只有一端種樹,棵數=全長÷間隔;兩端都不種樹=全長÷間隔-1。大家都同意這樣的規(guī)律嗎?
這樣,為了加深小學生的理解,教師還可組織小學生在課堂上模擬種樹的過程,即一個小學生可代表一棵樹,按照固定的間隔站立,以使全體小學生都能掌握種樹問題。這樣,小學生在遇到類似題目時,就可迅速建立模型,解決起來就簡單多了。
三、習題訓練中進行模型提煉
小學數學不同于其他學科,邏輯性較強,不僅要求小學生的識記能力,還要求他們的計算與思維能力。因此,僅靠課堂上的訓練是不夠的,還需要做足夠的練習題。這樣教師在教學的過程中就應該注重習題練習中模型的提煉,以真正起到習題訓練的作用。
例如在小學數學學習圓的面積與周長部分知識時,有如下題目:已知圖1中正方形的面積是6平方厘米,試求圓的面積是多少。
教師可以通過多媒體展示題目,然后進行如下教學設計:
師:同學們通過觀察,能發(fā)現圖中正方形與圓形有什么關系嗎?
生1:可以發(fā)現圖中正方形的邊長正好是圓形的半徑,這樣的話可先求出圓的半徑,即6÷2=3,圓的面積為32π,也就是9π。
生2:這樣計算是不對的,題目中已知的是正方形的面積,所以正方形的面積正好等于圓形半徑的平方,答案是6π。
師:一般地,以某正方形的一個頂點為圓心,正方形的邊長為半徑,所得到的圓的面積是否等于正方形的面積與π相乘呢?
生:是的,可以直接這樣計算。
師:那么在應用題“已知某長方形的周長是24 cm(如圖2),試求它的面積有何規(guī)律”中,我們應該怎樣計算呢?
生1:題目中條件不足,不清楚長方形的長與寬,計算過程可能比較麻煩。
生2:應該可以通過畫表格(見表4)來解決:
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師:能發(fā)現什么規(guī)律呢?
生:周長一定,長與寬的差距越小,長方形的面積越大。
師:若面積一定,長方形的周長大小有什么規(guī)律呢?
生1:根據上述面積的規(guī)律,周長規(guī)律應該是面積一定時,長與寬的差距越小,長方形的周長就越小。
生2:數學中還是應該用具體的數據說話,假設面積固定為48平方厘米,于是列出表格(見表5),可見確實是長與寬差距越小,周長數值就越小。
在習題練習的過程中,教師應該杜絕題海戰(zhàn)術,畢竟題在精而不在多,并不是多多益善。這樣教師在教學的過程中就應注重小學生對知識與規(guī)律的總結,注重模型的提煉,必要時還應要求小學生書寫數學日記,以牢固掌握一類題型。
四、典型例題中深化模型思想
小學數學中的典型例題主要包括相遇問題、雞兔同籠問題等,這樣教師在講解的過程中,就應該深化模型思想,促使小學生掌握不同類型的題型,為他們今后的學習做鋪墊。
例如在相遇問題部分知識學習時,有如下應用題:現有甲、乙兩輛車,兩車分別從A、B兩地相向而行,甲車每小時行駛50千米,乙車每小時行駛45千米,兩車在4小時后相遇,試求A、B兩地的距離。這樣教師就可先讓小學生畫出線段圖;然后鼓勵小學生進行列式計算,在該類題型中有兩種解題方法,可先求出甲車行駛的路程,再求出乙車行駛的路程,兩者相加即可,即50×4+45×4=380千米;也可求出甲車和乙車的速度,然后與行駛時間相乘,即(50+45)×4=380千米。同理,在雞兔同籠問題中,有例題“籠子里的雞和兔總共有24只,腿的數量為64條,試求雞與兔子分別有多少只”,教師就可引導小學生建立起方程模型,從方程的角度解決問題,可假設雞的只數為x,列式為2x+4(24-x)=64,從而得出雞的數量為16只,兔子的數量為8只。當然也可以假設兔子的數量為x,這樣的話算式是4x+2(24-x)=64,也可求出雞和兔子的數量。
教師在教學的過程中應該典型例題典型講解,以幫助小學生形成完整的解題思路,從而快速解決題目。當然,教師還應把課堂放手給學生,遵循教師主導與學生主體的教學規(guī)律,采取小組合作教學、學生自主討論等方法,使小學生自主摸索規(guī)律,建立起典型例題的完整解題過程。
綜上所述,小學數學中建模思想的建立是一個長期而又復雜的過程,是聯(lián)系數學知識與現實社會的橋梁。這樣教師在教學的過程中,就應該積極轉變自身的教學觀念,通過表面現象看到問題的實質,有意識地引導小學生舉一反三,促進他們建模思想的形成,進而有利于他們對知識的掌握。而小學生自身在數學建模思想形成的過程中,也應該多思考、多咨詢,以快速掌握知識。