趙繼響
數(shù)學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科,數(shù)學(xué)知識的運(yùn)用是人類發(fā)展中極其重要的一部分。而數(shù)學(xué)學(xué)科想要得到長足的發(fā)展,首當(dāng)其沖的是激發(fā)學(xué)生們對數(shù)學(xué)的興趣。而要將學(xué)到的數(shù)學(xué)知識和運(yùn)用到實(shí)際生活中,并加以理解,構(gòu)建模型思想是不可或缺的一部分。在現(xiàn)有的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)體系中,構(gòu)建數(shù)學(xué)模型能力的重要性日益凸顯出來。它可以同時(shí)強(qiáng)化學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)知識,并在短時(shí)間內(nèi)學(xué)以致用。讓數(shù)學(xué)不再是凡人眼中的天書,而成為人們生活中隨處可見的便利。這篇文章主要探討了數(shù)學(xué)教學(xué)中的模型思想廣泛運(yùn)用的過程與最終成效,以及在未來如何改良數(shù)學(xué)教學(xué)中的模型思想。
學(xué)生想要將數(shù)學(xué)知識和實(shí)際生活聯(lián)系起來,就必須用到模型思想。創(chuàng)造問題環(huán)境—簡化成數(shù)學(xué)語言—提出猜想—建立模型—通過已知條件驗(yàn)證其是否成立—模型應(yīng)用,這是建立和解決數(shù)學(xué)模型的基本框架,便于學(xué)生開始完善數(shù)模思想,讓他們逐漸下意識地將數(shù)學(xué)知識應(yīng)用到生活中。各種數(shù)學(xué)概念以及數(shù)學(xué)公式公理,從本質(zhì)上來說 ,都是數(shù)學(xué)模型的一種狀態(tài)?!稑?biāo)準(zhǔn)》中明確指出:為了給未來的數(shù)學(xué)建模打造基礎(chǔ),就應(yīng)該在小學(xué)教學(xué)中逐漸加入數(shù)學(xué)模型構(gòu)想?;诖藘?nèi)容,我們可以得出一些基本結(jié)論,即數(shù)學(xué)模型思想是學(xué)生在開始建立數(shù)學(xué)模型將其求解,并最終推而廣之進(jìn)入生活中的第一種數(shù)學(xué)思維。問題的答案,在學(xué)生開始完善數(shù)學(xué)模型的時(shí)候便逐漸顯露出來。
一、 小學(xué)數(shù)學(xué)模型思想滲透現(xiàn)狀
根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果,我們得出,七成學(xué)生學(xué)習(xí)方程的理由只是單純地為了應(yīng)付數(shù)學(xué)考試。還有一部分孩子發(fā)現(xiàn),自己在生活?yuàn)蕵分锌梢杂玫椒匠讨R,他便選擇進(jìn)一步接觸。最后,只有極少一部分學(xué)生了解鍛煉數(shù)學(xué)思維的重要性,而主動(dòng)加強(qiáng)對方程知識的了解和探索。這是極其可貴的。由此我們可以看出,覺得學(xué)生為了考試過關(guān),被動(dòng)地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),很顯然這不是一種高效的學(xué)習(xí)方式。這種問題應(yīng)該被所有數(shù)學(xué)教育工作者共同探討,并提出改變意見。學(xué)生們從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)、發(fā)現(xiàn)知識的重要性而學(xué)習(xí),并最后能將學(xué)習(xí)的成果推演成解決實(shí)際問題的方案,這才是真正的應(yīng)用數(shù)學(xué)教學(xué)之道。
相比絕大部分學(xué)生不了解數(shù)學(xué)模型和利用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行建模解模,只有極少部分的精英明確自己的學(xué)習(xí)目標(biāo),甚至就已經(jīng)定下參加大型數(shù)學(xué)建模比賽的學(xué)習(xí)目標(biāo)。這樣懸殊的差距是無法遮掩的。所以教師們在日常的教學(xué)中,可以適當(dāng)加降低數(shù)學(xué)模型思想的理解難度和門檻??梢岳眯W(xué)生強(qiáng)烈的好奇心,加以生動(dòng)有趣的方式進(jìn)行講解。這樣一來,就會(huì)便于理解很多。
根據(jù)調(diào)查結(jié)果,我們可以總結(jié)出:大部分學(xué)生對數(shù)學(xué)模型思想的認(rèn)識,總體上來說還是正確的。他們知道數(shù)學(xué)模型的思想可以快速有效地解決方程問題。但是還有一小部分學(xué)生對方程本身的了解不夠全面,他們甚至不認(rèn)為數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)建模跟方程有很大的關(guān)系。這些學(xué)生對數(shù)學(xué)模型思想的了解,就需要教師在教學(xué)任務(wù)中進(jìn)一步增進(jìn)。
