小学数学的模型思想以及培养对策探析

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  摘 要:在新课程标准下,模型思想是小学数学的教学目标之一。通过模型思想能够让数学知识形象生动化,调动小学生的学习积极性。但是从小学数学教学来看,模型思想应用现状并不乐观,因此探究模型思想以及培养策略具有实用价值。阐述了建模的主要环节及价值取向,并以人教版数学四年级下“加法交换律”为例探讨培养对策。
  关键词:小学数学;模型思想;培养对策
  在《义务教育数学课程标准》中,首次将模型思想列入到10大核心词中,明确了数学课程中要以发展学生模型思想为重点。所谓数学模型思想,就是通过形式化语言,概括、抽象、简洁地表述数学特征及数量关系,属于一种数学结构。但是怎样建模,价值取向表现在哪些地方,这些都是相关人士探究的重要课题。
  一、建模的主要环节及价值取向
  (一)数学建模的主要环节
  数学建模主要体现在问题情境、建立模型及求解验证等过程中。建立模型思想首先就要从现实生活或者具体情境中得出数学问题,由此可见现实生活或情境为建模提供源泉,从中抽象数学问题,这是建模的起点。因此情境到问题环节为建模准备,然后采用数学符号构建不等式、方程及函数等数学问题,以此体现出数量关系与变化规律。学生采用分析、观察、判断及推理等各种数学活动实现模型,该过程属于建模中的关键环节,称之为构建模型。最后要对结果总结讨论,分析模型在同类问题中是不是合理,如果不合理就要再次假设、完善,这个过程属于验证解答过程。
  (二)模型思想价值取向
  将模型思想渗透到小学数学中,其价值取向主要体现在三个层面上。
  首先是基础层面,有助于学生对数学本质的认识。经过建立数学模型,学生就能够体会到数学与生活的紧密联系,建模过程就是对生活的“数学化”过程。
  其次是核心层面,有效提高学生的数学素养和解决问题的能力。数学建模属于缜密的推理行为,而感悟模型思想更是思维演进及发展的过程,能够更好地落实符号意识、推理能力、几何直观及创新意识等,提高应用数学意识与创新意识。
  最后是发展层面,有助于学生的后续发展。在小学教学中渗透数学模型思想,能有效提高学生对数学的兴趣及应用意识,为初中学习做好衔接工作,有利于后续学习。
  二、培养模型思想对策
  为了探究模型思想的培养,本文就以人教版小学数学“加法交换律”(四年级下册)为例,探讨培养对策。
  (一)初识模型
  这是起步阶段,因此教师要创设情境,引导学生从生活经验中发掘数学问题,激发学习兴趣,引导小学生积极思考。教师通过课件展示出教材例题情景图。
  教师:大家仔细观察,图中能够获得什么信息?
  学生:李大叔上午跑了13公里,下午12公里,一天总共多少公里。
  教师:如何列式解决?
  学生1:12 13=25公里。
  学生2:13 12=25公里。
  教师:两式结果均为25公里,可用什么符号连起来?
  学生:等号。(教师在黑板上板书出等式)
  教师给予提示:大家读读这个等式,再想一想,还能够写出几个这种等式?
  通过学生交流沟通,学生从式子中寻找出“相加”“有两个数字”“交换位置”及“结果相等”等共同点。通过这种方式引导学生初步认识加法交换律及其本质内容。但是这种认识仅仅停留在加法交换律的仿写和推测上,需要进一步认识与学习。
  (二)归纳模型
  这个阶段是建立模型思想的关键阶段,属于探索阶段。因此教师必须要留给学生充足时间及空间去思考、观察、猜测、计算、验证及推理等。
  教师:大家想想,是不是任何两个加数交换位置,其和均不变呢?
  学生1:是。
  学生2:不是。
  教师:大家观点不同,就要对这两种观点验证一下,最好的验证方法是什么呢?
  给学生一定时间思考,然后汇报举例验证。
  学生1:15 5=5 15。
  学生2:18 12=12 18。
  学生3:0.3 0.7=0.7 0.3。
  教师:大家仔细观察一下,前面几个举例是不是完全一样?
  学生1:有一个属于小数加法,当然也适合加法交换律。
  教师:由此可见,这种交换律不仅适合整数,还可满足小数相加,变换位置后加和不变。
  学生2:两个分数同样可以。
  教师提示:大家总结一下,两个加数可以是什么数呢?
  学生:可为整数、小数,还可为分数。
  此处就采用猜想—验证方法,学生经历加法交换律的探究过程,然后通过大量例子验证这种说法是否正确,将加法交换律歸纳成完整的数学模型。
  (三)应用模型
  这个阶段属于强化阶段,当学生建立好数学模型后,就要引导学生对数学模型进行应用与解释,从而理解数学模型的作用和价值。当然拓展方式比较多,主要有如下几种情况:
  填一填:选择适合加法交换律的填空题,让学生练习。
  判一判:出一些试题,要求学生判断是否符合加法交换律。
  用—用:(1)能写出多少加法交换律的算式?哪种算式计算更简便?
  (2)交换律适合乘法?我的猜想;举例验证;可以找出反例吗?
  通过这些练习题,学生不仅巩固了数学模型思想知识,而且其数学知识得到了扩充与提升。其中“填一填”为基础题,侧重加法交换律的应用;“判一判”重在加法交换律解释;“用一用”不仅提高了学生的迁移能力,还拓展了其对数学模型的应用能力。
  参考文献:
  [1]杨静.小学数学教学中培养学生的模型思想策略分析[J].中国校外教育,2015(18).
  [2]刘明祥.在小学数学教学中培养学生模型思想的探讨[J].教育探索,2013(9).
  [3]许卫兵.磨·模·魔:小学数学教学中渗透模型思想的思考[J].课程·教材·教法,2012(1).
  [4]张汝贤.小学数学教学中学生数感培养策略研究[J].开封教育学院学报,2017(4).
  编辑 郭小琴
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