小學數(shù)學教學中數(shù)學建模思想的應用研究

樊紅

摘要：隨著新課改的持續(xù)深入，數(shù)學建模思想得到了教育界的廣泛關注。廣大教育工作者逐漸意識到，在小學數(shù)學教學中運用數(shù)學建模思想是必不可少的。義務教育小學數(shù)學課程標準所涉及到的課程目標、解題技巧以及實踐環(huán)節(jié)均與數(shù)學建模密切相關。

關鍵詞：小學數(shù)學；教學；數(shù)學建模思想

近幾年來，隨著應用數(shù)學的風靡，數(shù)學建模思想已經(jīng)成為了國內(nèi)外數(shù)學教育領域的關注焦點。但現(xiàn)階段許多小學數(shù)學教師對數(shù)學建模思想均缺乏深入的了解，本文就小學數(shù)學教學中數(shù)學建模思想的應用進行了深入研究，為處于一線的教師們提供有效的方法指引，豐富小學數(shù)學建模理論[1]。

一、數(shù)學建模思想的定義

數(shù)學建模指的是，在問題情境以及實際生活中抽象出反應特定的具體事物系統(tǒng)的數(shù)學關系結構。其不僅包含模型的探索，還包括對所建立模型的檢驗和考察。而數(shù)學建模思想指的是，把一些實際的問題抽象為普通的數(shù)學理論，并且使用所學數(shù)學知識發(fā)掘數(shù)字常量和變量之間的函數(shù)關系，之后再使用定理及概念等處理數(shù)學模型的問題，從而答疑解惑。

二、小學數(shù)學教學中應用數(shù)學建模思想存在的問題

1、建模教學的目標欠明確。教學目標是考核教學任務是否有達到的重要指標。教學目標的明確程度以及科學合理性會對教師教學時間的有效性產(chǎn)生重要影響。然而現(xiàn)階段許多小學數(shù)學教師在教學過程中，欠缺明確的數(shù)學建模目標。比方說在線段圖的教學中，某教師在三個階段設立了不同的教學目標。第一階段“了解何為線段圖及其主要作用”，第二階段“學會繪制簡單的線段圖”，第三階段“可以利用線段圖處理實際遇到的問題”。此教師所設計的教學目標可以看出，其并未將數(shù)學建模思想納入考慮范疇，只是制定了簡單的知識目標。其建模教學的目標欠明確，未說明學生在本課程結束后要達到什么樣的標準，怎樣學會并建立數(shù)學模型。

2、建模教學過程單一老套。許多小學數(shù)學老師在教學內(nèi)容的選擇上，完全是根據(jù)教科書知識的排列順序，挑選課本上的基礎知識，并且憑借自身以往的教學經(jīng)驗來設計習題。訓練的僅僅是學生基礎知識的解題技巧，沒有精心挑選適合運用數(shù)學建模思想的內(nèi)容。此外，在現(xiàn)階段的數(shù)學建模教學過程中，教師設計的教學環(huán)節(jié)主要涵蓋四個部分，分別為引入、講授新課、練習鞏固以及課堂總結等四個部分，講授過程中運用的也是審題、畫圖、列式子以及作答的常規(guī)步驟，沒有針對數(shù)學模型設計專門的教學環(huán)節(jié)。無論傳授何種類型的數(shù)學知識，教師均使用這種“萬金油式”的教學模式，這難以激發(fā)學生的學習興趣和學習積極性[2]。

3、建模教學方式?jīng)]有針對性。在小學數(shù)學的實際教學過程中，講授法是運用得最為普遍的一種教學方式，其教學效率高，可以在短時間之內(nèi)傳遞大量的信息。不過，此教學法也存在明顯的缺陷，學生們在上課過程中大部分時間都處于被動狀態(tài)，積極性受到了束縛。和別的教學方式相比，講授法更加適合傳授系統(tǒng)化的知識體系，不適合培養(yǎng)學生的思維能力。此外，練習法也是教師們常常使用的教學方式，其主要特征是技巧以及技能的形成需以一定的知識為基礎，練習富有重復性。練習法能夠有效培養(yǎng)學生的學習能力，開發(fā)學生的創(chuàng)造力，但是教師要注意練習的安排不宜過量。例如，線段圖的教學，學生在學習過程之中不但需要講解及練習，還需要進行實踐，建模過程的體驗往往比知識的接收更加重要。許多教師在教學時忽略了數(shù)學模型的特殊性，建模教學方式?jīng)]有針對性，無法提升學生的建模能力[3]。

