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数学的生命力在于它能够有效地解决现实生活中的各种问题,而数学模型正是联系数学与现实世界的桥梁。众多教学实践也证明,在数学教学中,借助数学模型可以大大促进学生对问题的理解,加强对知识的内在体验和感知,进而发展学生的模型思维。因此, 在教学中如何有效帮助学生构建数学模型,是我们教学关注的重点。
1.创设情境,激发建模兴趣。众所周知,创设情境是激发学生学习兴趣的重要途径,同时也是促进学生建模的有效手段。在教学中,教师要结合教材内容,从学生的生活实际和已有知识经验出发,寻找数学模型的生活背景,精心选择学习素材,设计具有思考价值、有现实意义、难易适度的生活化问题,从而激发学生的探究兴趣,建构相关的数学模型。
如教学“确定起跑线”时,我从播放400米赛跑的片段引入新课,先展示操场跑道的整体情况,接着播放运动员在不同起跑线上准备起跑、跑到弯道时跑内道的学生快速追上外圈的学生、最后冲刺等情境。在观看了此情境后,学生产生了许多疑问:为什么起跑线不同?为什么跑弯道时,跑内道的运动员能那么快地超过跑外道的运动员呢?是因为他们越跑越快吗?紧接着,学生获得相关信息:跑道是由直道和弯道组成的,终点相同,起跑线不同,外道比内道长。此时,我进一步借助课件让学生明确:因为外道比内道长,所以各跑道的起跑线不同。将教材上的内容通过生活中熟悉的事例,以情境的方式展示给学生,这样很容易激活学生已有的生活经验,并能借助积累的经验感受其中隐含的数学问题。学生有了丰富的问题情境做支撑,就能为解决本课的数学模型——“相邻起跑线的距离差=直径差(道宽)×π”做好铺垫,从而激发建模兴趣。
2.积累表象,培育建模基础。审视小学数学教学中的许多数学问题,我们可以发现,不同的数学情景背后,往往具有相同的思维模型,都是通过表象这个中间环节,为学生架设从形象思维跃迁到抽象思维的支点。因此,教师要给学生提供丰富的感性材料,多侧面、多维度、全方位感知这类事物的特征或数量相依关系,为数学模型的准确构建提供可能。
如五年级《数学》上册“数的奇偶性”一课,小船原始状态在南岸,往返几次后,小船是停留在南岸还是北岸呢?教师让学生拿物体当成船实际操作往返,让学生用积累的经验来感受其中隐含的数学问题,再简化到图形符号表示,从具体到抽象,从而得出奇数次小船都在北岸,偶数次小船在南岸。最后列举开关灯、抛硬币等类似事例,为形成“数的奇偶性”的模型奠定了坚实的基础。
3.抽象本质,直击建模实质。具体生动的情境问题只是为学生数学模型的建构提供了可能, 如果忽视对具体的表象描述进行取舍进而抽象概括出本质的、具有一般特性的方法、规律,那就不能称其为建模。
如建立“圆柱”这个几何模型时,首先让学生观察热水瓶、茶杯、可乐罐、电线杆、大树、房屋柱子等,通过现代教学手段(如用多媒体课件或实物投影仪),初步建立实物圆柱的表象。然后让学生学会撇开扶手柄、树枝、颜色等非本质特征,分析主体部分的形状,再配以必要的假设,得出它们的共同属性:只能往侧面方向滚动,且上下两个底面是大小相同的圆面,侧面可以展开成长方形的立体图形。最后抽象出“圆柱体”这一数学模型。在这个教学过程中,教师充分挖掘教材中蕴含的数学建模的思想,精心设计教学环节,让学生经历“观察—分析和处理(简化)—抽象—检验和修改”的过程。完成从物理模型到直观的数学模型,再到抽象的数学模型的建构过程。
4.联系实际,体会建模价值。新的模型通过解释、评价自然地纳入学生已有知识体系中,并化作自己的解题经验,这是学生认识上的飞跃。让学生将求得的数学模型放到实际情境中去检验,用所建立的数学模型来解答生活实际问题,能体会到数学模型的实际应用价值,体验到所学知识的用途和益处,体验到成功的喜悦,这也是建模的根本目的。
