信息技术支持小学数学建模的实证研究——以濠江中学附属小学为例

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数学建模是运用数学的思想、方法和知识解决实际的生活问题的过程。小学数学建模,主要是指小学数学学习中,从数学的视角,运用数学思想方法、数学语言将生活实际问题抽象为数学问题,进而求解、验证与应用,是体现“生活—数学—生活”的发展过程。  现今澳门的小学虽然还没真正地开展数学建模活动,由于我校(濠江中学附属小学)以数学科作为品牌,在全国及海外的众多数学竞赛中,我校(濠江中学附属小学)名列前茅,在过去的五年荣获超过1000个学生和老师在数学方面的奖项,这有赖于数学科都是以数学建模作为教学理念,在过去的五年早已展开了建模的教学方法,在各级数学的教学实践中,开展着数学建模活动。  在澳门特别行政区政府对教育的大力支持下,政府投放很大的资金用于各校的信息方面的建设,由于我校(濠江中学附属小学)是澳门首间获资助全校安装多媒体电子白板,加上三年信息计划获政府全数资助,其硬件、软件、网络和其他多媒体的设备有是十分先进的,加上全校老师亦获政府资助提供完善的应用课程,所以,运用信息技术方面,在每个学科都是顺利开展的。  本研究依托澳门濠江中学附属小学建设实验组和控制组,利用辩证唯物主义认识论与儿童认知心理学选择了解学生的前题,在建构理论和数学建模理论的指导下完成。本研究从数学自身发展、数学课程改革、学生数学学习与发展等角度,试图通过数学课堂教学,围绕小学数学建模的阶段性、建模教学遵循的原则、初步建模能力培养的策略、建模素材的选择等方面进行一定程度的研究,初步形成小学数学建模教学的一般操作方式,强化学生数学建模的意识与能力,提高学生的数学素养。同时借助信息技术的力量,把数学建模教学对学生更具有影响力,此外,还能提升教师的教学理论和教学水平,实践符合现今的新课程教育教学改革。  为了打造出新的教学方法,在传统的教学方法中注入数学建模的方法,加上信息技术环境对小学数学建模教学具有较大的优势,两者双结合下与传统的数学教学比较,从学生的智力因素和情感方面作分析和比较。  应对澳门教育局推动小学数学基本学力要求的改革下,我们把五大范畴,分别是“数与运算”和“数据处理与概率”相关的课题,运用“小学数学计算建模”的方法在“濠江中学附属小学口算心算速算系统”和“PASCAL编程”的支持下完成教学;把“图形与空间”和“度量与应用”归纳起来以“小学数学几何而体建模”的方法在“MP_LAB平台”与“思维导图软件”的支持下完成教学;“代数与方程”则运用“小学数学应用题建模”方法在“PLANETII平台”的支持下完成教学。通过案例提出了数学教学中数学建模思想的实证操作要点,使学生能培养把实际生活的问题抽象成数学问题的能力,提高学生运用数学知识解决实际问题的能力,在数学素养的培养方面有着显着的提升。  本研究从研究准备阶段至总结反思阶段,历时一年多。在信息技术分别支持三种建模方向的前题下,在数学成绩的评核方面不仅验证信息技术支持下小学数学建模教学的有效性,而且也验证了对学生的数学素养方面有所提升。  本研究有两个创新点:一是在澳门的整体小学数学教育中,首创以信息技术支持下的小学数学建模教学,并取得显著成效。二是经过文献调研发现国内外在小学数学建模教学方面有不少的研究结果,但以信息技术支持下的小学数学建模实证方面的文献未有发现,率先把信息技术和小学数学建模结合起来进行研究。
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