河北省石家莊草場街小學(xué) 李 君
“數(shù)學(xué)建模思想”的點(diǎn)滴滲透
河北省石家莊草場街小學(xué) 李 君
數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)的靈魂,是數(shù)學(xué)素養(yǎng)重要內(nèi)容之一,是學(xué)生形成良好認(rèn)識結(jié)構(gòu)的紐帶,是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)意識形成優(yōu)良素質(zhì)的關(guān)鍵。因此在數(shù)學(xué)教學(xué)中必須重視數(shù)學(xué)建模思想的滲透,引領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用模型思想解決問題。
縱觀整個小學(xué)階段數(shù)學(xué)教材的編排體系可以找到兩條主線:一條是數(shù)學(xué)知識,這是寫在教材上的明線;一條是建立數(shù)學(xué)模型思想,是不很明確地寫在教材中,是一條暗線,需要教師具備整體意識。教師鉆研教材,就應(yīng)如蘇步青教授所言:“看書要看到底,書要看透,要看到書背面的東西?!边@背面的東西,就是幫助學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型思想方法。
例如,一年級教材關(guān)于□和〇代表變元符號x,讓學(xué)生在其中填數(shù)。
9-□>3 □+9<13 8>2+□
5+□<11 7>13-□
雖然題目是要求學(xué)生在方框中寫一個適合的數(shù),但教師應(yīng)該明白,若把□換成x,則上述題目就變成了不等式,變元x就有確定的取值范圍。這里教師應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會教材的意圖,了解符號“□”在這里起“位置占有者”作用,從而引導(dǎo)學(xué)生思考,討論一些有趣的問題:□內(nèi)最大能填幾?最小能填幾?可以填幾個數(shù)?能填哪些數(shù)?然后進(jìn)一步深化:講9-□>3改為:○-□>3,○和□里可以填哪些數(shù)?這樣,學(xué)生的思考空間將大大增加,同時更好地滲透了符號變元這一數(shù)學(xué)思想方法。
數(shù)學(xué)教學(xué)不只是傳授一種知識,不只是注重數(shù)學(xué)形式層面的教學(xué),更重要的是應(yīng)重視數(shù)學(xué)發(fā)展層面的教學(xué),即讓學(xué)生在經(jīng)歷“數(shù)學(xué)家”解決問題的過程中去理解、感受一種數(shù)學(xué)思想和觀念。布魯納指出:“掌握基本的數(shù)學(xué)思想方法,能使數(shù)學(xué)更易于理解和記憶,領(lǐng)會基本的數(shù)學(xué)思想和方法是通向遷移大道的‘光明之路’。”
例如,解決“在數(shù)2、3、4、6、8、12、16、24中,哪倆數(shù)之間有倍數(shù)關(guān)系?”這一問題時,學(xué)生所表現(xiàn)出的思維是無序的、零散的、點(diǎn)狀的,學(xué)生想得多,想得快是容易做到的,要使學(xué)生想得全,即不重復(fù)、不遺漏則有一定的難度,這就需要教師進(jìn)行有序思想方法的滲透。教師可在學(xué)生無序思考的基礎(chǔ)上設(shè)計如下問題:“誰能把與2有倍數(shù)關(guān)系的數(shù)一個不漏地,有規(guī)則地全找到(要求不重復(fù))?”“接下去應(yīng)該找哪個數(shù)?”這樣,逐步引導(dǎo)學(xué)生有序思考,使學(xué)生的思考有序化、條理化、深刻化,從而形成良好的思維品質(zhì)。
數(shù)學(xué)模型思想的獲得,一是來自于教師有意識地滲透和訓(xùn)練,二是靠學(xué)生自身反思過程的領(lǐng)悟。反思是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動中重要內(nèi)容之一,反思并不是以“答案”為唯一的標(biāo)準(zhǔn)。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,教師要有意識地引導(dǎo)學(xué)生自覺地反思自己的思維活動,也可在學(xué)生產(chǎn)生答案后進(jìn)行反思。反思的內(nèi)容有:解決問題的關(guān)鍵在哪里?運(yùn)用了哪些基本的思考方法、技能;是否能找出其他更快捷的解題辦法,有沒有更好、更有趣的解題方式等。
例如,解決“丁丁練習(xí)寫大字,從第1天到第6天里,分別寫了10個、9個、8個、8個、9個、10個大字,算一算丁丁這些天共寫大字多少個?”學(xué)生列出算式:10+9+8+8+9+10后,基本上是按從左到右依次相加方法算出結(jié)果(54)。對此,教師不能因此而滿足,要適時引導(dǎo)學(xué)生對自己的計算方法進(jìn)行反思。諸如:“你對自己的這一算法滿意嗎?”“如果是我,列出算式后,不急于立刻去計算結(jié)果,而是想有沒有更好的方法?!苯處煹囊环凹⒎ā痹捳Z迫使學(xué)生對自己原有算法作深層次的反思。通過反思,學(xué)生對原有算法作了以下改進(jìn):原式=(10+10)+(9+9)+(8+8)=20+18+16=54;原式=10×2+9×2+8×2=54;原式=(10 +9+8)×2=27×2=54;原式=9×6=54。
縱觀上述解法,不難看出學(xué)生的思維體現(xiàn)了由繁到簡的演進(jìn)過程,尤其是最后一種算法隱含了“移多補(bǔ)少”的數(shù)學(xué)思想方法,使計算變得十分簡捷,獲得更高一層次的數(shù)學(xué)模型思想。長此以往,學(xué)生面對問題就會站得高、思路廣,對數(shù)學(xué)的理解才會由量的積累發(fā)展到質(zhì)的飛躍。
總之,在學(xué)生獲取知識和解決問題過程中,如果教師能有效地引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷知識形成的過程,讓學(xué)生看到知識背后負(fù)載的方法、蘊(yùn)涵的思想,并注意結(jié)合具體環(huán)節(jié)點(diǎn)化學(xué)生領(lǐng)悟這些思想和方法,那么學(xué)生所掌握的知識才是生動的、鮮活的、可遷移的,學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)才能得到質(zhì)的飛躍。