張文雅
摘 ?要:在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)模型思想,是課程改革所賦予的重大使命。因此,在具體的教學(xué)活動(dòng)中教師應(yīng)善于創(chuàng)設(shè)問題情境、搭建猜想驗(yàn)證平臺(tái)、給予實(shí)踐應(yīng)用機(jī)會(huì),幫助其感知模型,建構(gòu)模型。同時(shí),還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用掌握的數(shù)學(xué)與模型去分析問題、研究問題,在應(yīng)用中不斷提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和應(yīng)用意識,讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)持續(xù)升溫。
關(guān)鍵詞:模型思想;問題情境;小學(xué)數(shù)學(xué);學(xué)習(xí)升溫
培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的模型思想是數(shù)學(xué)教學(xué)的十大核心任務(wù)之一。因此,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中教師就應(yīng)重視建模思想在教學(xué)中的滲透,著力通過幫助學(xué)生感知數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)真實(shí)之間的聯(lián)系,促使他們在具體的生活化情境中或問題情境中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,進(jìn)而幫助他們逐步形成初步的數(shù)學(xué)思維模型。在此,筆者結(jié)合“平行四邊形的面積”的教學(xué)實(shí)踐,談一談怎樣引領(lǐng)學(xué)生從問題情境到建立模型,再到驗(yàn)證求解等學(xué)習(xí)體驗(yàn)中建立數(shù)學(xué)模型。
一、創(chuàng)設(shè)問題情境,引發(fā)學(xué)習(xí)體驗(yàn)
幫助學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型,問題是先導(dǎo)。也正是問題的引領(lǐng),才能激發(fā)學(xué)生探究的欲望,產(chǎn)生真正的學(xué)習(xí)需要,讓他們的學(xué)習(xí)充滿活力。所以在教學(xué)中教師要善于解讀教材文本的內(nèi)涵,精準(zhǔn)地把握學(xué)生生活現(xiàn)實(shí),進(jìn)而創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生學(xué)習(xí)需求、心理需求的情境,讓他們能快樂學(xué)習(xí)、智慧學(xué)習(xí)。
如,在學(xué)生較為熟練地解決了長方形、正方形的面積計(jì)算問題后,教師就可以順勢推出:請看一看這塊菜地(圖1),說出它的名稱,想想這個(gè)菜地的面積是多少平方米?
創(chuàng)設(shè)這樣的情境,旨在讓學(xué)生在長方形面積、正方形面積計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)支持下,進(jìn)行一定的探索與猜想。同時(shí),還利用這個(gè)問題引發(fā)學(xué)生關(guān)注學(xué)習(xí),促使他們的學(xué)習(xí)思維發(fā)散開來。
當(dāng)然,要讓學(xué)生順利地、正確地去解決這個(gè)問題,還需要學(xué)生建立平行四邊形面積計(jì)算的思維模型。盡管長方形、正方形都是平行四邊形,但是它們的面積計(jì)算方法與經(jīng)驗(yàn)、思維對一般性的平行四邊形是不適用的,數(shù)學(xué)模型也是不匹配的。所以就得給予一個(gè)探究平臺(tái),讓他們能夠提出猜想,想到方法去驗(yàn)證猜想,進(jìn)而在思維碰撞中建構(gòu)平行四邊形面積計(jì)算的模型。
二、引領(lǐng)猜想驗(yàn)證,加速學(xué)習(xí)建模
要實(shí)現(xiàn)學(xué)生高效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),教師就得重視在問題引領(lǐng)下的猜想、探索、驗(yàn)證等系列活動(dòng)的開展,以便學(xué)生在真實(shí)的活動(dòng)中學(xué)會(huì)分析篩選,學(xué)會(huì)抽象概括,進(jìn)而形成初步地解決問題的模型,使得相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型得以建立。如上述教師創(chuàng)設(shè)的問題情境,其目的就是讓學(xué)生在猜想、嘗試等活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)問題,進(jìn)而實(shí)施驗(yàn)證糾偏,以達(dá)到理解知識、建構(gòu)相應(yīng)的解決問題的數(shù)學(xué)模型的目的。因此,在上述情境下組織這樣的相關(guān)學(xué)習(xí)活動(dòng):
