模型思想与小学数学教学的学习心得

2016年7月8日,我们全区数学老师在师发展中心有幸聆听了刘主任与各位名师和专家的讲座,感觉收获颇多。其中关于《模型思想与小学数学教学》的专题讲座引发了我对课堂教学的思考。

 在小学数学教材中,模型无处不在。小学生学习数学知识的过程,实际上就是对一系列数学模型的理解、把握的过程。在小学数学教学中,重视渗透模型化思想,帮助小学生建立并把握有关的数学模型,有利于学生握住数学的本质。  数学模型一般是指用数学语言、符号和图形等形式来刻画、描述、反映特定的问题或具体事物之间关系的数学结构。

什么是模型思想?

模型思想就是针对要解决的问题,构造相应的数学模型,通过对数学模型的研究来解决实际问题的一种数学思想方法。 

(1)模型化思想是“问题解决”的重要形式

(2)模型化思想是培养学生“用数学”的重要途径

(3)模型化思想有利于培养学生的创造能力。

《义务教育课程标准》在“前言”中指出:“模型思想的建立是学生体会和理解数学与外部世界联系的基本途径、建立和求解模型可以提高学习数学的兴趣和应用意识。”由此可见,模型思想是数学教学必须渗透的思想方法之一,而且与传统数学不同的是,新课改下的数学建模过程必须要有学生的主体参与,也就是说它是在学生自主理解、建构基础上的模型,而不是生硬地塞给学生的公式、法则等。让学生在小学阶段积累一定的数学模型思想,并逐步体会数学建模过程是数学教学的核心目标之一,是学生数学素养形成的重要体现。

数学建模就是把现实世界中的实际问题加以提炼,抽象为数学模型,求出模型的解,验证模型的合理性,并用该数学模型所提供的解答来解释现实问题。数学知识的这一运用过程就是数学建模。在小学数学教学实践中培养学生建立模型思想,培养学生的推理能力,我觉得要做好以下两点:

1、要转变教学理念,在教学中注意两个“问题”: 第一个是从纷杂的实际问题中,筛选出有用信息,从而抽象成数学问题,也就是发现问题,提出问题,这是“数学建模”的起点;第二个是根据已提出的问题,全面分析其中的数量关系,探索出解决问题的方法并解决问题,必要时回顾反思解决问题的过程。也就是要分析数学问题,建立数学模型,这是“建立模型思想”的核心。在小学阶段,学生认识小数时主要是将它和分数之间进行意义上的关联,即:一位小数表示十分之几,两位小数表示百分之几,三位小数表示千分之几……。按照螺旋上升的教材编排原则,上述内容大多分解在三、四年级分两次学完,三年级先认识一位小数。如何在三年级初步认识一位小数时就体现出“建模”的思想呢?我们进行了如下教学:

课始,我出示到超市购买的一些物品和相应的价钱:水彩笔12元、美工刀3元5角、铅笔0.4元。当“0.4元”出现后,提问:

师:知道“0.4元”到底是多少钱吗?

生:0.4元就是4角钱。(板书4角=0.4元)

师:4角钱有没有1元多?

生:没有。

师:看来,和1元相比,0.4元只能算是一个“零头”了。如果我们用这样的一个长方形来表示1元(出示图1),你能把它分一分、涂一涂,将0.4元表示出来吗?

图1                            图2

(学生拿出练习纸画画涂涂,把自己的想法表示出来。交流时,寻找共性特点:平均分成10份,涂出其中的4份)

师:为什么这样就将“0.4元”表示出来了呢?

生:因为1元等于10角,平均分成10份,1份就是1角,4份就是4角。

师:看着大家画出的图示,让我想起以前咱们学什么时,也是这样子平均分一分、涂一涂?

生:分数!

师:那0.4元如果用分数表示,如何表示呢?

生:十分之四元。

师:数学真是有趣,原来0.4元也就是我们熟悉的十分之四元。

(出示图2)

师:老师购买了一块橡皮,它的价钱是多少呢?(出示:0.8元)0.8元是多少钱?

生:0.8元就是8角

师:又是一个不足1元的零头,如果我们还是用这样的一个长方形来表示1元,那0.8元又该怎么表示呢?

学生模仿者刚才的方式表示出“0.8元也就是十分之八元”(见右图)。接着,老师给学生提供一个空白的平均分成10份的长方形,任意涂出其中一部分,表示出一个小数和相应的分数。几个学生自由展示后,组织梳理,从0.1就是十分之一,0.2就是十分之二……

师:接下来我们再来看看笔记本的价格,我给你一个图示(见下图),你知道它的价钱了吗?

生:笔记本的价格是1.2

师:刚才的小数都是“零点几”,现在怎么变成“一点几”了?

生:现在有两个长方形了,第一个涂满了颜色,表示整1元。第二个平均分成了10份,涂了其中的2份,也就是2角钱,0.2元,合起来就是1.2元了。

师:我买的钢笔的价钱是8.6元,如果让你画一幅图来表示它的价钱,你准备怎样画呢?

生:我准备先画9个大小一样的长方形,然后把前面8个涂满颜色,第9个长方形平均分成10份,涂出其中的6份。

……

上述教学过程抓住了知识间的联系(小数和十进分数的关系)而展开,但又不是停留在教师直接的讲解和“告诉”,而是让学生充分展开探索过程,借助于直观图示的形象支撑,建立起了一位小数的“直观模型”(长方形等分、涂色)。这种形象的“直观模型”既搭起了小数和分数之间的桥梁,也具有强大的“扩展”功能,对后面学习两位小数、三位小数(同样的长方形,只是平均分成100份、1000份)以及抽象概括“小数的意义”具有统摄作用。

2、要从学生已有的生活经验出发,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行应用的过程,获得对数学核心概念的理解。从一些名师教学实录中可以看到,使学生构建模型的基本思路是:①创设问题情境,发现提出问题——建立模型准备;②自主整理信息,探究解决问题——建立数学模型;③解释应用拓展,体验数学价值——应用数学模型。

      教给学生一种好的建模思想就等于交给他们一把开启成功大门的钥匙。在小学数学教学中有目的的培养学生的数学建模思想,能够为学生架起一座从数学知识到实际问题的桥梁,作为教师,我们要相信只要坚持,模型思想必定会在潜移默化中逐步建立、发展。