吳錦霞
【摘 要】數(shù)學(xué)是社會(huì)生活和實(shí)踐活動(dòng)的產(chǎn)物,來(lái)源于生活,又指導(dǎo)社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。數(shù)學(xué)教學(xué)的重要方面,就是應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)去解決各類實(shí)際問(wèn)題,而在解決各類實(shí)際問(wèn)題時(shí)就必須有效建立數(shù)學(xué)模型。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模;問(wèn)題矯正;策略思考
筆者任教小學(xué)數(shù)學(xué)多年,深感數(shù)學(xué)與生活聯(lián)系之意義,對(duì)讓學(xué)生學(xué)會(huì)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題感到責(zé)任重大。反思我們平時(shí)的數(shù)學(xué)教學(xué),更感困惑較多。尤其是在讓學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí),解決各類實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)建模中存在的問(wèn)題比較多,有必要在思考與實(shí)踐的過(guò)程中進(jìn)行比較充分而且有意義的矯正。現(xiàn)本人將平時(shí)的相關(guān)矯正策略拙于筆端,期求得到大家矯正。
一、數(shù)學(xué)建模需厘清意義
作為一名一線數(shù)學(xué)教師,在平時(shí)數(shù)學(xué)教學(xué)中是接觸到不少數(shù)學(xué)建模教學(xué),教師之間直接互動(dòng)對(duì)話的時(shí)空也比較廣泛。當(dāng)相互之間進(jìn)行教學(xué)課堂的切磋時(shí),當(dāng)一個(gè)個(gè)教師在執(zhí)教具體的數(shù)學(xué)課堂時(shí),當(dāng)相互之間交流起相關(guān)的數(shù)學(xué)建模時(shí),筆者發(fā)現(xiàn)不少同仁似乎對(duì)數(shù)學(xué)建模的實(shí)質(zhì)性意義理解得不太透徹,主要體現(xiàn)在數(shù)學(xué)課堂上。我們可以把所謂的數(shù)學(xué)模型用一段比較通俗的文字進(jìn)行表述:數(shù)學(xué)模型就是為解決現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題而建立的數(shù)學(xué)概念、公式、定義、定理、法則、體系等等。而在平時(shí)諸多的數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中,我們的課堂則沒(méi)有比較理想地將數(shù)學(xué)模型化、數(shù)學(xué)語(yǔ)言化、數(shù)學(xué)符號(hào)化。再看看我們的所謂數(shù)學(xué)建模,本來(lái)應(yīng)當(dāng)是對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中的原型,為了某一個(gè)特定目的,去做出一些必要的簡(jiǎn)化或比較有意義的假設(shè),在此基礎(chǔ)上再運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具,得到一個(gè)比較完美的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。但比較現(xiàn)實(shí)的是,說(shuō)起來(lái)像是在數(shù)學(xué)建模,實(shí)質(zhì)上則是在比較草率了事的走過(guò)場(chǎng),小學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力則根本沒(méi)有得以充分的發(fā)展。從引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)思考的角度去說(shuō):數(shù)學(xué)建模也是一種數(shù)學(xué)的思考方法,但我們?cè)谝I(lǐng)學(xué)生建模的過(guò)程中,未曾能夠比較科學(xué)而又理想地把數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和方法運(yùn)用起來(lái),沒(méi)有實(shí)現(xiàn)真正意義上的通過(guò)學(xué)生自身的抽象、簡(jiǎn)化去解決實(shí)際的數(shù)學(xué)問(wèn)題??偠灾瑧?yīng)當(dāng)是只要有數(shù)學(xué)應(yīng)用的地方,就應(yīng)當(dāng)有數(shù)學(xué)建模,我們也應(yīng)當(dāng)很好地去進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。但事實(shí)上,由于我們這樣那樣的原因,沒(méi)有比較科學(xué)地去進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的實(shí)踐與研究。
二、數(shù)學(xué)建模需學(xué)生親歷
義務(wù)教育《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:“讓學(xué)生親身經(jīng)歷將實(shí)際問(wèn)題抽象成數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行解釋與應(yīng)用的過(guò)程,進(jìn)而使學(xué)生獲得對(duì)數(shù)學(xué)理解的同時(shí),在思維能力、情感態(tài)度與價(jià)值觀等多方面得到進(jìn)步和發(fā)展?!薄墩n程標(biāo)準(zhǔn)》提出如此要求,其核心意義是小學(xué)數(shù)學(xué)建模需讓學(xué)生去親歷建模過(guò)程。這就比較明確地要求教師在數(shù)學(xué)建模中,不能主觀臆斷地忽視學(xué)生的存在,必須重視小學(xué)生主體作用的發(fā)揮。也就比較現(xiàn)實(shí)地要求我們教學(xué)中,教師只能引導(dǎo)學(xué)生去建立數(shù)學(xué)模型,而不是代替學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型。怎樣引導(dǎo)小學(xué)生去親歷數(shù)學(xué)建模?新教育積極倡導(dǎo)者朱永新教授的理想智育,對(duì)我們是極具其啟迪意義的:“理想的智育,應(yīng)該充滿民主精神,真正‘以人為本,把‘以學(xué)生為主體的理念體現(xiàn)于教學(xué)的過(guò)程?!彼?,在平時(shí)的數(shù)學(xué)建模中,作為教師其建模的關(guān)鍵不是要自己的學(xué)生知道其結(jié)果,而是讓學(xué)生在建立數(shù)學(xué)模型的過(guò)程中發(fā)揮自主性的作用,讓學(xué)生科學(xué)地、合理地、有效地與教師和同伴一起建立數(shù)學(xué)模型。譬如筆者曾讓學(xué)生去做這樣的幾道練習(xí)題:
(1)一輛電瓶車2小時(shí)行28千米,照這樣的速度行駛,6小時(shí)行多少千米?
