3模型思想
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苏教版三年级数学思想方法(上)
在建立“倍”的概念的过程中体现了模型思想。
模型思想是指从特定的原型出发,充分运用观察、实践、操作、比较、分析、综
合、概括等方法,把实际问题转化为数学问题模型的一种思想方法。
把复杂的问题简单化,把生活实际问题转化为数学问题
建立倍的概念
求一个数是另一个数的几倍,就是求一个数里面有几个另一个数,用除法计算;
求一个数的几倍是多少,就是求几个相同加数的和是多少,用乘法计算。
例题:
1.一个养禽专业户养鸡980只,比鸭的只数的2倍还多20只,他养鸭多少只?
2.松鼠弟弟摘了4个松果,松鼠哥哥给了松鼠弟弟4个松果,这时松鼠哥哥的松
果树就是松鼠弟弟的20倍。请问:原来松鼠哥哥有多少个松果?
3.缸里有35条黄金鱼和6条灰金鱼,要使黄金鱼的条数是灰金鱼的50倍。请问:
如果灰金鱼条数不变,需要增加多少条黄金鱼?4.小高今年8岁,明年爸爸的年龄就是他的5倍。请问:爸爸今年多少岁?
5.李大爷家养了60只鹅,养的鸭比鹅多23只,养的鸡是鸭的3倍。李大爷家养
了多少只鸡?
6.铅笔有68支,钢笔有30支。请问:铅笔和钢笔同时拿去多少支,铅笔的支数
正是笔的3倍?7.(1)第一行中的数量是的几倍?
(2)给第二行的三角形涂上黑色和白色,使黑色三角形的数量是白色三角形的
倍数,可能是多少倍?
借助小棒理解倍数关系,渗透了数形结合的思想。
数形结合思想就是借助简单的图形、符号和示意图来分析问题、解决问题的一种
思想方法。
线段图法也渗透了数形结合思想
1.把这些小棒平均分给3个小朋友,每个小朋友分得()捆()支,
是()支。
2.(1)下图中的涂色部分表示615.请问:整个图形表示的是多少?(2)下面的大长方形代表768,那么涂色的部分表示多少?
3.张爷爷去家具店买了1张床和3个床头柜,一张床的价钱是1个床头柜的4
倍,一个床头柜是190元。请问:张爷爷一共花了多少元?4.明明从家到学校要走500米,欣欣家到学校的距离是明明的3倍,凡凡家到学
如何培养学生的模型思想
如何培养学生的模型思想
近些年来,随着人们对教师在这个日益进步的世界中的作用的关注,人们自觉或不自觉地从各个角度,提出了一些
关于教师发展的新思路。比如如何建立和培养学生的数学模型思想,这些新概念对于我们教师必须第一时间领略并引导
学生朝这个方向培养和发展。因此, 在教学中如何有效帮
助学生建构数学模型, 加强对知识的内在体验和感知, 进而发展学生的模型思想, 成为了我们课堂教学研究的关键。
下面仅就如何培养学生的建模思想谈一些做法和感受。
教学设计是建构数学模型的纽带
学生在课堂中能够建立模型思想要看老师对这堂课怎
样设计。例如在《一亿有多大》中我先让学生观看课件,一亿个人有多少,然后再让他们感受一亿张纸有多厚,先找100
张叠在一起,用尺子量有多厚,再计算1000张,10000张以
此类推。想象一下1亿页这样的纸大约有多厚?放手让学生自主活动,注重数学思想方法的渗透,逐步培养学生的数感建立他们的模型思想。因此,教学设计是建构数学模型的纽
带。
二、数学问题是建构数学模型的关键
在我们小学阶段数学知识点环环紧扣,在教学中我们不
能单一的讲授一点,比如已知什么条件,求什么问题。问题情景单一,条件不多不少,解题目标清楚,教师掌握一种解
答就可以指导学生。而实际生活中却并非如此简单,问题是什么需要自己去界定,有用的条件是哪些需要自己寻找或定
