建模思想在小學數學教學中的滲透

王恒莉

【關鍵詞】建模思想 小學數學

課堂教學 滲透

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2015）05A-

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數學建模是一種重要的數學思想方法，它能夠將圖形和圖形、數字和圖形進行有效轉化，而且可以通過數學模型解決數學問題，提升數學思維，這是小學數學教學中的“隱性”要求。新課標也明確指出，教師要重視對數學建模思想方法的滲透，引導學生認識、感知數學建模思想，發展學生解決問題的能力。那么，如何在數學教學中滲透數學建模思想呢？筆者談三點體會。

一、創設情境，激發建模興趣

數學建模的作用，是將抽象的事物轉換為熟知的事物，將復雜的計算公式、空間圖形等變形為簡單的模型，使之能夠順利地解決問題。對于基礎知識相對薄弱的小學生來說，如何合理構建數學模型，引入數學模型，這是數學教學內容的重點和難點。每一個數學模型，都是建立在現實生活背景基礎上的，這是數學模型建構的根本所在。小學生積累了豐富的生活元素，教師要利用生活中的“數學”，精選數學問題，創設數學情境，幫助學生理解抽象的數學概念，體驗整個建模過程，激發學生的建模興趣。

如在構建平均數這一模型時，筆者創設了這樣的教學情境：現在男女生分組進行跳繩比賽，男生4人一組，女生6人一組，如何才能知道哪一組的跳繩水平高？學生展開討論，提出了相應的解決方案。有的認為比較每一組的總成績，有的認為要比較每一組中的最好成績，還有的認為比較每一組中成績最低的人數等。此時，學生經過討論計算后將這些方案都淘汰掉，由此，平均分的教學策略就會自然而然地被學生提出來了。學生自發地產生了構建“平均數”的數學模型，為下一步繼續探究平均分的概念奠定了良好的基礎。學生對平均分這一概念有了更深刻的體會和認識。

二、豐富表象，促進模型建構

小學階段的數學模型建構，大多是平面和立體圖形。由于學生的空間想象力還沒有完善，教師要充分利用實際模型進行引導，讓學生動手操作，增強直觀表象的積累。例如對黑板和皮球如果只是進行籠統的描述，如方的黑板、圓的皮球并不能讓學生建立直觀圖形。此時教師可以給學生一個直觀的圖形，讓學生確定哪個是平面圖形，哪個是立體圖形。

教學中，教師要從生活素材入手，給學生提供充足的空間和時間，通過積累豐富的生活素材，幫助學生了解平面圖形與空間圖形的聯系和區別。

如在面積的教學中，筆者讓學生多側面、多維度感知事物的特征及數量關系，幫助學生建構數學模型，設置了練習讓學生思考：用27塊大小相同、邊長為1厘米的小正方形組成一個正方體，如果把八個角的小正方體抽出來，余下的立方體圖形面積會有什么變化？減少或者增加多少？對于小學生來說，由于缺乏積累，頭腦中難以建立這樣的空間圖形的數學模型。為此，筆者給學生準備了日常生活中常用的積木，讓學生用搭建積木的形式搭建了一個正方體，并將其中的小正方體拿出來。

通過實物呈現，學生很快理解了拿走小正方體后這個立體圖形的面積不但沒有減少，相反增加了。這樣就使得數學模型的建立直觀形象，學生自然而然地在頭腦中建立了空間意識。筆者再引導學生思考：如果遇到類似的題目，我們手里沒有積木怎么辦？學生認為，可以通過畫圖的辦法，但是畫圖能行嗎？學生討論后認為，畫圖是不行的，因為只能看到立體圖形的三個面，另外的三個面必須要通過想象，也就是說，要通過畫圖和想象在腦海中建立一個立體圖形，才能順利解決問題。

三、抽象本質，完成模型構建

人們對數學模型的建構，大多是從具有普遍性的事物中推理出來的。因此，教師一方面要給學生提供機會，讓學生從生活入手認識數學模型，為抽象的數學模型積累大量的感性材料;另一方面還要展開鋪墊引導，實現學生對數學模型從具體到抽象的躍進。在這個過程中，教師要通過比較、分析、綜合、歸納、操作等活動，將本質屬性抽取出來，構成研究對象本質的關鍵特征，使平行線完成從物理模型到直觀的數學模型，再到抽象的數學模型的建構。

如在教學人教版四年級數學上冊《平行與相交》時，教師呈現很多動態的生活素材，如火車軌道、跑道線、五線譜等。如果教師不能進行抽象引導，那么學生看到的也僅僅是一般的事物。要想使其成為一個通常意義上的數學模型，教師還需要進行深入設計，讓學生透過現象看到本質，提取“平行”這一本質，并將學生的關注目標引入“同一平面內兩條直線間的距離保持不變”。這樣學生就將思考的重心放在了完成建模上。（1）思考：兩條直線會相交嗎？為什么？（2）鐵路師傅通過什么辦法使兩條鐵軌保持平行？

通過這樣的引導，學生對平行的理解將逐步脫離具體化而走向抽象化的模型，從而建構起對數學的真正理解。

（責編 林 劍）