林鋒
[摘? 要] 模型思想是當下數學教學的核心使命之一,也是助力小學生數學綜合能力全面發(fā)展的重要方面。在小學數學教學中,教師要善于利用資源,設計適合的問題情境,引導學生在相應的問題研究中實現解題模型的建構,助推小學生數學問題研究能力的不斷發(fā)展。數學教學中,教師需要抓住模型建設、模型演練、模型優(yōu)化、模型應用等環(huán)節(jié),理清數學應用題目研究路線,促進學生對數學問題研究的深入,促使他們的數學思維變得愈發(fā)敏銳、深刻,讓他們解決數學問題的能力不斷提高。
[關鍵詞] 模型構建;數學應用題;教學研究
培養(yǎng)學生數學模型思想是新課程改革的內容之一,也是發(fā)展學生數學綜合素養(yǎng)的重要著力點。在小學數學教學中,教師需要更精準地解讀教學內容,更理性地分析學生的學習水平,創(chuàng)設一系列模型應用情境,利用模型知識去研究問題、解決問題,讓學生在實踐體驗中更好地理解知識的本質,建構數學認知基礎,實現數學學習目標,讓學生在實際問題的研究學習中啟動數學思維,在實踐探索中建立良好的學習習慣。
[?]一、模型初建,啟動應用題解題思維
教師借助模型構建實施教學,需要對模型特點、模型內容、模型應用等進行深度探索,幫助學生梳理學習思維,形成系統(tǒng)性認知。在“長方體的實際應用”教學中,教師需要圍繞主題創(chuàng)設必要的學習情境、問題情境等,讓學生在問題研究中更好地理解和掌握長方體的本質,特別是表面積、體積的計算公式的由來等,也使得對應的數學學習經驗得以積累,為相應的數學模型建立提供最基礎的支持。
師:認真地觀看屏幕上的內容,從中找到的數學信息有哪些?
生1:這是一個公路的施工場面,要修的公路長2.5千米,路面寬16米。計劃在地基上鋪設厚度10厘米的瀝青,問題是需要多少瀝青?
生2:這個問題要解決的內容是什么?是鋪瀝青的表面積,還是其他的內容呢?
生3:不是表面積,表面積不就是公路表面的面積嗎?是一個長2.5千米、寬16米的長方形,沒有這么簡單的。
生4:如果是這樣就不需要告訴瀝青的厚度,所以應該是計算瀝青的總體積。
生5:瀝青的總體積?能計算嗎?它是一個什么形狀?
師:這個問題很好。瀝青的形狀是什么樣的呢?同桌之間討論交流一下。
……
生6:結合視頻中的畫面,畫出公路的草圖,發(fā)現鋪瀝青的地方是一個長方體,長2.5千米,寬16米,高是10厘米。
生7:還真是,那瀝青的總體積不就是2.5×16×10了嗎?
生8:你的這個算式不對!你看,這3個數對應的單位是一樣的嗎?2.5千米,16米,10厘米,都不相同的,怎么能直接計算呢?
生9:要換成同樣的單位才可以計算,即(2.5×1000)×16×(10÷100),這樣才能計算出正確結果。
……
生10:經過學習,我明白了像生活中鋪瀝青、鋪水泥路面實際鋪好后都是長方體,這個弄明白了,解決問題也就輕松多了。
……
要幫助學生建立初步的數學思維模型,以及對應問題研究模型,實戰(zhàn)演練是必不可少的一環(huán),也是最為關鍵的一環(huán)。因為只有在具體問題的研究思考中,學生才能對相關知識理解得更加透徹,相關的研究也會隨之深入。這樣學習的活動經驗和數學思維才會形成和諧的統(tǒng)一,從而讓數學模型思想在問題研究中發(fā)展起來。
聯系教學片段,可以看出,通過必要的實踐練習,可以喚醒學生既有的學習與經驗,也會促使學生有效學習思考的開展,更會讓學生在爭辯中學習分析、學習歸納,使他們的學習思維變得更加理性,思考問題變得愈發(fā)縝密,從而使學生解決問題的能力得到發(fā)展。同時,通過對問題的研究也使得相應數學問題的解決模型得到初步形成,為學生深度學習提供智力支持。
[?]二、模型演練,深化應用題解題規(guī)劃
沒有實踐的學習無疑就是紙上談兵,也是一個華而不實的空架子。在“長方體的實際應用”教學中,教師圍繞實際應用這一主題做文章,并讓學生在具體問題的探究中形成相應問題研究的思維模型,促進學習的順利推進,助推學生解決問題能力的不斷發(fā)展。教師也得學習順勢而為,特別是在目前“雙減”政策的大背景下,教師更需要優(yōu)化問題設計,精簡練習,以此來更好地滲透數學思想方法,促進數學解決問題模型的有效建構,讓學生的數學學習變得更智慧、更有靈氣。
師:前面問題研究學習是很有成效的,總結也是非??茖W的。接下來這個問題又是怎樣的一個問題呢?