(2)買5盒飲料需要15元錢,買8瓶相同的飲料有需要多少錢?
(3)小麗的母親3小時(shí)織9只帽子,那9小時(shí)又將會(huì)織幾只帽子?
在讓學(xué)生解決這樣的三個(gè)不同問(wèn)題后,又讓學(xué)生去進(jìn)行這樣的思考:在解決這三個(gè)不同的問(wèn)題時(shí),你們發(fā)現(xiàn)了些什么?在筆者的啟發(fā)下,學(xué)生邊思考邊交流,從學(xué)生的交流中看到,學(xué)生已經(jīng)開(kāi)始比較隱約地發(fā)現(xiàn)三個(gè)不同問(wèn)題中也存有相同結(jié)構(gòu),這結(jié)構(gòu)就是不同數(shù)量之間的關(guān)系所呈現(xiàn)出來(lái)的相同結(jié)構(gòu)。這結(jié)構(gòu)還表現(xiàn)在解決問(wèn)題之過(guò)程的相同,那就是都先求出每一個(gè)問(wèn)題中的單一量。實(shí)際上,這也是學(xué)生充分意義上的自主性數(shù)學(xué)建模,通過(guò)學(xué)生比較理想的親歷解決實(shí)際數(shù)學(xué)問(wèn)題,又親自進(jìn)行互動(dòng)交流,產(chǎn)生相互之間的思維摩擦,比較理想地建立起歸一的數(shù)學(xué)模型。小學(xué)生自主親歷數(shù)學(xué)建模,其問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)必須是利于學(xué)生津津樂(lè)道的,建立模型的整個(gè)過(guò)程也都應(yīng)當(dāng)是學(xué)生津津樂(lè)道的,解釋乃至于應(yīng)用拓展也都應(yīng)當(dāng)促其去津津樂(lè)道。
三、數(shù)學(xué)建模需科學(xué)推進(jìn)
為什么需要數(shù)學(xué)建模,這對(duì)我們每個(gè)教師而言都應(yīng)當(dāng)是心知肚明的,數(shù)學(xué)建模又怎樣去建,從一定意義上講就需要我們注意建模流程的科學(xué)。但建?,F(xiàn)實(shí)則往往讓我們大家都樂(lè)觀不起來(lái),究其原因是建模的目光還不是那么十分的遠(yuǎn)大,往往只是圖些急功近利,僅考慮學(xué)生知識(shí)與技能的目標(biāo)維度。反思自己的數(shù)學(xué)建模過(guò)程,其推進(jìn)的過(guò)程總出現(xiàn)一些缺失科學(xué)維度的不良現(xiàn)象,反思其出現(xiàn)如此瑕疵的原因之一,就是所呈現(xiàn)的可以建模的數(shù)學(xué)內(nèi)容比較粗糙。譬如一位教師曾教學(xué)生解決:求比一個(gè)數(shù)多幾的問(wèn)題,“小明家養(yǎng)了9只雄兔,養(yǎng)的雌兔只數(shù)比雄兔多2只,雌兔有幾只?”教學(xué)時(shí)筆者比較順便地讓學(xué)生采用擺一擺的做法,然后再讓學(xué)生去說(shuō)一說(shuō),從整個(gè)教學(xué)的現(xiàn)狀看,學(xué)生所分析的數(shù)量關(guān)系還基本可以,理解“同樣多的部分”和“多出的部分”也比較順當(dāng),而且是絕大部分學(xué)生都很順當(dāng)。但當(dāng)讓學(xué)生去解釋9+2=11的數(shù)量關(guān)系式時(shí),絕大多數(shù)學(xué)生的說(shuō)法令筆者感到十分的驚訝,近乎所有學(xué)生都這樣說(shuō):9只小兔加上2只雄兔等于11只雌兔。這給我們小學(xué)生所帶來(lái)是什么?是一種麻煩;這給我們教師又帶來(lái)的是什么?且是一種尷尬。從這樣的尷尬中,筆者發(fā)現(xiàn)這樣的真諦,倘若能夠在具體的內(nèi)容呈現(xiàn)時(shí),比較科學(xué)地推進(jìn)數(shù)學(xué)建模的流程,那學(xué)生則完全可能會(huì)理解“同樣多的9只雌兔”加上“比雄兔多2只的雌兔”等于“11只雌兔”。所以,在平時(shí)的數(shù)學(xué)建模中,我們不能簡(jiǎn)單地讓學(xué)生去解決問(wèn)題,而應(yīng)當(dāng)從數(shù)學(xué)模型構(gòu)建的合理性上去思考。
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(作者單位:江蘇省如東縣掘港鎮(zhèn)環(huán)鎮(zhèn)小學(xué))