關(guān)于數(shù)學(xué)模型,大部分學(xué)生知道可以直接用掌握的數(shù)學(xué)知識去解決生活中的簡單問題,雖然只是偶爾發(fā)生。但是還有一部分學(xué)生無法將數(shù)學(xué)知識和生活中的問題,通過數(shù)學(xué)建模聯(lián)立起來解決。他們對方程的了解和應(yīng)用能力有待提高。如果教師進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)學(xué)模型思想的教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生優(yōu)先考慮數(shù)學(xué)建模,這種情況應(yīng)該會(huì)很快得到改善。
二、存在問題的原因分析
如果教師在教學(xué)中沒有非常有方向性地去引導(dǎo)學(xué)生考慮數(shù)學(xué)建模,可能對學(xué)生的模型思想構(gòu)建和數(shù)學(xué)建模產(chǎn)生一定的認(rèn)知障礙。所以在未來的教學(xué)規(guī)劃上,教師還是要通過更多的數(shù)學(xué)建模活動(dòng),幫助學(xué)生樹立數(shù)學(xué)模型思想。這跟他們在未來是否能熟練使用高階的代數(shù)學(xué)習(xí)能力息息相關(guān)。
三、在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,應(yīng)用模型思想的策略
1.利用模型思想,深度發(fā)掘教材
首當(dāng)其沖的是將數(shù)學(xué)模型思想提高到數(shù)學(xué)教學(xué)基本理念中來。作為一門基礎(chǔ)科學(xué),數(shù)學(xué)對教師的要求,首先就是要明確教學(xué)內(nèi)容的重要意義。在有關(guān)知識的教學(xué)中,只有落實(shí)數(shù)學(xué)模型思想,才算完成教學(xué)目標(biāo)。其次,要廣泛擴(kuò)大數(shù)學(xué)模型思想的問題可以適用的環(huán)境。由點(diǎn)及線,由線及面,拋磚引玉,就數(shù)學(xué)模型來化解問題,并最終將其解決,才算是成熟的數(shù)學(xué)模型思維。這一點(diǎn)是不可忽略的。
2.經(jīng)歷學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn),經(jīng)歷知識構(gòu)建過程
失敗的數(shù)學(xué)模型教學(xué),只是單純套用死板公式解決特定題目,這樣沒有可推廣和靈活性可言,用這種方式無法真正落實(shí)數(shù)學(xué)模型思想的教學(xué)任務(wù)。而學(xué)生真正數(shù)學(xué)思想的從無到有,是需要他們自己領(lǐng)略和探索的。這種隨時(shí)可能犯錯(cuò)誤的過程,就是由學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)知識充分了解知識并掌握知識的過程。精確設(shè)定教學(xué)目標(biāo),控制教學(xué)過程,追蹤教學(xué)反映,這些都是數(shù)學(xué)模型思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的極其重要的實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)。
3.加上數(shù)學(xué)化能力,注重?cái)?shù)學(xué)模型的應(yīng)用
數(shù)學(xué)建模作為眾多數(shù)學(xué)思想中的一種,是構(gòu)建數(shù)學(xué)模型來解決問題的一種思考方式。在學(xué)生完全具備數(shù)學(xué)模型構(gòu)建能力之前,會(huì)用各種不同的數(shù)學(xué)模型嘗試來解決一個(gè)問題。若最終用數(shù)學(xué)模型解決了問題,則表明該學(xué)生對數(shù)學(xué)模型思想已經(jīng)有了初步的認(rèn)知和掌握。數(shù)學(xué)模型的本質(zhì)是用數(shù)據(jù)方式來闡述數(shù)學(xué)本身的結(jié)構(gòu),這在小學(xué)課本中的數(shù)學(xué)知識都有所體現(xiàn)。一定要加強(qiáng)學(xué)生對不同問題有統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型將其實(shí)現(xiàn)的觀念。將成熟的模型,充分推而廣之,熟練運(yùn)用,最終完善學(xué)生的數(shù)學(xué)模型思想。
綜上所述,幫助學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型思想,可以讓他們深入理解數(shù)學(xué)。同時(shí),數(shù)學(xué)建模思想也是將數(shù)學(xué)知識應(yīng)用到生活中的必然途徑。提高學(xué)生對數(shù)學(xué)的應(yīng)用能力是所有學(xué)校數(shù)學(xué)教育的核心目標(biāo),構(gòu)建數(shù)學(xué)模型思想成為其中重要的途徑。然而實(shí)際上,不是所有老師都能很好地把學(xué)生們的數(shù)學(xué)建模思想逐漸培養(yǎng)出來的,所以希望通過對該問題的研究,對小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)強(qiáng)化數(shù)學(xué)建模思維提一些自己的看法,實(shí)現(xiàn)本文的研究意義。