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(荣获禅城区教育教学论文大赛二等奖)对教学中数学建模的探究 陈美(东方村尾学校)
2019-11-15 阅读次数:2440

摘要:在社会生活中,数学发挥着不可替代的作用。在任何阶段,数学是一门非常重要的学科。本文就教学中数学建模思维的培养进行探究,以推动数学教学的提升、促进学生的最优发展。

关键词:小学数学,数学建模

一、引言

马克思曾说过:“任何一门学科只有充分利用了数学才能够达到完美的境界。”为学生能够学好数学,教师在教学中应多注重建模思维的引导,通过建模发展学生的观察、分析、合作探究、概括、想象、创造等能力。让学生在学习活动中,感受数学的魅力。

二、数学建模的认识及其重要性

数学建模是根据实际问题来建立数学模型,对数学模型来进行求解,然后根据结果去解决实际问题。因数学知识具有抽象的特点,为了帮助学生学好数学,可以通过数学建模的过程,即教师结合数学课本知识,将未经简化抽象的现实问题带到课堂上,让学生通过建立数学模型学数学、用数学的教学过程,促使学生更简单、深入的理解并掌握数学知识。数学建模不仅可以培养学生解决实际问题的能力、表述能力;还可以培养学生的自学能力;还可以培养学生的想象力、洞察力、和创造能力。

三、模型思想的基本活动过程

数学建模素养是数学核心素养的六要素之一,其重要性不言而喻。同时学生的认知水平有限和生活经验有限,那么教师在教学活动过程中引导学生构建数学模型,在生活实际中遇到此类问题时会应用其中价值解决问题。

例如相遇问题:①创设问题情境,激发学生的求知欲。先让两位同学到讲台上表演,两人相向而行,同学们观察这一过程,你看到了什么?学生回答:两个人会在某个地方相遇?他们是相向而行的………这个时候就可以引入一些相遇问题的条件:同时出发,相向而行,中途相遇等等。当学生对此有了一定的了解之后,就可以试着做一个具体的例子,如:甲乙两地相距870千米,两车相向而行,快车每小时行80千米,慢车每小时行65千米,快慢车同时出发行驶几小时后两车相遇?②抽象概括,建立模型,解此题可以将整个过程用线段图来形象的描述,这就是相遇问题建立的数学模型。③研究模型,形成数学知识。解题分析:先假设两车X小时后相遇。总路程=快车的路程+慢车的路程。根据“速度×时间=路程”这一公式知道,快车的路程:80X千米,慢车的路程:65X千米,所以可列方程为80X+65X=870,化简方程得145X=870,根据等式的基本性质解出X,将解出的结果带入80X+65X=870,看等式左右两边是否相等。解决问题后,让学生对建立的模型进行检验,如果符合题意,这样完整的数学模型就建立了为以后相似类型的题建立了一个模型。这样以后遇到类似的题目学生都可以通过这个模型来做。像在教学“圆的面积”这一课时,教师可以引导学生回想三角形、平行四边形、梯形等面积的推导过程及方法,通过割、补、平移等方法,过程进行探究,将现在要学的知识转化成已经学过的知识进行求解,将新知变旧知来解决问题,推导公式,并从中找到一些解决新知识的内在数学模型。通过这样建立模型的过程,知识的理解会更加深刻和透彻。

由此可见,数学建模思想的渗透,不仅对学生解决现有的问题有着显著的效果,而且对遇到类似问题也懂得进行知识迁移,举一反三,积累经验。对以后解决数学问题有良好的影响,并且能开拓学生的思维,培养学生的洞察力和创造力。

四、应用数学模型,改善学习方式

很多孩子觉得数学困难,往往是因为从具体到抽象这关过不好,刚开始数学启蒙时可以掰手指,数积木块,这个时候的数学是具象的,有趣的,在生活中可见的。但中高年级一上到抽象的数字符号,运算公式时,数学就变成一门看不见摸不着的学科了,不适应的孩子很容易产生畏惧心理。而数学建模可以帮助孩子把数学可视化,把抽象的数学关系转化成看得见摸得着,也很容易用来和别人讨论交流的东西,可以说是连接数学从具体到抽象之间的桥梁。其中一些简单的计算,通过背诵公式可能会带来短期的高效,随着学习难度的递增,靠记忆、死记硬背暴露出来的问题就会越来越多。有一文强调:算术是数学中的语文,背诵而来的算术,孩子其实并没有培养出真正的数感。而建模的好处就在于:将复杂的问题变简单,同时培养孩子真正的数感。

数学来源于生活,又服务于生活,用所建立的数学模型来解答生活实际中的问题,让学生体会到数学模型的实际应用价值,体验实际应用带来的快乐。通过应用真正让数学走入生活,让数学走近学生。用数学知识去解决实际问题,使学生在实际应用过程中构建自己的知识体系。如在学生掌握了单价、数量、总价之间关系后,出示这样的变式:1、妈妈去买水果店买苹果,每千克苹果8元,妈妈买了5千克,请问花了多少钱?2、文具店买学习用品,买4支圆珠笔花了6元,若买9支需要多少钱?学生在掌握了单价乘数量等于总价这一模型后,进行变式练习,学生基本能正确解答,说明学生对基本数学模型已经掌握。虽然两题叙述不同,但都可以运用同一个数学模型进行解答。我们在教学过程中,应注重学生建模思想的形成与运用。

五、结束语

综上所述,小学数学建模思想的形成过程是一个综合性的过程。在数学教学过程中进行数学建模思想的渗透,不仅可以使学生体会到数学并非只是一门抽象的学科,而且可以使学生感觉到利用数学建模的思想结合数学方法解决实际问题的妙处,进而对数学产生更大的兴趣。因此在数学课堂教学中,教师应逐步培养学生数学建模的思想、方法,形成学生良好的思维习惯和用数学的能力。

参考文献:

[1]新课程,新标准,新评价编写组.小学数学新课程标准[M].商务印书馆出版社,2011

[2]张尖,小学数学教学中数学建模的构建[J]陕西教育,2016.10

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