构建数学模型,优化问题解决策略

来源 :小学教学参考(数学) | 被引量 : 0次 | 上传用户:dayu1215
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  [摘 要]数学建模能够使学生深入数学问题的探索中,锻炼学生的数学思维,使学生由原来的机械式识记转化为主动探索知识,由原来的解决单一问题转化为解决同类问题。以“植树问题”教学为例,给出了建立数学模型的基本过程,即创设情境,感知模型;把握本质,构建模型;应用模型,实现价值。
  [关键词]数学模型;植树问题;小学数学
  [中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2021)17-0058-02
  模型思想是重要的数学思想之一。数学建模能够使学生深入数学问题的探索中,锻炼学生的数学思维,使学生由原来的机械式识记转化为主动探索知识,由原来的解决单一问题转化为解决同类问题。下面以“植树问题”教学为例,探讨了建立数学模型的基本过程,力图为数学课堂上渗透建模思想提供可行的方法论。
  一、创设情境,感知模型
  数学建模是一个从具体情境到抽象模型再回到实际应用的过程。数学来源于生活,最终为生活服务,因此,教师需要在充分了解和尊重学生认知水平的基础上,把现实生活中的情境生动地展示出来,为创建数学模型提供生动丰富的现实支撑,让学生依托生动的情境问题主动发现隐含其中的数学问题,从而为创建数学模型奠定基础。
  【教学片段1】
  师:把30个苹果平均分给5位小朋友,一个小朋友能够分到几个苹果?
  生1:这个问题太简单了。30÷5=6(个),一个小朋友能分到6个苹果。
  师:非常好。把问题改动一下:学校里有一段长30米的小路,要在这段小路上每隔5米种植一棵树,一共需要几棵树呢?
  生2:这个问题和刚才的问题不是一样的吗?30÷5=6(棵),一共需要6棵树。
  生3:不对。我算的是需要7棵树。
  师:为什么看似非常简单的数学问题,大家却得出了不同的结论呢?这节课我们就来研究“植树问题(两端都种)”,相信学完这节课以后,就可以很轻松地得出正确答案了。
  生动的生活情境是建模思想的基石。教师首先以“分苹果”的情境引入,在学生轻松得出正确答案后,教师顺势把问题转化为植树问题,学生在计算过程中,由于结果不一致发生了碰撞和冲突,进而产生了进一步探索的愿望。
  二、把握本质,构建模型
  建立数学模型的核心是引导学生从现实生活问题出发,用精准的数学语言提炼出数学问题,分析数学问题中各个量之间的本质联系,使学生经历猜测、验证、修订和反思的完整过程,从而在建模过程中不断丰富学生的思维方式,提高学生的思维品质。
  【教学片段2】
  师:回到之前的问题:学校里有一段长30米的小路,要在这段小路上每间隔5米种植一棵树,一共需要几棵树呢?
  生1:可以试着用画图的方法来解决。
  师:好,那就尝试着画图来解决这个问题吧。
  生2:我用整条线段来代表这段30米长的小路,用线段上的点代表树,用小线段代表一个间隔。(如下图)
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