向挖掘,目标也需要自己选择和把握。因此我们需要在数学
课内或课外活动中设计一些需要对信息的选择、分析、加工、处理的问题,使学生建立能从现实生活中主动应用自己所学
的数学知识去概括、抽象、解决问题的意识。
如在教学“百分数和分数的问题”时,给出 :“50比30多
多少?”“50比30多几分之几?”“50比30多百分之几”“30比50少多少?”“30比50少几分之几”“30比50少百分之几”
运用了这种的教学模型,能较系统的,有条理的整理出分析方法和解决问题的方法,使学生能较好的掌握关于“谁比谁多
小q- ̄q-研纪 学模型思想及其教学策略初探 浙江嘉兴市南湖区教育研究培训中心 费岭峰 《数学课程标准》(2011年版)在“课程内容”中提 出“发展学生的‘模型思想”’.并指出:模型思想的建 立是学生体会和理解数学与外部世界的联系的基本 途径。那么,到底什么是模型思想?小学数学教学中 模型思想有着怎样的教学意义?教学实践中又该如 何发展学生的模型思想?这些问题,引发了笔者的深 入思考。 一、数学模型思想的意义及表征方式 数学模型是“针对或参照某种事物系统的特征或 数量相依关系.采用形式化数学语言.概括地或近似 地表述出一种数学结构”.且应该是一种“借助于数学 概念和符号刻画出来某种系统的纯关系结构” 数学 模型思想.即是以数学概念和符号刻画数学结构为内 容的.在扬弃一切非本质属性的同时.逐步抽象、提炼 出数学结构的思维过程 研究表明.建立数学模型的 过程一般分为三步:一是提出问题并用精确语言表 达:二是分析数量关系并进行数学抽象:三是求解并 解决实际问题 从模型思想的概念及数学模型建立的过程来看. 小学数学中许多知识的学习均体现了数学模型思想 笔者现以《加法的认识》为例,具体分析数学模型思想 的意义及表征方式, 首先,加法的产生源于实际问题的解决。如下图, 用“2个方块与3个方块合成一个长方体”的问题情境: 圃圃一丘工石 其间.“2个”方块和“3个”方块分别作为两个不相 交的有限集合A和集合 中的元素.在合并成一个新的 集合C(即集合A与集合 的并集)后.成为一个大长方 体 这个过程,当我们用精确的数学语言来表达时,便 产生了“2+3:5”这样一个数学模型 .显然.“2+3=5”是 有限集A(2个元素)和B(3个元素)合并成并集C(5个元 素)的过程的抽象与提炼.是一种形式化的表达。而当 有了“2+3:5”这样一个模型来表达…2个’元素与‘3 个’同类元素合并产生了‘5个元素…的新形式之后. 以下类似问题便同样有了解决的依据及表达的形式 (1)小军扎了2朵小红花.小英扎了3朵小红花.两 人一共扎了几朵小红花? (2)爸爸出差,坐火车用了2个小时,坐汽车用了3 个小时,一共用了几个小时? (3)保安叔叔要用绳子捆扎废品.扎旧报纸用了2 米,扎硬纸板又用了3米.一共用了多少米的绳子? 这些问题在解决的过程中.均是属于“2个”元素 集与“3个”同类元素集进行“合并”的问题.抽象成数 学表达式.即为“2+3=5” 事实上.只要是属于“2个”元 素集与“3个”同类元素集“合并”成新的集合的问题. 均可以用“2+3:5”来表达 也就是说.“2+3=5”这个算 式虽源于具体的情境问题解决的需要.但当其从情境 中提炼出来后.作为模型则又蕴含着更高一层的价值 了 这就是模型思想的基本意义 再则.从对“加法”的认识来看数学模型的建立过 程,其又体现了数学模型的两种表征方式:一是思维 表征.它体现在思维过程中.具有隐性特征 “加法”作 为一种数学模型.