三、小學數(shù)學教學中數(shù)學建模思想的應用策略

1、明確數(shù)建模教學的具體目標。教學目標是所有教學活動的起點，也是教學活動的最后歸宿。我國的小學教育可以分為兩個階段，第一階段分1-3年級，第二階段為4-6年級。第一階段的教學目標主要是在數(shù)學課上融入建模思想，培養(yǎng)學生的建模理念，引導學生群體們初步感受建模的過程。而在高年起時期，則是讓學生們深入體會建模思想并且培養(yǎng)其建模能力。在理解和應用各類數(shù)學模型的基礎上，培養(yǎng)依據(jù)實際情境構建模型的能力。在知識及技能方面，讓學生掌握構建模型的過程及有關公式的推導，了解模型的變式，試著用數(shù)學模型去解決一般問題。在過程和方法方面，于體驗建模過程的同時，培養(yǎng)抽象概括能力以及推理能力。在價值觀以及情感態(tài)度方面，培養(yǎng)學生科學的思維模式，在獨立思考的基礎上，培養(yǎng)團隊精神。

2、對數(shù)學建模教學的內(nèi)容進行精挑細選。教學內(nèi)容主要體現(xiàn)在教師制定的教學方案中、教科書中以及教學課件中。廣大數(shù)學教師可以依據(jù)班上學生的主要特征以及實際接受能力選擇適當?shù)慕虒W內(nèi)容，展開數(shù)學建模教學。在教學內(nèi)容的選擇中，必須嚴格遵守三大原則。首先是內(nèi)容的基礎性原則，小學生們年紀較小，接受能力差，數(shù)學課程的主要內(nèi)容對他們來說是基礎功能的知識及技能，所以教學內(nèi)容不宜太難。教學內(nèi)容的基礎性既是教學的根本，也是學生持續(xù)發(fā)展的基礎。最后一點則是教學內(nèi)容的趣味性，教學內(nèi)容一定要充滿吸引力和趣味，激發(fā)學生們的學習熱情和積極性，讓他們主動參與到教學活動當中來。

3、對建模教學的環(huán)節(jié)進行合理設置。教學方法并不單純指教師的教法，還包括學生的學習方法.數(shù)學教師在選擇建模教學方式時，一定要根據(jù)教學內(nèi)容、教學目標以及學生的心理發(fā)展水平，選擇適當?shù)慕虒W方式，合理設計建模教學的環(huán)節(jié)。

首先可以對以前所學的知識進行系統(tǒng)化地回顧，通過創(chuàng)設有趣的情境來激發(fā)學生的學習熱情，進而引出新課的主題。把學生分為若干個小組，采取小組合作探究的教學方式，讓學生體驗數(shù)學建模的過程，加深理解。教師在對模型進行深入講解之后，應當趁熱打鐵，提出兩個和日常生活密切相關的問題，讓學生運用模型去解決，以增強學生的自信心。最后是模型的變形，讓學生們依據(jù)實際情況來對數(shù)學模型做出調整，進而有效解決問題。

綜上所述，將數(shù)學建模思想運用于小學數(shù)學教學中，是一種全新的教學模式，可以有效促進學生數(shù)學能力的提升。數(shù)學這門科學中不但涵蓋了結構以及數(shù)量關系，還有大量的空間模型，關于建模的教學是一個值得深究的課題。廣大數(shù)學教師們在日后的教學工作中，要明確建模教學的具體目標，對建模教學的內(nèi)容進行精挑細選，合理設置建模教學的環(huán)節(jié)，提升小學數(shù)學教育的總體質量。

參考文獻

[1] 荀升亮.數(shù)學建模思想在小學數(shù)學教學中的應用研究[J].讀書文摘，2016，20（12）：217.

[2] 王瓊.數(shù)學建模思想在小學數(shù)學教學中的應用研究[J].都市家教（下半月），2016，15（8）：207-207.

[3] 張冬倩.小學數(shù)學統(tǒng)計與概率教學應滲透數(shù)學建模思想[J].陜西教育，2012，10（10）：40.endprint