蘇惠珠
(龍海市石碼第二中心小學(xué) 福建 漳州 363100)
關(guān)于小學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的簡(jiǎn)單理解
蘇惠珠
(龍海市石碼第二中心小學(xué) 福建 漳州 363100)
數(shù)學(xué)建模就是建立數(shù)學(xué)模型并用它來幫助解決實(shí)際問題的一個(gè)過程。本文從數(shù)學(xué)建模定義出發(fā),通過對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行深入分析,最后著重提出了小學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的三點(diǎn)教育策略。
小學(xué)數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)模型;建模教學(xué)
在數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)中,有兩件非常重要的事情要做,一件事情就是解決問題,所以要形成模型,另外一件事情就是要從實(shí)際情境中找到解決問題的模型。一個(gè)是歸納的過程,一個(gè)是演繹的過程。
了解“數(shù)學(xué)建?!敝笆紫纫靼住皵?shù)學(xué)模型”是什么,廣義地說,“數(shù)學(xué)模型”就是一切數(shù)學(xué)概念、理論體系、公式、方程等的統(tǒng)稱。望文生義,簡(jiǎn)單點(diǎn)說“數(shù)學(xué)建?!本褪墙ⅰ皵?shù)學(xué)模型”。往深處講,“數(shù)學(xué)建?!本褪前熏F(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)學(xué)問題加以提煉,抽象為數(shù)學(xué)模型,求出模型的解,驗(yàn)證模型的合理性,并運(yùn)用這些數(shù)學(xué)模型來解釋現(xiàn)實(shí)中的問題。實(shí)踐證明,“數(shù)學(xué)建模”是一種運(yùn)用數(shù)學(xué)的語言和方法“解決”實(shí)際問題的一種強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)方法。
數(shù)學(xué)建模過程,就像一根精美的邏輯鏈條,每一個(gè)環(huán)節(jié)都銜接得絲絲入扣。就教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法三個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)來說,目前小學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)依然存在諸多的問題。
1.目標(biāo)缺失——難見建模教學(xué)的影子
建模意識(shí)的淡薄,決定了教師不能具有清晰明確的教學(xué)目標(biāo),更不會(huì)有高屋建瓴的教學(xué)觀念和科學(xué)方法研究。現(xiàn)在的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,不少教師在進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)時(shí)目光緊盯的是“知識(shí)與技能”這一目標(biāo)維度上,并沒有將教學(xué)內(nèi)容納入建模教學(xué)的范圍來考慮,而是把它當(dāng)做簡(jiǎn)單的知識(shí)點(diǎn),做題的輔助和工具。從課前鋪墊到課中講授再到課后練習(xí),亦步亦趨,學(xué)生缺少生活的原型作為支撐和背景,缺少探究發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律、尋求數(shù)學(xué)方法、體會(huì)數(shù)學(xué)思想等過程性的體驗(yàn)。盡管也有一些“過程”的設(shè)計(jì),但這一過程更多的是學(xué)科內(nèi)部知識(shí)之間的演繹,難見數(shù)學(xué)模型思想的影子。
2.內(nèi)容簡(jiǎn)單——鮮少建模教學(xué)的滲透
縱觀現(xiàn)今小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué),部分教師在教學(xué)整體過程中只是側(cè)重于知識(shí)的掌握以及為了提高解題能力及技巧,并沒有通過精心選取適合建模教學(xué)的內(nèi)容對(duì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)模型思想滲透。在聯(lián)系生活方面,教學(xué)內(nèi)容的選取往往是為聯(lián)系而聯(lián)系,流于淺表性,關(guān)注問題的解決而淡化了將“生活問題”進(jìn)行“數(shù)學(xué)化”的處理過程。有些教師總是熱衷于追求題型的多樣性,而缺乏對(duì)“問題”多樣性的共性分析與歸納、提煉及優(yōu)化的演繹過程,根本無法在教學(xué)中形成具有穩(wěn)定性的一般數(shù)學(xué)模型。在平時(shí)的單元過關(guān)檢測(cè)方面,除了基礎(chǔ)知識(shí)考查題外,則傾向于以知識(shí)深度為考評(píng)方向,很少有以培養(yǎng)學(xué)生模型思想為指導(dǎo)、以檢查學(xué)生數(shù)學(xué)模型建構(gòu)能力為目的等這一類的題目。
3.方法陳舊——缺乏建模教學(xué)的指向