首先是一种思维模型 因为“加法” 表达的是两个数合并成一个数的过程.在数学上.只 要是属于把两个数(或量)合并起来.即可以用加法进 行运算。二是形式表征,它反映在模型的形式表达中, 具有显性特征.也即加法其实是一种形式模型.表现 在加法可以通过一个“Ⅱ+6”这样的表达式来表示两个 数合并的过程 事实上.数学模型这种“思维模型与形式模型双 重表征”的构建过程.在其他数学模型的构建过程中 同样有所体现。如“加法交换律”,在思维模型层面上, 因为有“一个加数与另一个加数交换了位置之后.和 不变”的过程经历.所以在形式模型的层面上才有“0+ 6=6+。”的表达式:再如“长方形面积的计算公式”,同 样有思维模型“长方形的‘长’与一行摆面积单位的 个数.‘宽’与可以摆这样的几行”的过程的经二=: 罱鸭镶%罱%镶%蕾%蕾% % % 小学教学研纪 Primary School Teaching Research 业 肚 辨 啦 曲 曲 9 口 旦旦 .才从本质上有深刻认识形式模型“长 ×宽(或S=axb)”含义的可能。 型思想的教学策略 在教学实践中.数学模型无论是思维表征的过程. 还是形式表征的归纳.均需要有以下两个基本的教学 过程作支持 、 (一)从“境”到“型”,通过抽象归纳,感悟、理解数 学模型结构化、简约化的特征 “模型思想的建立是学生体会和理解数学与外部 世界的联系的基本途径”.其过程中最基本的路径是从 现实生活或具体情境中抽象出数学问题或数学事实. 然后用数学语言表示出数学问题中的数量关系或变化 规律 这也是数学模型思想建立的第一个层次。实践 中.我们可以从以下两个方面来引导学生去体验。 1.拉长从“境”到“型”的过程.引导学生充分体验 提炼数学模型的抽象过程 对于小学生而言.其数学学习的过程.不仅仅是一 个形式学习的过程.更多的是经历、体验、探索数学知 识产生的过程.是在积累丰富的数学学习经验的基础 .习得数学学习技能与方法的过程.模型思想的发展 也不例外 比如学生对“运算律”的学习.因为“运算律” 是一种高度抽象的数学模型.但它源于运算。所以与四 则运算一样.它与现实生活有着密切关系 因此在教学 巾.我们突…“运算律”产生的现实背景.为学生建构 “运算律”提供经验支撑.从而很好地拉长数学模型建 立的过程.为学生深刻理解掌握“运算律”创造条件 比如“加法结合律”.人教版教材用了这样一个现 实问题来引入(如下图) 因为求“三天一共骑了多少千 米”就是把每天骑的路程合并起来.在合并时.既可以 先合并第一天与第二天行的路程.再与第三天合并:当 然也可以先合并第二天与第j天行的路程.再与第一 天合并,用算式表示即为:(88+104)+96=88+(104+96)。 当学生借助这样的现实情境来理解“三个数相加.先把 前两个数相加.再加上第 个数.或者先把后两个数相 加.再加上第一个数.和不变”的道理,便有了生活经验 作支持 再如“减法的性质”.教材又提供了这样一个现实 问题(如下图) 因为要算“还剩多少页没有看”就是要 从总页数中去掉已经看过的页数.那么可以从总页数 中先减去第一天看过的页数.再减去第二天看的页数: 还可以先把两天看的页数合并起来.再从总页数中一 起减去:又可以先减去第二天看的页数.再减去第一天 看的页数.都能得到最终结果 因为有了具体情境作支 持.要理解Ⅱ一b—c:0卜一(6+c)=。一c一6这样的结构模型也就 不太难了 2.实施多“境”成“型”的教学活动.引导学生充分 体验归纳数学模型的思维过程 数学模型的抽象提炼不只限于对某一个问题的分 析与归纳.