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着眼建模,“模”力无穷

作者

韩莉萍 胡莲通讯作者

内江市东兴区阳光学校 641000

《义务教育数学课程标准(2022 年版)》强调让学生“经历从实际情境抽象出数学模型过程,发展模型意识”。小学低年级规律探索是培养数学思维的重要载体,《找规律》一课尤为关键。但部分教师教学时侧重机械记忆与重复训练,学生仅能识别简单重复模式,难理解规律本质、灵活运用解决实际问题,这主要是教学中缺乏建模思想渗透,未助学生建立清晰数学模型 [1]。所以,如何基于建模思想优化教学设计,让学生理解规律、形成可迁移能力值得研究。

一、教学目标

1. 知识与技能目标

让学生经历观察、比较、分析的过程,能够发现并理解简单排列的规律。使学生掌握找规律的基本方法,能根据规律指出下一个物体或图形。引导学生初步感知数学模型,培养学生观察、推理和归纳的能力。

2. 过程与方法目标

通过情境导入、操作探究等活动,让学生在具体情境中感受规律的存在,体验探索规律的过程。在动手操作和合作交流中,培养学生的动手实践能力和合作意识。引导学生从具体现象中抽象出数学模型,发展学生的抽象思维和模型意识。

3. 情感态度与价值观目标

激发学生学习数学的兴趣,让学生在学习中体验到成功的喜悦。培养学生善于观察、勤于思考的良好学习习惯。感受数学与生活的密切联系,体会数学的应用价值。

二、教学重、难点

引导学生发现并理解简单排列的规律,掌握找规律的基本方法。帮助学生从具体情境中抽象出数学模型,能够灵活运用规律解决实际问题。

三、教学设计

1. 情境导入——感知规律

对低年级学生而言,生动有趣的情境导入能激发学习热情,助其自然融入学习。在《找规律》教学中,教师可用“森林游戏”这类充满童趣的情境导入。先通过多媒体展示热闹的树林游戏场景:彩旗飞舞,欢快乐曲相伴,小生物列队入场。镜头聚焦进场选手,清晰呈现“老虎、兔子、兔子……”的位置。教师及时提问:“看小动物进场次序,能猜到下一位是谁吗?”引发学生好奇探索。等待解答时,教师不急于透露答案,让学生大胆猜想并说明理由,充分考虑其想法,促使其积极观察思考。有同学答“老虎”,教师接着问原因,让学生用自身语言表达找到的规则,如“老虎与兔子交替出场”“按老虎、兔子顺序”等。为加深认识,教师可采用角色扮演法,让同学分别扮虎、兔,依找到的规律现场排队演示,活跃教室氛围,加深学生对规则的理解。之后,教师加大难度,将多种动物结合展示新规则,如“大象、猴子、猴子、大象、猴子、猴子……”,让学生找排列方式。整个情境引入过程,教师要坚持“引导发现”原则,通过一系列问题,让学生在观察、思考和表述中,逐步形成对“规律”的基本理解。

2. 操作探究——建构模型

低年级学生以具体形象思维为主,仅靠文字说明或图像演示,难以让他们很好理解抽象的数学观念。亲身实践能搭建起具体感知与抽象思维的桥梁,在“做数学”的实践活动中,学生可充分发挥感觉器官的作用,深入理解所学规则,培养数学思维与问题解决能力。在《找规律》教学中,可通过两个层层递进的操作活动展开。活动伊始,教师用磁铁排出“红,黄,红,黄……”的顺序,故意在最后留白,激发学生探索欲望,促使其积极思考。接着提问:“下一块磁铁用什么色彩?”学生注意力立刻被吸引。学生填满磁铁后,教师追问“为什么这么摆”,引导他们用文字表述找到的规则,如“按红色,黄色重复”,此时学生已在实际操作中初步构建起数学模式。为加深对这一概念的理解,教师随即开展活动2,展示“△□○△□○……”,鼓励学生用创意方式表达法则:既可用拍手、跺脚等肢体行为,如“拍手是△,跺脚是□……”;也可用标号标识,如把△,□,○分别对应到 A,B,C。通过变换表现形式,提升学生思考能力,激发学习兴趣,助其从多方面认识规律的实质。

3. 应用拓展——深化理解

在数学规律教学里,常出现学生能正确认识表述已知规则,但遇新情况或现实问题就手足无措的“学用脱节”现象。这表明学生对数学知识认识浅层,未形成可操作的数学模式,重要原因是缺少在新情境运用理论知识的机会与引导。为此,《找规律》课程需设立“应用延伸”部分,通过设计有难度的问题,让学生在实践中加深对规律的认识,实现从知识掌握到能力发展的跨越。应用扩展课设置遵循“夯实基础,适度挑战”原则。任务一是基本运用,让学生做教科书里补全遗漏图表和号码等常见练习,看似简单,却能让学生及时巩固知识,教师也可实时检查。实践时,教师要指导学生回答问题时不仅给出正确答案,还要写出完整思维过程。任务二是难度较大的“双重规律”手工手镯制作,将抽象数学法则与首饰制造过程融合,由简到繁、由单一到全面,提升教学趣味与应用价值,让各层次学生都有适宜发展机会[2]。

4、创意设计——拓展思维

为了让学生自由发挥想象,进一步深化对规律的理解和应用,在应用拓展之后,可以增加“创意设计”环节。教师可以引导学生:“同学们,现在你们已经学会了找规律,那你们能不能自己设计一组有规律的图案呢?可以用彩笔在纸上画,也可以用手中的学具来摆一摆。”在学生设计过程中,教师进行巡视指导,鼓励学生大胆创新,采用不同的形式和方法来设计规律。设计完成后,让学生展示自己的作品,并讲解自己设计的规律是什么。通过这一环节,不仅可以培养学生的创造力和想象力,还能让学生进一步巩固和运用所学的知识,同时也为学生提供了一个展示自我的平台,增强学生的自信心和成就感。

结论

综上所述,以数学建模为核心,通过情境化、活动化方式,帮助学生从具体现象中抽象出数学模型,并应用于实际问题,能促进学生深度理解规律,培养其数学思维以及创新能力。

参考文献:

[1] 管勇 , 宁永楠 , 武瑞雪 . 数学教学中应落实数学建模活动 [J]. 中学数学研究 ,2025(3):6-9.

[2] 刘光建 , 孙凯 , 张婷 . 数学建模视角下的单元整体教学 [J]. 中学数学教学参考 ,2025(2):23-26.