应用题,是传统说法,是传统的数学教材为培养学生的应用意识和解决问题的能力而设计的题目,新课改下这类题目,统称为解决问题。
这并不是换汤不换药的美颜包装,而是有着明显区别。解决问题下的问题,更具综合性、开放性及多元性;更强调过程的教学,体现数学思考;更加重视问题意识和解决问题能力的培养。可以说,解决问题是以“问题”为切入点,能更好地体现新课程数学教育的目标。
为与新课程改革接轨,贯彻新课程思想,用“解决问题”的说法更科学、更合理。
其实,新课程下,问题解决是数学教育的核心目标。因而,解决问题自然就成为检测和评估学生数学素质的主要载体。
而在小学数学中,学生感到困难最大的就是解决问题。为什么会如此呢?
因为对于学生而言,解决问题就是一个利用已有数学模型解决问题的过程。
什么是数学模型呢?用数学教育专家史宁中教授的话来说,数学模型就是借用数学语言来讲述现实世界的故事。小学数学中的数量关系式、字母公式、运算定律及各种图表、图形等都是数学模型。
学生在解决问题的过程中,往往会把题目看几遍。这个读题的过程,是从已有的知识经验出发,将日常语言转化成数学语言的过程,也是将实际问题抽象成数学模型的过程。如果能顺利地构造相应的数学模型,就能通过对数学模型的研究,调动已有的数学知识,应用模型解决问题。
学生在解决问题时常出错,甚至无从下手,老师和家长习以为常的将其归因于“学生思路不清”、“数量关系不会分析”……
这种解释虽正确,但过于笼统,毫无意义。
对于部分学生来说,倘若读题过程中,不能将题目的意思用数学语言表达出来,就无法建立模型,自然无法解决问题。可以说,数学建模是解决问题的关键和本质所在。
专业的数学教师课堂上,总是善于引导学生用数学的语言来表达,这是在帮助学生构筑数学模型。万里长城不是一天垒成的,数学模型思想需要教师恰到好处地结合日常教学长期对学生进行有意识地渗透。这对学生的发展来说,其意义远大于获得某些数学知识。
在一道数学题中,外在的日常语言中隐含着的数量及数量关系就是数学模型。将题目中有用的数学信息筛选出来,并转化为数学语言的过程,就是建立模型。比如“一辆汽车每小时行80千米,从甲地到乙地需要行驶5小时”,这两句话隐含的就是汽车的速度、行驶的时间这两个数量。如果学生能根据理解和掌握的相关知识,用汽车速度80千米/小时、行驶5小时来表达这两个数量,那么学生就成功构筑起了数学模型。接着,如果学生掌握有“速度×时间=路程”的数量关系式(本质就是模型),那么就可以顺利用模型解决问题了。
毋庸置疑,学生能否从实际问题中抽象出数学模型,还与学生对基础知识的掌握有关,与学生的抽象思维水平有关。
学生在学习了新概念、新公式后要及时反馈练习,其实就是在及时构造数学模型。大量相关性问题的解决有赖于学习新知时有效模型的建立和理解,而新知的模型正是解决相关问题的有效脚手架,因此,解决问题是数学建模的载体。而这,也正是数学学习需要大量练习的原因。
利用已有的模型,不仅是解决问题的有效方法,还有利于学生理解和掌握相关的知识技能,感悟数学思想,积累活动经验。
利用已有的模型解决问题是小学阶段一个主要内容。此外,在解决问题过程中,需要帮助学生掌握解决问题的基本技能——画模型。在解决相遇问题、工程问题、分数应用题等,有经验的老师会要求学生画线段图辅助解题。这个画图的过程,其实就是建立数学模型的过程,不仅有数量关系的模型,还有解决问题的程序模型。
数学模型是数学基础知识和数学应用之间的桥梁,在建立模型形成新知识的过程中,学生能更加深刻地体会数学与生活与社会的联系,从而使学生在现实问题情境中学数学、做数学、用数学。
综上所述,学生在解决问题中遇到的困难,与学生的抽象思维水平有关,与学生掌握数学模型的丰富程度有关,与学生建立数学模型的能力有关,更与研究模型、应用模型的意识有关。
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