本站原创数学建模教学在西方国家已有三十多年了,并在数学教育思想和教学方法中占有重要地位.从教育、科学、社会、文化的观念来看,数学建模已被广泛地应用在数学教学理论和实践中,具有重要的意义.
一、小学数学建模教学的意义和特点
关于数学建模,实际上我们在生活中都在不停地使用模型,修改模型,检验模型,再使用模型,如此循环的过程.对于数学建模,从某种意义上当代除了数学之外的理工科的成熟理论都是数学建模的范例.同时,数学也在这些学科的发展中或者说在数学建模的过程中不断地发展.所以,我们可以看到,数学建模本身不是数学的问题.数学建模本质上就是人类认识世界改造世界的过程.
小学数学学习也是数学建模过程.只是针对于小学阶段认知水平和知识积累相对较少,又不会产生与实际生产直接相接的问题,所以多年来没有被这样提出.实际上,学习的过程本身就是了解如何建模的过程.
但是作为小学的数学又有其不同的特点.首先,数学教师与小学生的交流的特点.小学生不像大学生那样有较强的理解力,对于较为抽象的概念无法理解,作为高等教育出生的小学教师如何能和学生沟通,尤其是对数学建模思想上的沟通,这是一个困难；其次,课程设计上,由于小学生的理解力有限,需要教师做到更为细致的考虑与安排；再次,由于传统的教育将知识传授相对的独立出来,以适应师资和资金紧缺的现状,在课程设计和内容安排上,选择了更容易实施的“填鸭式”模式.所以从思想上,特别对传统教育出生的教师本身就是一个挑战,改变教育思维是对教师的一个考验.
所以,小学数学建模的融入,更多的是需要对教师和教学体系,包括教研室的课程研究等的挑战与创新.
二、小学数学建模的形式探讨
在小学数学教学中加入数学建模的思想尤其重要,也有其独特的特点,一方面要考虑小学生的知识水平和认知水平；另一方面也要遵循数学建模的一般规律.数学建模包括现实问题,简化假设,建立模型,模型求解和结果检验等基本步骤,以数学建模思想为红线的小学数学教学,也要基本遵循这一流程,这些流程不是简单地分割,而是有机地联系在一起,它不是某一个阶段,而本身就代表着方法论,所以各个环节都会穿插其中.
在教学形式上,除了课堂的课程设计外,课外的兴趣小组也是一个很好的补充形式.在认识自然的过程中体验数学带来的乐趣,是最完美的教学方式.数学是一门基础学科,她是对现实世界的高度抽象.数学本身就是研究着现实的问题,但并不完全被大家所理解,是因为她具有独特的语言和表现形式.只有在实践应用中比较现实模型与数学模型之间的差别,深入思考,才能摄取数学知识的精髓.数学模型是数学知识的最好载体,“数学模型”以其高度的抽象性,在众多现实模型中使用,这可以帮助学生深刻领会所学的知识.在模仿和案例学习中构建数学思想,培养数学修养和兴趣,从而大大提高学生解决实际问题的能力.
三、小学数学建模教学的实践探索
近几年,数学建模在小学的数学教育中的发展速度是相当快的.各个小学数学教师和机构在各种教学活动形式、教学艺术方面都作了相当多的尝试,积累了许多有价值的教学研究成果和教学实践经验.
课程设计或者说活动设计是相当重要的,有许多,如经典的幼儿园小游戏都是我们很好的参考.幼儿园中的小游戏“丢手绢”,先请几位同学围成圈,一个同学丢手绢后,丢在其身后的同学起身追赶,并且不能回头,那么问如何才能追赶上,同时,可以再比较另一个问题,如何可以回头,那么如何才能追赶上.这样做了比较之后,学生就更能理解追赶问题和相遇问题之间的联系和区别.把游戏中大家都会做的动作抽象成两个数学问题,或者说抽象成两个数学模型,这一方面激发了学生学习的兴趣,另一方面也启发学生,将数学带入平时的生活中去思考,去学习.在学习中娱乐,在生活中学习思考.这就是数学建模思想带给我们的最高价值.
小学数学建模引入小学教学是必然的,这与我们学习的任务和目的是一致的.在当前小学教学中,课程设计及课程安排设计等各方面的问题还很多,需要我们继续坚持下去.