彭玉光
所謂模型思想,是指通過對現(xiàn)實問題或情境進行抽象,建立數(shù)學模型,并用數(shù)學模型解決類似問題的方法與策略、意識與觀念。結(jié)合有關(guān)教學實踐,本文僅就小學數(shù)學教學中模型思想的培養(yǎng)策略進行初步的探討。
一、經(jīng)歷過程,建構(gòu)模型,培養(yǎng)學生建模意識
模型思想作為一種數(shù)學思想,如要真正為學生所感悟,需要一個長期的過程。為此,教師要根據(jù)學生的心理特征和年齡特征,從相對具體到相對抽象,引導學生逐步積累經(jīng)驗、掌握建模的方法,讓學生在數(shù)學建模的過程中感悟模型思想。例如“乘法結(jié)合律”的實際教學,可從以下步驟入手:
1. 精選原型,感悟數(shù)學模型
Kruteskii提出,學生有三種不同的思維方式或習慣:一是語言-邏輯方式,即“分析型”思維方式;二是視覺-圖形方式,即“幾何型”思維方式;三是“分析型”“幾何型”兩種方式的協(xié)調(diào)應用,即“協(xié)調(diào)型”思維方式。有鑒于此,教學“乘法結(jié)合律”時,教師可以精選原型,如生活原型、幾何原型、數(shù)理原型三種原型,使學生能找到符合自己思維方式的數(shù)學原型,為其感悟數(shù)學模型奠定基礎(chǔ)。
2. 抽象概括,建構(gòu)數(shù)學模型
抽象是把研究的事物從某種角度看待的本質(zhì)屬性抽取出來,概括是把抽象出來的若干事物的共同屬性歸結(jié)出來,兩者密不可分。概括要以抽象為基礎(chǔ),它是抽象的發(fā)展,抽象度越高,則概括性越強。建構(gòu)數(shù)學模型,必須要以抽象概括為基礎(chǔ),因此教學“乘法結(jié)合律”時,教師要注意引導學生進行有效的抽象概括思維活動。
二、質(zhì)疑問難,完善模型,培養(yǎng)學生反思意識
學生在初次建構(gòu)數(shù)學模型時,其認識通常是不完善的,甚至存在著錯誤,學生常常需要再次認識,再次建構(gòu),乃至多次建構(gòu)才能獲得較為理性的認識。因此在建構(gòu)數(shù)學模型的過程中要鼓勵學生質(zhì)疑問難,使之形成心向,這不僅有利于發(fā)展學生的反思意識,同時也是培養(yǎng)學生模型思想的有效手段。
三、回歸具體,應用模型,培養(yǎng)學生具體化意識
所謂具體化這里是指把數(shù)學模型體現(xiàn)于具體對象或應用于具體問題,即把數(shù)學模型回歸于感性具體,用個別的、特殊的、局部的具體實例或經(jīng)驗材料對抽象對象內(nèi)容進行直觀描述、驗證,以加深對數(shù)學模型的理解。
四、拓展變換,溝通聯(lián)系,培養(yǎng)學生系統(tǒng)化意識
在數(shù)學學習的過程中,學生會建構(gòu)許多數(shù)學模型,當中不少模型其本質(zhì)是相似或一致的。因此,通過把數(shù)學模型進行拓展、變換,讓學生感悟各種模型之間的相似性或同一性,溝通不同模型之間的聯(lián)系,建構(gòu)起模型之間結(jié)構(gòu)化的知識體系,培養(yǎng)學生的系統(tǒng)化意識,是培養(yǎng)學生模型思想的重要策略。
1. 拓展變換模型,感悟不同模型之間的相似性或同一性
如除法的商不變規(guī)律、分數(shù)的基本性質(zhì)與比的基本性質(zhì),其本質(zhì)具有同一性,是同一數(shù)學模型在除法、分數(shù)、比等不同形式下的體現(xiàn)。教學時,教師應關(guān)注到這一點,并借助相應的練習,如12∶(〓)=■=(〓)÷■=0.75等題目,逐步引導學生體會三種模型的共同本質(zhì),深化學生的理解,使學生獲得理性的認識。
2. 溝通模型之間的內(nèi)在聯(lián)系,形成系統(tǒng)化知識結(jié)構(gòu)
如在六年級期末總復習期間,教師可引導學生借助下圖,先對各種平面圖形的面積計算公式的推導過程進行回顧;然后在此基礎(chǔ)上,再以梯形面積計算公式為基準,探討各圖形面積計算公式與梯形面積計算公式的關(guān)系。
通過上述探究,學生自然而然地將長方形、正方形、平行四邊形、三角形、圓形的面積計算公式統(tǒng)一于梯形面積計算公式之中,溝通了各種面積計算模型的聯(lián)系,知識實現(xiàn)了融會貫通,形成系統(tǒng)化知識結(jié)構(gòu),模型思想的培養(yǎng)也得到了落實。
模型思想作為一種基本的數(shù)學思想,在小學數(shù)學教學中具有重要的意義和價值。教學時,教師可把發(fā)展學生建構(gòu)模型時的建模意識、完善模型的反思意識,應用模型時的具體化意識、拓展變換模型時的系統(tǒng)化意識落實于課堂之中,作為培養(yǎng)學生模型思想重要策略,為其今后的學習發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)?!颈疚南祻V州市教育科學規(guī)劃課題《小學生數(shù)學模型思想培養(yǎng)策略研究》(課題編號:1201532696)成果之一】
責任編輯黃博彥endprint