摘 要:什么是數(shù)學建模呢?數(shù)學建模是建立數(shù)學模型并用它解決問題這一過程的簡稱。把數(shù)學建模的思想方法融入課堂教學中去,則能從根本上提高學生的學習效率。
關鍵詞:解讀;教材;創(chuàng)設;情境;交流;看法
下面我從兩個方面談談小學數(shù)學教學中的數(shù)學建模。
一、 從建模的角度解讀教材
小學數(shù)學教材中的大部分內(nèi)容已經(jīng)按照數(shù)學建模的思想編排,即“創(chuàng)設問題情境——對問題進行分析——建立數(shù)學模型——模型應用、拓展”的模式,只是大部分數(shù)學教師還沒有意識到這一點。例如人教版三年級上冊,第一章“測量”的第一節(jié)“毫米的認識”這一內(nèi)容,書中是這樣編排的。
(一) 通過插圖創(chuàng)設問題情境
(1)讓學生估計數(shù)學書的長、寬、厚大約是多少厘米,再讓學生測量“數(shù)學書的長、寬、厚的長度”。(2)學生匯報測量的結果:“我量出的寬不到15厘米,還差 ”“我量出的寬比14厘米多,多 ”“數(shù)學書的厚不到1厘米是 ”,這里讓學生量的數(shù)學書的寬和高都不是整厘米,學生不會表述。(3)小精靈提出數(shù)學問題:“當測量的長度不是整厘米時,怎么辦?”
(二) 將實際問題數(shù)學化,建立數(shù)學模型
當測量的長度不到1厘米時怎么辦呢?這時學生就會產(chǎn)生“有比1厘米更短的長度單位嗎?”的念頭,然后教師啟發(fā)學生:“數(shù)學家們把1厘米平均分成10格,每1小格的長度叫1毫米,請同學們看自己的直尺,數(shù)一數(shù)1厘米的長度里有幾小格?1厘米里有幾毫米呢?”在這里教師一定要幫助學生建立“毫米”這個數(shù)學模型的概念。
(三) 解釋、應用與拓展
(1)請同學們看實物1分錢硬幣,它的厚是1毫米。
(2)讓學生再次測量數(shù)學書的寬、厚各是多少。
二、 讓學生親身經(jīng)歷數(shù)學模型的產(chǎn)生、形成與應用過程
例如:人教版六年級上冊“圓的周長”一課教師可以這樣設計。
(一) 讓學生親身經(jīng)歷問題產(chǎn)生的過程
出示主題圖:一個學生繞著圓形花壇騎自行車。教師提出問題“騎一圈大約有多少米”。
(二) 讓學生親身經(jīng)歷猜測、分析、驗證的過程
(1)師:請同學回憶什么是周長?正方形、長方形的周長怎么求?與什么有關系?
(2)師:什么是圓的周長?同桌互相指一指自己桌面上的圓形物體的周長。
(3)師:猜想圓的周長與什么有關?
(4)學生動手驗證自己的猜想。
a. 請同學拿出課前準備的學具(兩個大小不同的圓,一個直徑5厘米,另一個直徑10厘米),同桌合作分別量出兩圓的周長,驗證生1與生2的猜測是否正確。
b. 學生匯報交流自己測量的結果,并談談自己的看法。
(三) 讓學生親身經(jīng)歷數(shù)學模型(圓周率π)的產(chǎn)生過程
剛才同學們已驗證了圓的周長與直徑有關,那么它們到底有怎樣的關系呢?(1)師:正方形的周長是邊長的4倍,猜猜圓的周長與直徑有倍數(shù)關系嗎?仔細觀察下圖后回答。(2)師:同學們的猜想有道理嗎,讓我們利用前面測量過的圓的直徑與周長的數(shù)據(jù)來算一算圓的周長是直徑的幾倍,學生計算后匯報交流。(3)介紹中國古代數(shù)學著作《周髀算經(jīng)》與數(shù)學家祖沖之1500年前就計算出圓周率應在3.1415926和3.1415927之間的故事。
師:π的小數(shù)部分有很多位數(shù)。為了計算方便,一般把它保留兩位小數(shù),取近似值3.14。
(四) 讓學生歸納、總結、應用圓的周長計算公式
既然圓的周長與它的直徑的比值是一個固定值π,那么圓的周長怎樣求?
反思:建構主義認為,知識是不能簡單地進行傳授的,而必須通過學生自身以主動、積極的建構方式獲得。這里從貼近學生的生活背景出發(fā),提出“繞著圓形花壇騎一圈大約有多少米?”的問題,到“怎樣求圓的周長”,再到學生不斷地猜想驗證“圓的周長與直徑有關”“圓的周長與它的直徑的比值是一個固定值”,最后得到“圓的周長計算公式”這個數(shù)學模型,學生親身經(jīng)歷了猜測、分析、驗證、交流、歸納、總結的過程,實際上這就是一個建立數(shù)學模型的過程。在這個建模過程中培養(yǎng)了學生的初步建模能力,自覺地運用數(shù)學方法去發(fā)現(xiàn)、分析、解決生活中的問題的能力,培養(yǎng)了學生的數(shù)學應用意識。其實在平常的生活現(xiàn)象中處處蘊涵著樸實的數(shù)學思想方法,這些數(shù)學思想方法往往通過數(shù)學模型表現(xiàn)出來。在小學數(shù)學教學中我們可以從培養(yǎng)學生初步的數(shù)學建模能力開始,按“創(chuàng)設問題情境——對問題進行分析——建立數(shù)學模型——模型應用、拓展”的模式來組織教學,把數(shù)學建模的思想方法融入課堂教學中去。
作者簡介:
仲家榮,甘肅省武威市,民勤縣西渠鎮(zhèn)完全小學。