小學數學教學中學生建模能力的培養策略分析

■福建省晉江市龍湖鎮光夏小學 陳明珠

一、培養小學生數學建模能力的必要性

在以往傳統的小學數學課堂教學中，教師往往最重視的是對學生的數學基礎理論知識教學、邏輯性知識教學，對學生數學應用實踐、知識能力的教學重視和投入力度則相對較弱，這樣的情況在數學建模教學方面體現得尤為明顯。然而，當前小學生的數學建模能力，已經成為數學學科核心素養的重要組成部分，按照《義務教育數學課程標準》中提出的要求來看，小學生應當養成的數學核心素養包括數學抽象、邏輯推理、直觀想象、數學運算、數據分析和數學建模。其中數學建模具體是指對現實問題進行數學抽象，用數學語言表達問題，用數學知識與方法構建模型解決問題。

培養學生的數學建模能力，不僅是為了讓學生掌握一項數學能力，為其今后的學習、發展奠定基礎，更是為了增強學生用數學的眼光觀察現實世界的思維，使其能夠將現實生活中的問題，正確地抽象為數學問題，并予以更加嚴謹的解答，從而提高學生在現實生活中對數學知識的實踐應用能力，幫助學生更好地適應現實生活。因此，不論是從教育要求的角度出發，還是從學生的主體性發展角度出發，在小學數學教學中培養學生的數學建模能力，都是極其必要的。

二、小學數學教學中培養學生建模能力的策略

（一）落實數學建模概念教學，增強學生對數學建模的學習興趣

在對小學生進行數學建模的教學中，首先應當保證學生能夠正確理解“數學建?！钡暮x，并使其對數學建模的學習產生興趣，這樣才能使他們更好地投入數學建模學習中。因為“數學建模”是相對抽象的，它是對現實世界的一種數學概括，在學生不認識和了解其概念的情況下，學生的學習將會面臨很大的阻礙，而且學習興趣也會大大降低，進而影響到教學成效。為此，教師需要落實數學建模概念教學，幫助學生正確認識和理解數學建模的含義，尤其是要使學生認識到數學建模與現實生活之間的關系。這樣就可以增強學生對數學建模的學習興趣，激勵他們積極、主動地參與到數學建模學習中，發揮其學習的主觀能動性，保證教學取得理想成效。

例如，在實際教學初始階段教師，應當引入數學建模的思想，通過一些簡單的數學問題，讓學生初步認識和了解到數學建模的概念到底是什么，具有什么作用。如在路程問題的教學中，學生A 以每分鐘50 米的速度行走，6 分鐘后到達其目的地，學生A 走過的總路程有多長？通過這個簡單的數學問題，教師便可以引入數學建模的思想，構建起“速度×時間=總路程”的數學模型，這個模型非常容易被學生理解。因此教師只需要稍加解釋，就可以讓學生認識到數學建模是“解決相似問題的統一框架”（用學生易于理解的語言），不論問題形式如何變化，只要能夠找出“速度”“時間”這兩個模型元素，就可以立即解答問題，求出總路程。這樣一來，學生就可以較為準確地理解“數學建?！钡母拍?，并認識到其作用，進一步學習數學建模的興趣也會大大增強。

（二）聯系現實生活開展教學，進一步削弱數學建模的抽象性

即使是在學生理解和認識了數學建模的基本概念之后，其難免也會覺得數學建模較為抽象，難以將其直接地應用到現實生活中，達不到學以致用的教學目的和效果。為此，教師在教學策略方面，還需要做出更多的調整和優化，如聯系現實生活開展教學，強化數學建模與現實生活之間的關系，以進一步削弱數學建模的抽象性，讓學生能夠真正將數學建模應用到現實生活中，有效解決現實問題，達到讓學生學以致用的教學目的和效果。

例如，教師可以應用一些生活中的情景作為教學案例，如某戶人家需要重新安裝窗戶，為了保證良好的采光，窗戶的面積要達到3平方米，而為了配合墻壁的布局，窗戶的寬度要達到2 米，那么窗戶的高度應當設計為多少呢？相信學生都已經熟知矩形面積的計算公式“長×寬=面積”，同時學生也了解乘、除法的基本規律“乘數=積÷另一個乘數”。據此，教師便可以指導學生構建出解決上述生活問題的數學模型“窗戶高度=窗戶面積÷窗戶寬度”。這樣一來，就學生就可以更加直觀地認識到數學建模在生活當中的應用，并真正掌握其正確的應用方法，如若在生活中遇到相似問題，也就能夠學以致用，真正獲得主體層面上的素質、能力發展，提升學生的數學核心素養。

（三）組織學生進行小組合作學習，引導學生自主構建數學模型

為了培養學生良好的數學建模能力，教師在實際的教學過程中，還應當嘗試組織學生進行數學建模方面的合作學習，使學生學習的主觀能動性得到更好的發揮，引導他們自主構建數學模型，這樣學生才能積累更多的構建數學模型的知識、能力與經驗。

例如，就小學數學的教材內容來看，其中大量的數學知識、數學問題，都可以構建起相應的數學模型，這為學生的數學模型構建練習提供了理想的資源，完全符合他們的學習水平與認知能力。如根據不同的數學基礎理論知識，教師可以設計存款利息問題、貸款問題、投資問題、折舊問題、利潤問題、勞資分配問題、物資調配問題等，并將學生劃分為若干個學習小組，讓學生以小組為單位，通過對問題的分析，基于自身對數學基礎理論知識的掌握，嘗試構建解決問題的數學模型。小組成員必須共同參與，提出自己對數學模型的構建建議，相互交流、探討，形成思維上的碰撞，獲得深刻的數學建模學習體驗，積累主觀的數學建模實踐經驗，從而通過這樣的自主數學建模練習，實現數學建模能力的提升。

三、結語

數學建模，即針對各種類型的實際問題建立對應的數學模型，然后通過數學模型對問題進行求解，最終解決問題。這是一種數學思想、數學方法，也是一種數學知識、能力。在如今的小學數學教學中，培養學生的數學建模能力，已經成為一個必然的教學要求，因為它是構成學生數學核心素養的重要組成部分。作為教師必須高度關注與重視，并通過對教學的改進、調整和優化，使學生正確認識數學建模的概念，掌握數學建模在生活當中的應用，開展有效的數學建模實踐練習。