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数学建模思想在小学数学教学中的应用策略探究

发布时间:2021-07-18 人气:

  摘 要:随着课程教育改革的深入推进,在小学数学教学中,教师必须要注重学生学习能力的培养,尤其是要以建模能力培养为基础,综合推动学生有效的观察、分析,确定问题解决的有效方案。在小学阶段培养学生的建模能力,首先要培养学生良好的问题解析意识,针对问题情境让学生可以主动建模,进而提升学生问题解决的能力。文章从当前小学数学建模存在的问题分析入手,浅谈在小学数学教学中应如何着力培养学生的数学建模能力。
  关键词:小学数学;建模思想;问题解决
  在小学数学教学中,教师不仅要注重发展学生的数感,更要着力培养学生的符号意识、空间观念、几何直观以及数据分析能力等,推进学生开展数学创造性学习。现代社会数学已经成为每个公民的必备基本素养,数学的学习要从简单的题型解析向数据运用、归纳推理有效递进,这样才能够帮助学生更好地分析问题,构建抽象模型,推动学生创造性解决問题。但当前在数学教学过程中,很多教师都不注重学生建模能力的培养,使得数学建模没有真正渗透学习过程。
  一、 当前小学数学建模存在的问题分析
  (一)教师对于建模教学的目标不明确
  建模思想属于一种新的思想,之前多出现高等数学阶段。对于小学阶段的很多教师来讲,他们对建模并没有深刻理解。在数学教学的过程中,也不能自觉引导学生开展建模。很多教师自身对于数学建模的目标就不明确,所以教师难以引导学生有效完善建立过程,部分教师将建模与解题混淆在一起,对于建模的指导目标不够明确。
  (二)教师自身对建模教学的运用意识较差
  很多教师在指引学生数学学习时多采取的是讲授法,这样就可以在有限的时间内,向学生呈现许多知识,尤其是在人数众多时讲述法的运用,可以高效向学生直接呈现知识。但是讲授过程中,教师不能对学生的建模意识进行有效引导,学生对于一些数学方法的理解也比较片面,当一个新的问题出现时,学生很难顺利找到解决方案。
  (三)教师对建模教学的环节设计过于单一
  小学阶段的一些数学问题在情景方面比较明确,很多教师在引导学生展开建模时,多着眼于已知和问题来解读。对于建模环节,教师设计得过于简单,但学生自身对于一些条件的转化并不明确。尤其是在画图展示上,,学生还没有完成有效信息提取,教师已经出示了相应的线段图。教师引导学生建模时,就简单地变成了数量的关系,而学生自身并没有模型生成意识,在算式解答过程中,学生也不必具备相应的创新转化意识。指向于数学的建模教学,没有引导学生主动去分析题意,生成模型,教学环节过于单一,学生的建模意识不能被有效调动。
  二、 小学数学建模教学展开的基本原则
  (一)渗透性原则
  小学数学建模教学的过程中,教师要具备长期渗透意识,不能单纯通过一个问题或一节课的教学让学生掌握建模的有效方法,而是要坚持循序渗透,通过多种问题情境的营造,多元化的教学互动,教师有效点拨等多个过程,使学生在学习的过程中能够具备较好的建模意识,并全面理解模型所代表的具体意义。这样,学生在进行建模时就不是生硬地套用教师的一些思路,而是可以自己循序提升建模意识。
  (二)开放性原则
  教师在指导学生进行建模时,不要让学生跟着教师的思路来建模,而是可以尊重学生的个人意愿,让学生用自己更容易理解的方式来解读问题有效建模。除了借助一些直观的线段展示之外,还可以让学生大胆想象,结合多个关系来建模。让建模真正成为学生学习思考的一个重要组成部分。如在建模的过程中,教师要着重引导学生分析总体和部分的关系,使学生可以更好地明确谁比谁多,谁比谁少,多多少,少多少,总共多少等一些基本数量关系。学生在头脑中有一个明确的模型,并尝试进行讲解和展示,这样学生才能够自主将建模过程纳入认知体系。同时,学生在建模过程中也能积极进行多方面的尝试,而不是简单的识记一些数量的关系。
  (三)系统性原则
  在小学数学教学中,教师要向学生系统渗透建模思想,需要学生具备良好的数学迁移能力。之前学过的模型,学生要能够深刻理解,在遇到新的问题时,学生可以积极尝试学习迁移和运用整合,这样不仅能够更好地降低学生新知识理解的难度,还可以更好地将新学习的知识与原有的体系有效融合,从而使学生的认知结构得到更好的巩固和完善。因此,教师要指导学生有效迁移,从被动接受向主动创新有效迈进,在已有数学模型基础上进行有效的观察、分析和论断。教师要注重对学生的学习指导,尤其是学生出现的一些小的错误,如模型的数据标识不够规范,缺少必要的量,没有形成正确的数量关系等,教师都需要循序对学生开展指导,帮助学生减少错误,熟练展开建模过程。
  三、 小学数学建模教学的展开过程
  (一)明确建模目标,指引学生主动建模
  在建模教学展开的过程中,教师首先需要确定明确的建模目标,指引学生有效展开建模过程。教师要围绕需要教学的环节做好情景的预设,教学方法的研磨和师生互动的调控。在教学过程中,结合学生已有的认知基础和数学思维,引导学生逐步尝试建模运用。教师要能够贴近学生已有的经验来选择建模对象,这样能够方便学生接受建模过程。学生有相应的学习经验,所以他们在问题解决的过程中可以独立分析问题,并尝试提取信息,建立模型。在教学中,教师要渗透给学生较好的抽象意识。针对问题情景,引导学生去分析其中数据量之间有哪些数量关系,他们的相同点表现在哪些方面,不同点应该如何区别。深化学生的符号意识,让学生可以用自己熟悉的一些符号来构建模型,这样就能更好地培养学生的数学建模能力。比如,在乘法部分的教学过程中,教师不要让学生生硬记忆乘法口诀,而是可以用一些直观的图形,三角形、小方块、圆形、小棒等建立相应的数学模型,充分运用学生的直觉思维、推理能力、阅读能力、数学信息转化能力来推进模型的建构。让学生亲自参与建模的过程中,并揣摩相关公式及数量关系之间如何对应,并让学生尝试运用模型来提出一些创新性问题,用自己的语言来表达。这样不仅培养了学生的建模意识,而且可以让学生学会有效的推理、表达、概括和运用,可以使学生具备良好的独立思考意识。

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