課件呈現:學校計劃在操場的一邊挖出一個沙坑,長10米,寬3米,深80厘米。需要挖出的泥土有多少?
生1:這個問題就是挖出一個長方體的沙坑。挖出的泥土就是這個長方體的體積。
生2:那不就是和前面的問題差不多嗎?也需要注意一下單位的一致性。
……
師:不過我有點奇怪,前面鋪路的瀝青是長方體,現在挖土也是長方體,這是怎么回事呢?
生3:挖土就是挖出的泥土的體積,它不是挖的面積,當挖土機挖出一鏟子的泥土,那些泥土占據了一定空間,有一定的體積,累積起來,就是挖出的體積。
生4:這個挖土就像把水槽中的水倒出來一樣,也就是倒出水的體積,所以挖土挖出來的也是體積。
……
師:聽了大家的分析與思考,你有什么感觸?
生5:解決問題時認真地研究題目很重要,一不小心就算成表面積了。
生6:要分析清楚問題的實質,這兩道題實際上都是計算長方體的體積,需要從長方體的體積計算公式入手,找出條件進行計算。
……
提供必要的實踐學習機會是培養(yǎng)學生運用知識去研究問題、解決問題的基本途徑,也是培養(yǎng)解決問題能力的重要方式。在這樣的問題探究學習中,學生也會很自然地學到分析與思考的本領,從而讓自己的數學學習活動經驗得到更豐富的積累。
回顧教學片段,可以從中看出,把常規(guī)性的長方體的體積計算設計為生活化的問題,引導學生去分析與探索。這樣學生就在自主思考與同伴交流中更好地領悟問題的本質,凸顯相應的問題研究的基本方略,使得問題解決的思維模型在學習中不斷建立起來。
[?]三、模型優(yōu)化,理清應用題解讀路線
要促使學生更好地感悟數學知識的本質,建立起對應的數學問題解決思維模型,教師需要從引導反思開始,讓學生在自我學習反芻、與同伴辯論學習等活動中獲得應有的發(fā)展,讓他們的研究數學問題的能力穩(wěn)步提升。因此,在“長方體的實際應用”教學中,教師要從聚焦本質、助力建模等角度去謀劃教學,打造學習應用環(huán)節(jié),以此促進學生學習反思的開展、學習認知的建構等,使得學生的數學綜合素養(yǎng)得到較為理想的發(fā)展。
師:生活中類似的問題是比較多的,通過這兩個問題的研究,你的發(fā)現又是什么?
生1:要研究問題讀懂題目很重要,前面兩個問題,鋪瀝青和挖泥土看起來和長方體的體積計算是沒有聯系的,但是只要認真思考,或者畫一畫草圖,就能發(fā)現鋪瀝青就是鋪一個長方體的體積,挖泥土也就是挖出一個長方體的體積,所以它們最終需要解決的就是長方體的體積問題。
生2:從問題的分析中也能看出,計算長方體的體積是需要仔細地區(qū)分單位的,要注意長度單位、面積單位和體積單位之間的差異,特別是在同一個問題中要注意各個數量的單位是不是一樣的。這點是確保問題解決的正確性的一個重要方面。
……
師:分析得非常有道理。繼續(xù)看上面沙坑的后續(xù)研究吧!
課件呈現后續(xù)的問題:學校運來了22.5立方米的沙子,倒入沙坑中攤平。則沙子離地面的距離是多少?
生3:這里告訴的是沙子體積22.5立方米,倒入沙坑中,就可以計算出沙子在沙坑中的深度,然后就可以算出沙子與地面的距離了。
……
學而不思則罔。這是對學習最經典的論述,也是教師有效教學的重要理論依據之一。所以,在教學中教師需要在此方面花點力氣,給予學生必要的反芻與咀嚼的時空,從而助力他們把握數學知識的本質,實現問題解決模型的建立。教學片段中,教師通過開展辯論活動,使得長方體的體積計算模型得到較好的建立。同時,設計一組變式訓練,以此來幫助學生更有效地感悟長方體體積計算的本質,使他們的學習變得更加嚴謹、更有實效。
由此可見,要想更好地發(fā)展學生應用數學知識解決問題的能力,教師需要圍繞教學內容,創(chuàng)設必要的實際問題的研究學習情境,讓學生在“真槍實彈”的演練中增長才智,發(fā)展能力,提升思維的活力,讓他們的問題研究學習更加靈動,從而較好地建立起相應的數學思維模型,讓他們的數學素養(yǎng)得到較好的發(fā)展。當然,要達成這一目標也不是靠單純的一兩次的問題解決學習就能奏效的,教師還得圍繞新課標精神,抓實核心概念深入化、知識體系結構化等方面,用這樣的理念來構建實際問題研究教學的情境,讓學生得到全面的訓練,從而促使其數學綜合素養(yǎng)的發(fā)展。