浅谈数学建模思想在小学数学教学中的渗透

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2021年03月03日 18:21
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2021年3月3日发(作者:519696)


浅谈数学建模思想在小学数学教学中的渗透



在 《数学课程标准》我们发现这样一句话


——“


让学生亲身经历将 实


际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程,


进而使学生 获得对


数学理解的同时,


在思维能力、


情感态度与价值观等多方面得到进步


和发展。


”,


这实际上就是要求把学生学习数学知识的过程当做建立数


学模型的过程


,


并在建模过程中培养学生的数学应用意识


,


引导学生自


觉地用数学的方法去分析、


解决生活中的问题。


明确要求教师在教学


中引导学生建立数学模 型,


不但要重视其结果,


更要关注学生自主建

< br>立数学模型的过程,


让学生在进行探究性学习的过程中科学地、

< br>合理


地、有效地建立数学模型。




一、数学模型的概念



数学模型是对某种事物系统的特征或数量依存关系概括或近似表述


的数学结构 。


数学中的各种概念、


公式和理论都是由现实世界的原型


抽象出来的


,


从这个意义上讲


,


所有的数学知识都是刻画现实世界的模


型。狭义地理 解


,


数学模型指那些反映了特定问题或特定具体事物系


统的数学关系结构


,


是相应系统中各变量及其相 互关系的数学表达。


数学建模就是建立数学模型来解决问题的方法。

《数学课程标准》安


排了



数与代 数


”“


空间与图形


”“


统计与概率


”“


实践与综合应用



四块学


习领域


,

< br>强调学生的数学活动


,


发展学生的数感、符号感、空间观 念、


以及应用意识与推理的能力。这些内容中最重要的部分


,< /p>


就是数学模


型。在小学阶段


,

< p>
数学模型的表现形式为一系列的概念系统


,


算法系 统


,


关系、定律、公理系统等。




二、小学数学教学渗透数学建模思想的可行性




数学模型不仅为数学表达和交流提供有效途径,


也为解决现实问题提


供重要工具,可以帮助学生准确、清晰地认识、理解数学 的意义。在


小学数学教学活动中,


教师应采取有效措施,


加强数学建模思想的渗


透,


提高学生的学习兴 趣,


培养学生用数学意识以及分析和解决实际


问题的能力。数学 在本质上就是在不断的抽象、概括、模式化的过程


中发展和丰富起来的。


数学学习只有深入到



模型





建模


”< /p>


的意义上,


才是一种真正的数学学习。这种



深入



,就小学数学教学而言,更 多


地是指用数学建模的思想和精神来指导着数学教学,



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解


释与运用的过程,


进而使学 生获得对数学的理解的同时,


在思维能力、


情感态度与价值观等 多方面得到进入和发展。





对数学建模这个概念来讲也许是新的,


但回想我们的日常教学不难发< /p>


现我们的学生已经有数学建模的思想或意识,


只不过没有从理论的 角


度把它概括出来而已。


例如,


在以往 教学求比一个数多几的应用题时,


经常碰到这样一个例题



小明家养了


6


只公鸡,养的母鸡只数比公鸡



3


只,母鸡有几只?



在教学此例时老师们都是采用让学生摆、说


等教学 活动来帮助学生分析数量关系,理解



同样多的部分

< p>


,但教学


效果并没有我们老师想象的那么好,一 般同学们在解释数量关系式


6+3=9


时,母鸡和公鸡是不分的 ,极大部分学生都会说


6


只公鸡加


3< /p>


只母鸡等于


9


只母鸡。

< br>为什么学生不会用



同样多的部分



去描述母鸡


的只数,


其原因是十分 明显的,


那就是学生在操作时头脑中已经对现


实问题进行简化,


并建立了一个有关母鸡只数求法的数学模型,


这个


模型显然是一种叠加模型,即


6+3=9


(只)


,而


6


表示什么在模型中

< br>已经是无关紧要,


因为实际问题最终要解决的是数量问题。


从以上这


个教学实例至少可以说明两点;


其一,


小学生在解决实际问题时有他


自己的数学模型,有他自圆其说的解读数学模型 的方法,因此,小学


生也有数学建模能力


。其二,当学生的数学模型一旦建立了以后,


即使他的模型是不合理或不规范的,但 外人很难改变他的模型结构。




三、小学生如何形成自己的数学建模




一、创设情境,感知数学建模思想。




数学来源于生活,又服务于生活,因此,要将现实生活中发生的与数

学学习有关的素材及时引入课堂,


要将教材上的内容通过生活中熟悉


的事例,


以情境的方式在课堂上展示给学生,


描述数学 问题产生的背


景。情景的创设要与社会生活实际、时代热点问题、自然、社会文化


等与数学问题有关的各种因素相结合,


让学生感到真实、


新奇、


有趣、


可操作,


满足 学生好奇好动的心理要求。


这样很容易激发学生的兴趣,


并在学 生的头脑中激活已有的生活经验,


也容易使学生用积累的经验


来 感受其中隐含的数学问题,


从而促使学生将生活问题抽象成数学问


题,感知数学模型的存在。




如教学平均数一课,新课伊始出示两个小组一分钟做题道数:




第一组








9






8






9






6



第二组








7






10




9






8



教师提问:哪组获胜,为什么?




这时出示,第一组请假的一位同学后来加入比赛。




第一组








9






8






9






6






8



第二组








7






10




9






8








师:根据比赛成绩我们判定一组获胜。




此时有学生提出异议:


虽然第一组做 对的总道数比第二组多,


但是两


个队的人数不同,这样比较不公 平。




师:那怎么办呢?




生:可以用平均数进行比较。




师:什么是平均数?




学生根据自己的生活经验进行总结。




本节课平均数这一抽象的知识隐藏在具体的问题情境中,


学生在 两次


评判中解读、整理数据,产生思维冲突,从而推进数学思考的有序进


行。


学生从具体的问题情境中抽出平均数这一数学问题的过程就是一

< p>
次建模的过程,




二、参与探究,主动建构数学模型




数学家华罗庚通过多年的学习、


研究经历总结出:


对书本中的某些原


理、定律、公式,我们在学习的时候不仅应该记住它的结论 、懂得它


的道理,


而且还应该设想一下人家是怎样想出来的,< /p>


怎样一步一步提


炼出来的。只有经历这样的探索过程,数学的思想 、方法才能沉积、


凝聚,从而使知识具有更大的智慧价值。动手实践、自主探索与合作< /p>


交流是学生学习数学的重要方式。


学生的数学学习活动应当是一个 主

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