生活中的数学
梁亚玲
山西省吕梁市交城县新建小学校 030500
一、引言
数学源于生活,又服务于生活。在小学数学教学中,将数学知识与生活实际相结合,开展研究性学习,对于培养学生的数学建模思维具有重要意义。数学建模思维是学生运用数学知识和方法解决实际问题的核心能力,通过研究性学习,学生能够在生活情境中主动探索数学知识,构建数学模型,提升数学素养。
二、生活中的数学在小学数学教学中的体现
(一)购物消费中的数学
在日常生活的购物场景中,蕴含着丰富的数学知识,这是小学生最容易接触到的数学应用场景之一。例如,商场促销活动中的打折问题,一件衣服原价100 元,打 8 折后的价格是 100×0.8=80 (元),学生通过这样的实际问题,学习了百分数和小数的乘法运算,同时也明白了打折的实际含义。这些生活场景为小学数学教学提供了丰富的素材,让学生感受到数学的实用性。
(二)时间与日程安排中的数学
时间的认识和日程安排也是生活中常见的数学问题。小学生需要学会看时钟,认识整时和半时,这涉及到对数字和时钟表盘的理解。例如,早上8 时上学,下午5 时40 分下学,学生需要计算在校时间,这就用到了时间的加减法。在安排周末日程时,如安排2 小时做作业、1 小时阅读、1 小时户外活动等,学生能够进一步理解时间的分配和统筹,培养时间管理意识,同时也巩固了数学中的加减法运算。
(三)家庭与建筑中的数学
家庭和建筑场景中也有许多数学元素。比如,在装修房屋时,需要计算房间的面积、墙面的面积,以确定所需的装修材料数量。假设一个房间长 5 米,宽 4 米,那么房间的面积就是 5×4=20 (平方米)。小学生通过这样的实际问题,学习了长方形面积的计算方法。
三、研究性学习理论概述
小学数学研究性学习,是指学生在教师的指导下,从数学学习和生活中选择并确定研究课题,用类似科学研究的方式,主动地获取数学知识、应用数学知识解决问题的学习活动。它打破了传统数学教学中单纯依赖教师讲授、学生被动接受的模式,将学习的主动权还给学生。
四、数学建模思维的概念与特点
(一)数学建模思维的概念
数学建模思维是一种综合性的思维过程,它涵盖了对实际问题的理解、抽象、简化,运用数学知识和方法构建数学模型,对模型进行求解、验证和分析,并将结果应用于实际问题的解决。
(二)数学建模思维的特点
1.直观性
小学生的思维以形象思维为主,抽象思维能力较弱。因此,小学数学建模更注重直观性,通常借助实物、图形、图表等直观手段帮助学生理解问题和建立模型。例如,在学习分数的认识时,教师可以通过将一个蛋糕平均分成若干份,让学生直观地看到分数所表示的部分与整体的关系,从而建立分数的数学模型。
2.简单性
小学数学建模的问题和模型相对简单,主要围绕小学数学的基础知识和基本技能展开。模型的建立和求解过程符合小学生的认知水平和能力范围,旨在帮助学生初步理解数学建模的思想和方法。例如,在解决行程问题时,通常只考虑匀速运动的情况,建立简单的路程 =速度×时间的数学模型,学生可以通过简单的计算求解问题。
3.生活性
小学数学建模的问题大多来源于生活实际,与学生的日常生活密切相关。这样的问题能够激发学生的学习兴趣,让学生感受到数学的实用性,同时也有助于学生将所学数学知识应用于实际生活中。例如,前面提到的购物消费、时间安排、家庭建筑等方面的问题,都是小学数学建模的良好素材。
五、生活中数学研究性学习助力建模思维培养的案例分析
(一)案例背景
我校三年级学生开展了以“校园垃圾分类”为主题的研究性学习活动,数学建模小组的学生希望通过建立数学模型,分析校园垃圾分类的现状和存在的问题,为学校制定合理的垃圾分类方案提供建议。
(二)研究过程
1.问题分析与数据收集
学生通过观察校园垃圾桶的分布和使用情况,发现部分垃圾桶存在垃圾混装的现象。为了深入了解校园垃圾分类的现状,学生设计了调查问卷,对全校师生进行了调查,内容包括对垃圾分类知识的了解程度、日常垃圾分类的习惯等。
2.模型求解与分析
学生对收集到的数据进行整理和分析,运用数学知识计算出不同类型垃圾的产生量占总垃圾量的比例,以及各类垃圾的分类准确率。通过对模型结果的分析,学生发现可回收物和其他垃圾的分类准确率较低,主要原因是部分师生对垃圾分类知识了解不足,垃圾桶标识不清晰等。
3.成果展示与应用
学生将研究成果以研究报告和手抄报的形式进行展示,向学校提出了关于加强校园垃圾分类宣传教育、完善垃圾桶标识、建立垃圾分类监督机制等建议。
(三)案例分析
通过这个案例可以看出,基于研究性学习的小学数学建模教学,让学生在真实的问题情境中,经历了数学建模的全过程,培养了学生的数学建模思维和综合能力。
六、生活中数学研究性学习助力建模思维培养的策略
(一)创设真实生活情境
教师应积极创设真实的生活情境,将数学知识融入其中,让学生在熟悉的情境中发现数学问题,激发学生的学习兴趣和建模欲望。在教学“认识人民币”时,可以创设超市购物的情境,让学生在模拟购物中认识不同面值的人民币,学会简单的货币计算。通过生活元素的融入,让学生感受到数学与生活的紧密联系,激发他们学习数学的兴趣。
(二)引导自主探究与合作学习
鼓励学生自主探究生活中的数学问题,在探究过程中培养学生的独立思考能力和创新精神。例如,在教学“平均数”概念时,可以给出学生一些生活中的数据,如班级同学的身高、体重等,让学生分组讨论如何计算这些数据的平均数。在小组中交流讨论、分工协作,学生各抒己见,共同完成数学建模任务,进而探索出平均数的计算方法。
七、结论
在小学数学教学中,教师应充分挖掘生活中的数学资源,合理设计研究性学习课题,运用恰当的教学方法和评价方式,引导学生积极参与数学建模活动,让学生在数学学习中体验到生活的乐趣,在生活实践中感受数学的魅力,为学生的未来发展奠定坚实的基础。