它更应该是在对同类事件的共同特征进行 分析研究的基础上,归纳提炼而成。因此.在引导学生 归纳数学模型的教学活动中.一般需要提供多个具有 同类数学原型的实际问题.引导学生在解决问题的过 程中发现规律、抽象规律、表达规律。 如上面提到的“长方形的面积计算”.作为一种数学 模型.它的归纳提炼是经历了多个相似事件的研究后才形 成的。实践中.我们可以这样来设计教学过程: 为每位学生提供四个没标数据的长方形学具(图 1:长3厘米,宽2厘米;图2:长4厘米,宽3厘米;图3:长5 厘米,宽4厘米;图4:长15厘米,宽l0厘米),然后引导学 生经历以下学习过程 图1:用面积单位摆满.体会所用面积单位的个数就是 该长方形的面积 图2:先估后操作验证.反馈操作方法,引导学生 比较“摆满”与“只摆一行一列”两种操作方法的异同. 重点突出“一行摆几个.可以摆这样的几行”的观察与 思考。 图3:先口述方法.再操作.重点突出“先横着摆 一行.再摆几行”的方法.引导学生体会所列算式求 得长方形面积与每行所含面积单位个数及行数之间 的“关系” 图4:直接说方法.并思考“知道长15厘米,可以知 道什么:知道宽1O厘米,又能够知道什么”,重点理解 “长与沿长边可以摆的面积单位个数.宽与沿宽边可以 摆面积单位的行数”之间的对应关系。、> % ∞%高%
化繁为简 以简驭繁
———初中数学教学中数学模型思想的培养与渗透
王小琪(江苏省仪征市实验中学东区校ꎬ江苏扬州211400)
摘 要:«义务教育数学课程标准(2022年版»明确了数学模型思想的意义:数学模型思想的建
立是学生体会和理解数学知识与外部世界联系的基本途径.由此可见ꎬ数学模型思想在初中数学教
学中的重要性.但是ꎬ在初中数学教学中ꎬ一些教师过于强调“基础知识”教学、学生“应用能力”培
养ꎬ却忽视了学生数学思想、数学模型思想的培养ꎬ这极大地阻碍了学生数学核心素养的发展.基于
此ꎬ文章就初中数学教学中数学模型思想的培养与渗透策略进行阐述.
关键词:初中数学ꎻ模型思想ꎻ培养ꎻ渗透ꎻ数学核心素养
中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1008-0333(2024)02-0044-03
收稿日期:2023-10-15
作者简介:王小琪(1981.10-)ꎬ男ꎬ江苏仪征人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事初中数学教学研究.
基金项目:本文系江苏省教育科学规划“十三五”2020年度立项课题“促进初中生数学建模素养发展的
教学策略研究”阶段性研究成果(课题编号:D/2020/02/349) 数学学科涵盖了大量的数学概念、法则、公理、
定理等知识内容ꎬ从宽泛的视角来讲ꎬ其均属数学模
型范畴.«义务教育数学课程标准(2022年版»在“课程设计思路”中明确指出:“使学生体验从
实际背景中抽象出数学问题、构建数学模型”
因此ꎬ在初中数学教学中ꎬ教师须从学生生活实际出
发ꎬ为其创设更多的数学情境ꎬ并帮助学生能够从数
学问题、数学现象中不断抽象ꎬ建立起良好的数学模
型思想ꎬ培养学生数学模型构建能力以及应用能力ꎬ
为发展其数学核心素养提供保障.
1初中数学教学中培养学生数学模型思想的
意义
1.1有利于促进学生对数学知识的理解
与小学数学相比ꎬ初中数学知识的抽象性与复
杂性均有大幅度提升.学生在学习过程中ꎬ可以利用
数学模型思想不断从复杂的、抽象的数学知识中抽象出各种各样的数学模型ꎬ进而能够更加透彻地理