數學建模思想在小學數學教學中的應用探究

尚曉玲

新課改的推進使數學學科在小學教育體系中的地位越來越高，并且也對教師提出了更高的要求，教師應優化教學觀念，創新教學方式，激發學生學習興趣，更好地提升教學質量。數學建模思想在數學教學中屬于重要的思想，其能夠在教學中發揮很大的作用。就現階段發展而言，部分教師對數學建模理解不透徹，在實際應用時出現很多問題。

數學建模是時代的產物，其在小學數學教學中受到了師生的一致好評，不僅可以有效強化學生的邏輯思維，還可以給予他們充足的想象空間，幫助學生形成規范的數學建模意識，最大限度地提升學生的學習效率。所以，教師應在實際教學中，真正意識到它的作用，積極應用合理、有效的方法改善教學模式，不斷強化其在教學中的應用，全面發揮建模思想對開發學生創新能力的優勢，促使學生全面發展。

一、數學建模思想在小學數學教學中應用的意義

在教學中應用數學建模，可以為知識和生活建立橋梁，將相關知識和學生的生活進行有效結合。所以，它在數學教學活動中有極高的意義。教師在教學中應用數學建模，能夠充分激發每一位學生的學習興趣，使其在學習過程中逐漸形成數學思維，還可使學生在學習時聯系到自己的生活，認識到數學的重要性，最大限度地提升學生的學科素養[1]。小學階段的數學知識不僅有數字，還有抽象的概念等，數學建模思想可以有效幫助學生把抽象的內容變得直觀，使學生理解得更徹底，促使其數學素養的提高。

二、在小學數學教學中應用數學建模思想出現的問題

（一）教育目標不明確

教育目標是指教育活動主題在實際教學活動中想要獲得的預期標準。教育目標可以在具體教學過程結束時，將教師和學生完成的任務全部表現出來，但是教育目標是在教學活動之前設定的，所以，教育目標還是衡量教學任務完成情況的標準。合理、有效地制訂教育目標是教學活動順利開展的基礎。就現階段發展而言，部分教師在設計教育目標的時候，缺乏對實際情況的掌握，并沒有真正地將它滲透在教學中，僅是簡單地設計教學目標。此外，他們在設計教育目標的時候，還沒有數學建模思想，換句話說，在教學活動中，雖然教師對數學建模有充分的運用，但是主觀上并沒有與教育目標進行整合，致使整個過程沒有規范。

（二）教學方法缺乏針對性

小學數學教學中主要應用的是練習法，是指教師指引學生鞏固所學知識，形成技能的手段。練習法的應用，能夠最大限度地增強學生的能力，提高其綜合素養，并且教師在應用練習法的時候，需控制好力度，明確練習的時長。但是就當前來看，一些教師在挑選教學方法的時候，并沒有注重數學建模的特點，仍以教授為主，以練習為輔，一味地使用教授法，降低了學生學習的積極性，使學生產生厭學情緒，在被動學習的情況下，難以增強數學建模能力。

三、數學建模思想在小學數學教學中的應用方式

（一）明確小學數學建模的目標

教學目標是一切教學活動的基礎，也是教學活動的目的。如果沒有清晰的教學目標，就達不到預期的教學效果[2]。所以，明確教學目標可有效幫助教師在課堂中科學篩選正確的教學方式，提升學生的學習效果。首先，教師應在實際教學中全面滲透建模思想，培養學生的建模意識。教師可把生活化元素融入教學中，讓學生用數學思維解決問題，指引其在應用數學知識解決問題的過程中感受到建模的作用，進而最大限度地增強學生的建模意識。其次，培養學生創造和運用數學建模。對于初期學習，教師可通過簡單的數學問題，讓學生體會建模的優勢。

（二）科學篩選建模教學內容

教學內容的篩選關系到學生能否清晰地接受知識。因處在小學階段的學生思維還沒有被完全打開，所以他們在面對一些稍復雜的數學問題時，并沒有正確的理解能力，所以教師對教學內容的篩選就顯得尤為重要，可篩選一些相近且容易理解的知識進行建模教學。

例如，在教授“圓錐的體積”時，關于“圓錐的體積=1/3（底面積×高）=1/3同底同高的圓柱體積”的教學，教師可借助數學建模來解決問題，在開始講解之前，可讓學生通過分析問題來猜想圓柱和圓錐之間有什么樣的關系，并討論用數學方法證明兩者之間的關系。教師可指引學生做注水實驗展開驗證，圓錐體積為同底同高圓柱體積的1/3，然后進行數學公式的推導，進一步得出圓錐體積=1/3同底同高圓柱的體積。緊接著展開數學問題的驗算，并將得出的結論應用在解題過程中。這樣一來，學生不僅鞏固了圓柱的知識，還增強了課堂的趣味性，并最大限度地提高了課堂教學效率。

