数学建模视域下小学数学线段图教学的有效性
建模教学是小学数学教学中的重要方法,而线段图教学则是重要的教学内容。本文旨在探究如何提升小学数学线段图教学的有效性。首先,基于数学建模视域,浅谈小学数学线段图教学与建模教学的内涵。其次,立足于学生核心素养、学习思路和解题能力三个维度,分析数学建模教学方法对线段图教学的重要性。最后,探究小学数学线段图教学中如何通过“建模\提升教学的有效性,以期优化数学课程建设。
在小学数学教学中,数学建模是常用的教学方法,能够为学生搭建思维的支架,促进知识理解、问题探究和能力转化。线段图教学是重要的教学内容,也是数学建模的一种重要方式,两者相结合,能够推进教学进程,促进数形结合。因此,在教学过程中,教师应注重培养学生的数学建模能力,基于数学建模视域进行小学数学线段图教学,以期为学生提供更多的实践机会,帮助学生更好地掌握数学线段图知识。
一、数学建模与小学数学线段图教学概述
(一)小学数学线段图教学概述
“线段图教学”是小学阶段数学重要的教育内容。具体而言,线段图教学是一种利用线段图来辅助数学教学的活动,旨在借助线段图将抽象的数学问题形象化,从而提高学生数形结合的能力与理解能力,促使学生更好地掌握知识。在小学数学课程体系中,线段图教学包括“比例”“几何”“方向与位置\等内容,其教学价值在于借助线段让学生理解数和图、实物和图、不同线段的空间关系等知识,而其教学内容不但包括数形的理解和转化,还包括线段图的正确绘制及表示。让学生掌握正确的读图、绘图、用图方法,能够助力学生通过多元视域来解决实际问题,从而提高学生的数学理解能力,帮助其搭建更完整的数学知识体系。因此,在实际教学中,教师要重视小学数学线段图教学的价值。
(二)小学数学建模概述
“建模”即“建构模型”,在数学领域,结合实际问题建构数学模型,以此来解决问题的方式称为“数学建模”。小学数学教学中,建模是一种必要的学习策略和学生必须掌握的学科能力。数学模型根据教学内容的不同分为数学语言、数学符号、数学公式、数学图像等多元形态,其模型与数学问题之间存在一定的共性和规律,便于学生在解决同类问题时加以分析、推理和决策。在小学数学教学中,学生不但要掌握识别数学模型、理解数学问题的能力,还要掌握自主建构数学模型、利用数学模型解决问题的能力。数学建模对小学生数学能力的发展具有重要的助推作用。
二、小学数学教学中培养学生建模能力的重要性
(一)有利于发展学生的核心素养
《义务教育数学课程标准(2022年版)》指出:“模型意识主要是指对数学模型普适性的初步感悟。\在小学阶段,模型意识是数学教学核心素养的重要组成部分,基于建模视域开展线段图教学活动,能够在潜移默化中培养学生的模型意识,使学生理解数学模型能解决哪一类数学问题,能借助数学模型对数学概念和方法予以解释。较好的数学模型意识能够带动学生其他数学素养的发展,学生的数学核心素养将得到有效培养。
(二)有利于简化学生的理解思路
在小学数学教学中建立建模视域,能够简化学生的数学学习思路,提高学生对抽象数学内容的理解能力。从建模教学法的功能出发,其应用能够将抽象的数学知识、数字信息之间的联系以生动的图像表现出来,从而转化为学生易于理解的知识形态,帮助学生快速把握数学问题的本质。通过建模,学生能够轻松地理解复杂的数学知识,同时串联数学知识点,构成系统化知识体系,这将对学生学习思路的建构产生辅助作用,使学生的数学思维能力和学习能力得以稳步提升。
(三)有利于提升学生的解题能力
基于数学建模视域开展数学线段图教学活动,能够引导学生以建模的方式来解决实际问题,这对学生解题能力的培养具有积极作用。通过数学建模,学生能够按顺序完成“利用数学模型理解问题、结合实际问题自主建模、利用建模能力解决问题”的学习过程,其解决问题的能力将在建模活动中得以提升。在后续的学习中,学生将利用已学的数学符号、公式建模解决一般的问题,结合个人建模思路,在生活化问题中自主建模,并据此来解决实际问题,解题能力将得到进一步提升。
三、数学建模视域下小学数学线段图教学策略
(一)展示数学模型,导人教学主题
在数学模型应用之初,学生尚未形成对数学模型的认知。在这一阶段,教师可以将数学模型引入课堂,通过展示模型的方式初步培养学生的模型意识,从而为后续数学建模视域的建构打好基础。首先,教师可以在线段图教学中展示图像类的数学模型,借此进行数形转化,将抽象的数学知识、数学要素之间的关系具象化,使学生轻松理解知识的内涵。其次,教师可以展示公式类数学模型,使学生直观地掌握一类数学问题的解决方法,并对数学模型的多样性形成基本了解。最后,教师可以展示符号类数学模型,通过符号的变换帮助学生理解数量之间的关系,进而明确数学符号在建模过程中的重要作用。多样化数学模型的展示有助于学生简便地理解多