例如,在教学“圆的认识”时,学生通过折圆纸片,知道了圆心,并理解了圆上各点到圆心的距离都相等,这时,便可解释出为什么车轮要做成圆形的道理;从三角形具有稳定性,得出自行车架为什么要制成三角形状的道理……久而久之,学生就会深切感受到生活与数学的密切联系,体会构建数学模型对于解决实际问题的重要作用,从而逐步学会用数学的方法思考并解决实际问题。(作者单位:江西省于都县实验小学)
1.创设情境,激发建模兴趣。众所周知,创设情境是激发学生学习兴趣的重要途径,同时也是促进学生建模的有效手段。在教学中,教师要结合教材内容,从学生的生活实际和已有知识经验出发,寻找数学模型的生活背景,精心选择学习素材,设计具有思考价值、有现实意义、难易适度的生活化问题,从而激发学生的探究兴趣,建构相关的数学模型。
如教学“确定起跑线”时,我从播放400米赛跑的片段引入新课,先展示操场跑道的整体情况,接着播放运动员在不同起跑线上准备起跑、跑到弯道时跑内道的学生快速追上外圈的学生、最后冲刺等情境。在观看了此情境后,学生产生了许多疑问:为什么起跑线不同?为什么跑弯道时,跑内道的运动员能那么快地超过跑外道的运动员呢?是因为他们越跑越快吗?紧接着,学生获得相关信息:跑道是由直道和弯道组成的,终点相同,起跑线不同,外道比内道长。此时,我进一步借助课件让学生明确:因为外道比内道长,所以各跑道的起跑线不同。将教材上的内容通过生活中熟悉的事例,以情境的方式展示给学生,这样很容易激活学生已有的生活经验,并能借助积累的经验感受其中隐含的数学问题。学生有了丰富的问题情境做支撑,就能为解决本课的数学模型——“相邻起跑线的距离差=直径差(道宽)×π”做好铺垫,从而激发建模兴趣。
2.积累表象,培育建模基础。审视小学数学教学中的许多数学问题,我们可以发现,不同的数学情景背后,往往具有相同的思维模型,都是通过表象这个中间环节,为学生架设从形象思维跃迁到抽象思维的支点。因此,教师要给学生提供丰富的感性材料,多侧面、多维度、全方位感知这类事物的特征或数量相依关系,为数学模型的准确构建提供可能。
如五年级《数学》上册“数的奇偶性”一课,小船原始状态在南岸,往返几次后,小船是停留在南岸还是北岸呢?教师让学生拿物体当成船实际操作往返,让学生用积累的经验来感受其中隐含的数学问题,再简化到图形符号表示,从具体到抽象,从而得出奇数次小船都在北岸,偶数次小船在南岸。最后列举开关灯、抛硬币等类似事例,为形成“数的奇偶性”的模型奠定了坚实的基础。
3.抽象本质,直击建模实质。具体生动的情境问题只是为学生数学模型的建构提供了可能, 如果忽视对具体的表象描述进行取舍进而抽象概括出本质的、具有一般特性的方法、规律,那就不能称其为建模。
如建立“圆柱”这个几何模型时,首先让学生观察热水瓶、茶杯、可乐罐、电线杆、大树、房屋柱子等,通过现代教学手段(如用多媒体课件或实物投影仪),初步建立实物圆柱的表象。然后让学生学会撇开扶手柄、树枝、颜色等非本质特征,分析主体部分的形状,再配以必要的假设,得出它们的共同属性:只能往侧面方向滚动,且上下两个底面是大小相同的圆面,侧面可以展开成长方形的立体图形。最后抽象出“圆柱体”这一数学模型。在这个教学过程中,教师充分挖掘教材中蕴含的数学建模的思想,精心设计教学环节,让学生经历“观察—分析和处理(简化)—抽象—检验和修改”的过程。完成从物理模型到直观的数学模型,再到抽象的数学模型的建构过程。
4.联系实际,体会建模价值。新的模型通过解释、评价自然地纳入学生已有知识体系中,并化作自己的解题经验,这是学生认识上的飞跃。让学生将求得的数学模型放到实际情境中去检验,用所建立的数学模型来解答生活实际问题,能体会到数学模型的实际应用价值,体验到所学知识的用途和益处,体验到成功的喜悦,这也是建模的根本目的。
例如,在教学“圆的认识”时,学生通过折圆纸片,知道了圆心,并理解了圆上各点到圆心的距离都相等,这时,便可解释出为什么车轮要做成圆形的道理;从三角形具有稳定性,得出自行车架为什么要制成三角形状的道理……久而久之,学生就会深切感受到生活与数学的密切联系,体会构建数学模型对于解决实际问题的重要作用,从而逐步学会用数学的方法思考并解决实际问题。(作者单位:江西省于都县实验小学)