（三）創設數學建模環節

教學環節即教學過程，實際教學中涵蓋導入、練習、總結等多個過程，并沒有關于建模特征的教學環節，所以，這就需要教師在上課的時候創設建模環節。

例如，在組織學習圖形的周長這一內容時，考慮到小學生喜歡動畫，可融入動畫，這樣不但可以有效激發他們的興趣，還可以使他們的注意力集中起來。在教授關于長方形的周長時，可將學生分成不同小組，讓學生以小組的形式進行探究，在得到結果的同時，把正方形的周長引入進去，如此就可使學生找出兩者的相似之處及區別。在學生有了充分的掌握之后，可以添加三角形周長的運算。等到學生探討出結果后，可讓學生對桌布的周長進行計算，使其深刻體會到數學和生活的聯系。這樣就可以有效鞏固學生對建模的學習，還能充分激發他們的興趣，探究出周長的知識。在建模的過程中，學生還能強化自主探究能力以及小組合作能力[3]。

（四）創設學習情境，激發學生學習興趣

教師應意識到數學建模的真正作用，即把實際問題抽象化，將其轉化為數學模型，以此幫助學生深入理解教學內容，進而最大限度地增強學生對數學問題的分析及解決能力，并且為了充分發揮數學建模思想在數學教學活動中的作用，教師還應結合教學內容以及每一位學生的具體狀況，創設科學的情境，引導學生充分掌握知識。

例如，在教學平均數的時候，教師可通過教學情境指引學生學習，如教師帶領學生進行顛球活動，將男女各分為兩組，再提出相應的問題：如何判斷男、女組中哪位同學最會顛球？在此問題情境中，學生都展開了積極的思考。有的學生認為哪個小組顛球總數最多，就最厲害;有的學生按照顛球的最高成績來判斷;還有的學生結合顛球的最低分進行判斷。對于學生的不同答案，教師應持公平的態度，先評價其中的不平等，再引出此節內容，進而集中他們的注意力，調動他們的學習積極性。此外，教師還可以指引學生建立相關的數學模型，使其運用這一數學模型來解決實際生活中的平均數問題，進而最大限度地提高每個人的實踐能力。

（五）健全課堂建模體制，促進建模教育教學的延伸

教師在利用數學建模進行教學時，應凸顯文本內容，并聯系實際生活，舉出讓學生感到有趣的案例。如此一來，不但可以使建模教育更加有效，還可以切實增強學生的理解能力。

例如，在學習加減法運算的時候，教師可借助文本中的小動物例題開展建模活動，充分激發學生學習的積極性。此外，教師還可以指引學生結合生活中常見的家具數量進行數學建模。創造舒適、愉悅的環境可有效幫助學生掌握重難點知識。

（六）應用數學變量關系，培養學生的數學建模能力

在學生已有這一思想后，教師可利用不同的符號來表述變量間的關系，指引學生深入分析不同的變量關系，進而引導他們做出正確的判斷，最終構建相應的數學模型。

例如，教師在教授學生學習正反比例知識的時候，可按照文本內容向學生提供兩組不同的變量，然后教師再借助建模思想來活躍學生的思維，指引學生思考兩者的關系，展開深入探究，進而得出它們存在正比例關系[4]。同時，教師應了解數學建模思想仍然處在發展時期，需合理、有效地設計教學活動。若教師想充分保障數學建模思想在數學教學活動中的應用，那么就一定要設計出不同教育時期的教學內容，通過掌握學生現階段的水平以及文本內容，建立完善的數學建模思想，從而幫助學生不斷提高自身的數學素養，獲得更多的知識[5]。

四、結語

總的來說，數學建模這一方法是解決數學實際問題的一個主要方式，在小學數學教學中，把數學建模思想滲透到每一位學生的腦海中，可以極大地增強學生的學習興趣。所以，教師應強化對學生這一能力的培養，使學生在獲得好成績的同時，形成數學思維，為其之后的學習做好鋪墊。

參考文獻：

[1]王明會.在小學數學教學中融入數學建模思想的策略研究[J].天天愛科學（教育前沿），2021（5）：39-40.

[2]詹春華.展開建模的翅膀 翱翔數學的天空：初中數學應用問題中滲透數學建模思想的策略探析[J].數理化解題研究，2020（35）：48-49.

[3]魏峰.在數學課堂教學中提升學生核心素養的策略研究[J].天天愛科學（教育前沿），2021（1）：191-192.

[4]姚君.數學建模在小學數學課堂教學中的應用研究[J].理科愛好者（教育教學），2020（6）：188-189.

[5]劉曉英，戰龍.關于數形結合思想在小學數學教學中應用的研究[J].家長，2021（26）：22-23.