小学数学建模教学初探
??摘要:本文探讨了小学数学建模教学的重要性、基本流程以及实施策略。通过对小学数学建模教学的研究,旨在帮助学生更好地理解数学知识,提高解决实际问题的能力,培养学生的数学思维和创新意识。文章阐述了如何引导学生从实际问题中抽象出数学模型,再运用模型解决问题,并结合具体案例分析了小学数学建模教学的实践过程。
一、引言
数学作为一门基础学科,在现代社会中具有广泛的应用。小学数学是数学教育的基础阶段,不仅要让学生掌握基本的数学知识和技能,更要培养学生运用数学知识解决实际问题的能力。数学建模教学正是实现这一目标的有效途径。
数学建模是将实际问题转化为数学问题,并通过建立数学模型来求解和解释实际问题的过程。在小学数学教学中引入建模思想,能够让学生感受到数学与生活的紧密联系,提高学生学习数学的兴趣和积极性,培养学生的数学思维能力和实践能力。
二、小学数学建模教学的重要性
(一)培养学生的数学应用意识
通过数学建模教学,学生能够学会将生活中的实际问题用数学语言进行描述,然后建立数学模型求解,从而深刻体会到数学在解决实际问题中的作用,增强数学应用意识。
(二)提高学生解决问题的能力
数学建模过程要求学生对实际问题进行分析、抽象、简化,然后运用所学数学知识建立模型并求解。这一系列过程能够锻炼学生的逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力。
(三)促进学生数学思维的发展
数学建模需要学生综合运用观察、分析、归纳、类比、推理等思维方法,从复杂的实际问题中提炼出数学模型。这有助于培养学生的创造性思维、批判性思维和系统性思维。
(四)激发学生学习数学的兴趣
当学生通过自己的努力建立数学模型并成功解决实际问题时,会获得成就感,从而激发他们学习数学的兴趣和动力。
三、小学数学建模教学的基本流程
(一)问题情境创设
1.选择合适的实际问题
教师要选择贴近学生生活实际、具有一定趣味性和挑战性的问题。例如,购物中的折扣问题、行程问题、植树问题等。
问题要具有明确的实际背景和数学问题指向,能够引起学生的兴趣和好奇心。
2.呈现问题情境
可以通过图片、视频、故事等多种形式呈现问题情境。例如,在教学折扣问题时,可以播放一段商场促销的视频,展示商品的原价、折扣信息等,让学生观察并思考其中的数学问题。
(二)模型构建
1.分析问题
引导学生对问题情境进行仔细分析,找出其中的关键信息和数量关系。例如,在行程问题中,要明确速度、时间和路程这三个基本量之间的关系。
可以通过列表、画图等方式帮助学生梳理信息,找出等量关系。
2.抽象出数学模型
根据分析得出的数量关系,引导学生将实际问题抽象为数学问题,建立数学模型。例如,对于行程问题,若已知速度和时间求路程,可建立模型路程=速度×时间。
在建立模型过程中,要让学生理解模型的含义和适用范围。
(三)模型求解
1.选择合适的求解方法
根据建立的数学模型,选择合适的数学方法进行求解。例如,对于简单的方程模型,可以通过解方程的方法求解;对于一些几何模型,可能需要运用几何定理和公式进行计算。
鼓励学生尝试多种求解方法,拓宽解题思路。
2.求解过程
让学生按照选定的方法进行详细的求解过程,注意书写规范和计算准确。例如,在解方程时,要写出移项、合并同类项等步骤。
(四)模型检验与应用
1.模型检验
将求解结果代入原问题情境中进行检验,看是否符合实际情况。例如,在解决行程问题时,计算出的路程不能为负数。
检查求解过程是否正确,是否存在计算错误或逻辑漏洞。
2.模型应用
引导学生运用建立的数学模型去解决其他类似的实际问题,加深对模型的理解和应用能力。例如,学习了路程=速度×时间模型后,让学生解决不同速度和时间条件下的行程问题。
鼓励学生拓展模型的应用范围,尝试解决一些变化了的实际问题,培养学生的创新思维和灵活运用知识的能力。
四、小学数学建模教学的实施策略
(一)加强数学知识与生活实际的联系
1.挖掘生活素材
教师要善于从生活中挖掘数学素材,将数学知识融入到生活情境中。例如,在教学统计知识时,可以让学生统计班级同学的身高、体重情况,然后进行数据分析。
引导学生观察生活中的数学现象,如建筑物的形状与几何图形的关系、电话号码与数字编码等,让学生感受到数学无处不在。
2.开展实践活动
组织学生开展数学实践活动,让学生在实践中体验数学建模的过程。例如,开展测量学校操场面积的实践活动,学生需要先选择测量方法,然后进行实际测量,最后计算出操场面积,这一过程涉及到长度测量、面积计算等数学知识,同时也是一个简单的数学建模过程。
(二)注重引导学生自主探究