一是提供自由探究的平臺(tái)。首先讓學(xué)生自己讀題、審題,進(jìn)而嘗試。其次組織學(xué)習(xí)展播,用投影顯示學(xué)生的思考。有的學(xué)生是:50×100,有的學(xué)生是:30×50,還有的學(xué)生是:30×100。此時(shí)的教師不是評價(jià)者,而是學(xué)生學(xué)習(xí)爭辯的挑唆者?!芭叮∮?種思考了,還有沒有其他的啊?”“既然沒有其他的想法,那下面就來研究一下這3種思考,請同類解答的同學(xué)先想一想,你是怎么想到這種方法的?”教師沒有做出評價(jià),而是要求學(xué)生說出自己的思考過程,促使學(xué)生再回過頭來想一想自己解答的依據(jù)是什么。第三組織學(xué)習(xí)辯論,讓事理在思辨中愈發(fā)清晰起來?!伴L方形的面積就是相鄰的兩邊長與寬相乘得到的,所以平行四邊形的面積也是相鄰兩邊相乘。”“我認(rèn)為平行四邊形它不像長方形那樣,都是直角,但長和寬是互相垂直的,所以用30×50?!薄拔乙彩菑拈L方形長和寬互相垂直來思考,這里30和100的邊是互相垂直的,所以就把它們相乘了。”
二是保證驗(yàn)證學(xué)習(xí)的實(shí)效。為保證驗(yàn)證的實(shí)效性,上述問題只能作為引子,所以教師還得搭建學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)。“請同學(xué)們,用好老師給各小組準(zhǔn)備的學(xué)具,嘗試不同的方法,看看會(huì)有什么發(fā)現(xiàn)?”學(xué)生會(huì)在活動(dòng)的提示下進(jìn)行著不同的嘗試,有的采用方格紙覆蓋法,數(shù)方格得出給出的平行四邊形的面積是24平方厘米;有的采用畫正方形小方格的方法,也得出24平方厘米;有的采用剪拼法,任意畫一條高,沿著高把平行四邊形剪成2塊,再移拼成一個(gè)長方形,得到面積也是24平方厘米……
學(xué)生活動(dòng)是開放的,方式是多樣的,但絕大多數(shù)的結(jié)果是24平方厘米。盡管這樣,教師還得組織驗(yàn)證方法的比較,學(xué)生會(huì)在思辨中發(fā)現(xiàn)“把平行四邊形沿高剪下,再移拼成長方形,方法最直接,也最容易看出?!币?yàn)槭羌粝乱徊糠郑僖破?,所以圖的形狀會(huì)改變,但面積是不會(huì)變的。同時(shí)還發(fā)現(xiàn),平行四邊形的底就是長方形的長,平行四邊形的高就是長方形的寬,從而直接推導(dǎo)出“平行四邊形的面積=底邊×高”,平行四邊形面積計(jì)算的數(shù)學(xué)模型也就在爭辯中脫穎而出。
從中不難發(fā)現(xiàn),只有當(dāng)學(xué)生經(jīng)歷過問題感知、想象猜測、比較分析、驗(yàn)證猜想、歸納提煉等系列活動(dòng),他們才能更加理智地區(qū)分猜想的對錯(cuò),從而建立牢固的理性感悟。并在此期間,有效地建立起有關(guān)問題研究的正確的數(shù)學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的有效突破。
三、營造體驗(yàn)氛圍,引導(dǎo)應(yīng)用模型
任何一種知識都需要在實(shí)踐中加以鞏固和深化,這樣才會(huì)形成對應(yīng)的技能。同理,當(dāng)學(xué)生形成了初步的數(shù)學(xué)模型,但不能說他已經(jīng)掌握了該思維模型,教師還得營造一個(gè)個(gè)體驗(yàn)數(shù)學(xué)模型的氛圍,讓學(xué)生在解決問題中真正消化學(xué)習(xí),正確理解,從而科學(xué)建構(gòu)。
如,在上述的驗(yàn)證中學(xué)生基本感悟了平行四邊形面積的思維模型,明白“平行四邊形的面積=底×高”,這還不夠。還需要教師為他們設(shè)計(jì)用模型的平臺(tái),讓他們在真實(shí)的情境中深化理解模型,在運(yùn)用中進(jìn)一步熟悉模型。
比如,設(shè)計(jì)三組訓(xùn)練:一是基本題型,給定底和高計(jì)算面積。二是解決類似導(dǎo)入部分的問題,學(xué)會(huì)甄別,科學(xué)應(yīng)用模型去思考問題。三是稍有拓展的習(xí)題:如圖2,計(jì)算出圖中未知的高是多少厘米?
設(shè)計(jì)三類應(yīng)用訓(xùn)練,主要目的就是讓學(xué)生在不同的情境中靈活地運(yùn)用該模型,學(xué)會(huì)分析思考,以促進(jìn)他們的數(shù)學(xué)思維得到訓(xùn)練,他們的解決問題的能力得到發(fā)展。同時(shí),也有助于學(xué)生進(jìn)一步理解數(shù)學(xué)模型,促進(jìn)數(shù)學(xué)模型的內(nèi)化。
總之,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)模型思想是一項(xiàng)復(fù)雜且艱巨的工程,還需要教師在具體教學(xué)中科學(xué)滲透,精準(zhǔn)引領(lǐng),促使學(xué)生更好地建構(gòu)數(shù)學(xué)模型。同時(shí),還要?jiǎng)?chuàng)設(shè)應(yīng)用平臺(tái),促進(jìn)數(shù)學(xué)模型在學(xué)生的學(xué)習(xí)深入中不斷升華,逐漸內(nèi)化。
數(shù)學(xué)教學(xué)通訊·小學(xué)版2019年12期