長(zhǎng)期以來,小學(xué)數(shù)學(xué)教師主要運(yùn)用的教學(xué)方法仍然是講授法與練習(xí)法,講授法能在較短的時(shí)間傳遞較大量的知識(shí),而練習(xí)具有重復(fù)性,可以有效地發(fā)展學(xué)生的能力與技巧。但是,這兩種教學(xué)方法存在缺點(diǎn):學(xué)生被動(dòng)而不是主動(dòng)探索,學(xué)生缺乏探究過程與實(shí)踐體驗(yàn),沒有經(jīng)歷模型產(chǎn)生的過程,不利于建模意識(shí)的培養(yǎng)以及建模能力的提高。一味的練習(xí)只是單純的知識(shí)掌握與機(jī)械重復(fù)的技能訓(xùn)練,教學(xué)方法缺少模型建構(gòu)教學(xué)的指向性,鮮少“用?!焙圹E。此外,單純的講授法結(jié)合練習(xí)法容易使學(xué)生感到乏味、枯燥,最終喪失學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)而言,“建?!钡倪^程實(shí)際上就是讓學(xué)生經(jīng)歷“數(shù)學(xué)化”的一個(gè)過程。在數(shù)學(xué)建模教學(xué)時(shí)要注重將建模思想滲透于教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容選取和教學(xué)方法的選擇,將建模思想貫穿于教學(xué)的全過程,并緊扣三維教學(xué)目標(biāo)來體現(xiàn)和落實(shí)。
(一)明確建模教學(xué)整體目標(biāo)
數(shù)學(xué)建模要經(jīng)歷初步感知數(shù)學(xué)模型思想到初具建模能力的過程。首先,教師要通過引入貼近學(xué)生日常生活的數(shù)學(xué)例題,讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用已學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)去解決問題,在解題過程中體味數(shù)學(xué)模型思想的存在。同時(shí),在教學(xué)過程中有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析現(xiàn)實(shí)問題,提取數(shù)學(xué)信息——建立模型——應(yīng)用模型等建構(gòu)步驟。其次,隨著學(xué)生邏輯抽象思維能力不斷加強(qiáng),學(xué)生已經(jīng)能接觸、理解較為抽象的、用符號(hào)表示的數(shù)學(xué)模型,此時(shí)要把培養(yǎng)運(yùn)用數(shù)學(xué)符號(hào)建構(gòu)模型作為教學(xué)重點(diǎn),讓學(xué)生更深層次地認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)模型的功能與作用。
(二)精心選取建模教學(xué)內(nèi)容
數(shù)學(xué)建模教學(xué)內(nèi)容是根據(jù)“問題”和它的數(shù)學(xué)背景來確定的,其中“問題”是關(guān)鍵,它應(yīng)該來源于日常生活、現(xiàn)實(shí)世界以及其他學(xué)科知識(shí)。作為一名小學(xué)數(shù)學(xué)教師,要在看似沒有數(shù)學(xué)建模內(nèi)容的問題中,挖掘建模素材,拓寬建模空間,利用一切可以利用的數(shù)學(xué)模型的教育因素,開辟出能訓(xùn)練學(xué)生建模能力的“新天地”,讓數(shù)學(xué)模型再現(xiàn)、再生。新課改后教材中的一些內(nèi)容已經(jīng)按照建模的思路編排,并通過對(duì)“數(shù)與代數(shù)”、“圖形與幾何”、“統(tǒng)計(jì)與概率”、“綜合與實(shí)踐”等教學(xué)內(nèi)容版塊進(jìn)行再梳理。教師要以建模的視角來分析和解讀教材,并深入挖掘其中蘊(yùn)含的建模思想,通過精心篩選教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)實(shí)問題情境,通過教學(xué)演繹引導(dǎo)學(xué)生從中獲得“問題數(shù)學(xué)化——建立數(shù)學(xué)模型——解決現(xiàn)實(shí)問題”的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。
(三)理性選擇建模教學(xué)方法
建構(gòu)學(xué)主張學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)是自身經(jīng)歷的基礎(chǔ)之上,學(xué)生知識(shí)的獲得是通過與學(xué)習(xí)環(huán)境的交互作用來實(shí)現(xiàn)的?;谶@一主張,小學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)不能把數(shù)學(xué)課堂淪陷為教師渾天暗地的說,而是應(yīng)當(dāng)還學(xué)生主體性地位。筆者以為,在建模教學(xué)時(shí)不妨更多地采用小組討論法為主,輔之以練習(xí)和講授。以“問題”為導(dǎo)向,通過小組討論的形式,能讓學(xué)生更加主動(dòng)地圍繞某一中心問題表達(dá)自己的想法,互相啟發(fā)。這種學(xué)生全程參與的教與學(xué)的活動(dòng)有益于學(xué)生完整的體驗(yàn)數(shù)學(xué)建模的全過程,在探究、合作和交流中掌握數(shù)學(xué)模型及其變式,進(jìn)而逐步提高數(shù)學(xué)建模能力。
數(shù)學(xué)建模是解決數(shù)學(xué)問題的基本手段,也是推動(dòng)數(shù)學(xué)發(fā)展的動(dòng)力。數(shù)學(xué)建模的重要性毋庸置疑,小學(xué)教師要更新觀念,把握教學(xué)本質(zhì),讓小學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力得到切實(shí)有效的提高,進(jìn)而提高他們的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
[1]陳璐.例談“數(shù)學(xué)建?!蹦芰υ谛W(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的培養(yǎng)[J].中國(guó)科技創(chuàng)新導(dǎo)刊,2010,(27).
[2]張欽.基于建模思想的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)研究[D].淮北師范大學(xué),2015.