扶余市更新乡中心小学 赵世龙
内容提要:开展模型建构教学是“数学模式观”的基本体现,是落实“四基四能”培养目标、全面提高学生数学素养的主要手段,是促进“教师专业化成长”有效途径。
关键词:数学模型建构 模型思想 模式 模式观 教师专业素质
一、模型建构是从“双基”走向“四基”的有效桥梁
概括地讲,数学模型一般指脱离了事物的具体特性,用数学语言、符号或图形等形式来刻画、描述、反映特定的问题或具体事物之间关系的抽象的数学结构。
具体地说,数学模型是构成数学知识体系的基本组成部分。学生学的几乎所有的数学知识都是数学模型:概念是一类具有共性的数学现象抽象的模型;规则是数学运演、操作的过程性模型;性质与公式等是数学规律性模型;数量关系是现实问题数量间内在联系的模型。因为它们都是由现实世界的原型抽象出来的,从这意义上讲,整个数学也可以说是一门关于数学模型的科学。
从本质上讲数学学习与研究的过程其实就是模型建构的过程。模型建构的基本过程大致要经历一下七个步骤:观察和研究事例——发现问题——提出假设和猜想(构建模型)——验证猜想(检验和论证模型)——修改完善模型——解决问题(运用模型)——改造与新创模型(发展模型)。在这个过程中,学生已有的知识、经验(模型)或演绎、或被改造重组,以满足解决问题的需要。通过模型建构让学生重新经历数学家发现数学知识的创造过程,获取基本的数学活动经验,体验和发现基本的数学思想方法,逐步将之内化为数学的精神与文化。
模型建构实现四基培养目标的有机整合,沟通了知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观三维目标的联系,有效克服传统教学目标中单纯注重双基的片面倾向。
二、模型建构有利于“模型思想”在教学实践中的落实
模型思想是一种运用构建数学模型来解决生活中实际问题(研究数学现象)的思想方法。模型思想强调让学生经历“问题情境——建立模型——解释、应用与拓展”的过程,通过模型建构,发展学生建构数学模型的能力,逐步内化为解决问题的思想方法——模型思想,进而提高学生分析问题解决问题的能力。
三、模型建构为渗透“模式观”打下坚实的基础
进入二十一世纪,数学发展成为关于模式化的科学。运用数学模式的观点研究数学不但促进数学的跨越式发展,而且为人们学习和研究数学提供了模式化的思想方法,促进人类的思维抽象水平的革命性的进步和发展。
那么何谓数学模式呢。数学模式是指按照某种理想化要求(或实际可应用的标准),来反映(或概括地表现)一类或一种事物关系结构的数学形式。如一个图像,一条数学定理,一道数学问题,一类数学问题的解题方法都属于数学模式。[1] 数学模型是一个对象的客观规律的“量化”表达;而模式是对模型的进一步抽象,模式中通常包含了对某个问题或某类问题的看法或观念,模式更侧重于数学思想方法,是一个系统的“抽象”。例如,函数、方程、不等式、公式等是模型,而建立模型的过程方法本身由于是一种系统论研究方法,所以就是一种模式。也就是说,模式的抽象对象因为比模型的抽象对象更抽象,所以范围更广,模式更关注其中的数学思想方法。运用模式的思想看待和处理数学教学和数学学习的观念就是模式观。如函数是一类顺序问题的重要模型,但如果养成了用函数的观点去观察、分析和解决数学问题的态度,那么就成为函数模式观。
用模式的观点统整数学教学,可以让学生经历从无模到有模的过程,进行模式的改造与重组、模式演绎与归纳等心智操练活动,体验并提炼数学思想方法,不但有利用学生深化对数学本质的认识,而且可以有效促进学生思维水平的发展,从而有效落实数学的高层培养目标——学会从数学的眼光看待问题、从数学的角度研究问题、用数学的方法探索问题,进而发展学生的创新素质,提高学生的创造能力。
数学模式观是提出四基四能的主要依据,从模式观的角度来看待数学和数学教学,我们将高屋建瓴地理解2011年版数学课程标准,我们就会更加有的放矢地开展模型建构,更好的落实四基四能,为全面提高学生的素质奠基。
四、模型建构有助于提高教师的专业素质
多数小学数学教师在数学模型、数学模式、数学模式观、模型与模式建构、数学思想方法、数学活动经验等领域的知识相对贫乏。开展模型建构教学不但可以顺应数学教育的发展需要,而且可以激励我们广大数学教师不断充实相关知识,深化对数学本质的理解,促进教育观念的转变,不断提高驾驭课堂和指导学生进行模式建构的能力。让我们一道在教学实践中,主动完善自我,深入开展相关的理论与实践研究,积极迎接课程改革的挑战,为数学教育做出应有的贡献。
【参考文献】
[1] 钟志华.模式观与数学方法论.化学工业出版社.2010:7. |