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模型思想在小学数学教学中存在的问题及对策

作者

车沙粒

云南省红河州石屏县新城乡中心学校 662206

引言

模型思想作为小学数学核心素养的重要组成部分,旨在通过数学语言描述现实问题、构建逻辑框架并解决问题。多样化教学实践赋能使建模教学更加直观、生动,有效提高学生的学习兴趣和效率。

一、模型思想在小学数学教学中存在的问题

(一)情境创设的割裂性与形式化

一方面,脱离学生认知基础,部分教师设计的情境过于抽象或远离学生生活经验。例如,在“小数点移动引起小数大小变化”的教学中,教师若仅通过数字演示而非结合购物、测量等实际场景,学生难以理解小数点移动的动态意义,尤其是因为小学生刚接触小数点,对这些知识理解度较低,会使学生的学习状态难以达到预期的效果。另一方面,为情境而情境,有些时候教师的教学实践,会产生情境创设的割裂性,情境创设仅作为课堂导入的“装饰”,与后续建模环节脱节,教师在教授了学生知识后,未引导学生通过实际分配操作深化对模型的理解,导致情境成为孤立环节。很多时候模型思想在小学数学课堂中的单一教学,也会导致刻板化的现象存在,长期使用购物、分物品等重复情境,会忽视学生兴趣点的多样性。

(二)建模过程的浅层化与教师干预过度

首先,会出现教师“替代式”建模现象,就是教师在假设提出、模型构建等环节急于给出答案,限制学生自主探索,如在“植树问题”中,直接告知“棵数 Σ=Σ 间隔数 +1”的公式,学生失去通过画图、实验发现规律的机会。这会导致学生主体地位缺失,建模过程以教师讲解为主,学生缺乏独立思考与同伴交流,如在“圆锥体积”教学中,教师直接演示“1/3 圆柱体积”的推导,学生未经历猜想、验证、修正的完整过程。其次,教授的方法论指导不足,很多小学教师在进行模型思想教学时,未提供建模策略指导,学生不知道如何简化问题、选择数学工具等,使得学生面对复杂问题,缺乏迁移能力。

(三)模型应用僵化与评价缺失

一方面,练习题量与梯度不足,课后练习中模型应用类题目数量有限,且难度梯度不明显,出现机械套用与忽视局限性的现象,很多教师仅强调模型的直接套用,未分析适用条件。例如,在“正比例关系”教学中,若学生未理解“比值一定”的核心,可能错误地将所有相关联量视为正比例。另一方面,出现评价反馈滞后与方式单一的问题,导致教师未能及时评价学生模型应用效果,且评价依赖纸笔测试,忽视建模过程的质性评价,如思维过程、合作能力等问题。

(四)教师专业素养的制约

首先,是教育理念滞后,部分教师仍秉持“重结果、轻过程”的观念,忽视模型思想对培养核心素养的价值;还出现教材挖掘不足等,对教材中潜在的建模素材,像“统计”章节的数据分析、“图形与几何”中的空间想象,缺乏深入开发,导致教学资源浪费。其次,自身建模能力欠缺,这导致部分教师将“数学建模”等同于“解应用题”,忽视建模过程的复杂性。

二、模型思想在小学数学教学中存在问题的解决对策

(一)构建“生活数学”双循环情境链

教师可以运用情境化的教学方式,使数学模型的思想更加的具体,贴近学生认知基础,并融入数学问题,帮助学生建立初步的运算模型思想。例如,教师在“小数加减法”教学中,教师可以提前布置学生记录超市购物小票的任务,让学生在课堂上进行角色扮演,模拟“收银员核对账单”的情境,让学生选择扮演收银员和顾客,采用学生感兴趣的教学方式,自然引出小数加减法的需求,让学生通过实际操作和计算,深刻理解了小数加减法的意义和应用。这种情境创设方式使学生能够在真实的生活场景中体验数学,增强了学习的趣味性和实用性。

(二)引导学生经历完整的建模过程

在抽象概念教学中,教师可借助直观图示搭建认知桥梁,帮助学生建立概念模型。教师不要停留在单一的计算结果上,而是引导学生更广泛的模型意义,训练了学生对数学符号的抽象能力、对现实信息的概括能力以及加法意义的迁移能力,这种基于学生认知特点的设计,使低年级学生能在具象支撑下初步感悟模型思想。例如,在“植树问题”教学中,教师可以先提出“在一条路的一边植树,每隔 5 米种一棵,需要多少棵树?”的问题。然后,引导学生进行问题简化与假设,如假设路是直的、两端都种树等,让学生通过画图、列表等方式建立数学模型,并进行求解,还要引导学生对模型进行检验和修正,如考虑路的一端不种树的情况。通过这种较为直观的数学模型流程,学生不仅学会了植树问题的解法,更重要的是经历了完整的建模过程,培养了问题解决能力。

(三)开展“数学建模周”活动体系

问题解决是模型思想应用的核心领域。在教学中教师应精选典型问题,引导学生经历完整的“问题情境、建立模型、求解验证、应用拓展”的过程,体会模型的一般性和普适价值。例如,在“数学建模周”活动中,教师设计了“设计校园无障碍通道”的项目,学生需要综合运用几何、统计、优化等模型,通过测量、计算、分析等步骤,提出设计方案。在评价环节,教师不仅关注学生的设计方案是否合理,还关注学生在建模过程中的思维品质、合作能力等方面。这一活动使学生能够将所学模型应用于实际问题中,提高了模型应用能力,通过多维度的评价,教师能够更全面地了解学生的学习情况,为后续教学提供反馈。

(四)提升教师整体性的专业素养

在核心素养导向的新课程改革背景下,模型思想作为《义务教育数学课程标准》提出的核心概念之一,在小学数学教学中占据着日益重要的地位,构建教研训一体化模式,开发教师建模能力框架,建立跨校建模教研共同体也是重要解决策略。例如,学校数学教研组可以围绕“模型思想”开展主题教研活动,由教师们共同研究教材中的建模素材,分享教学经验,探讨教学中遇到的问题。同时,学校还邀请高校研究者对教师进行培训,提升教师的建模教学能力,还与其他学校建立跨校教研共同体,共享资源从而联合攻关教学难题。通过这一模式,教师的专业素养得到了提升,对模型思想的理解更加深入,教学能力也得到了提高。

结语

综上所述,解决模型思想教学问题需从“教”与“学”两端发力,教师需转变角色为“建模教练”,学生需成长为“问题解决者”。通过情境重构、过程深化、评价革新、教师赋能与技术融合,推动小学数学课堂从“题海战术”转变为“思维导向”,最终实现对学生德智体美劳的全面培养目标。

参考文献:

[1] 孙学玲 . 模型思想在小学数学应用题教学中的应用研究 [C]//广东教育学会 . 广东教育学会 2025 年度学术讨论会论文集(一). 山东省临沂市兰陵县尚岩镇中心小学 ,2025:1453-1455.

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[3] 徐峰 . 小学低段数学模型思想的内涵与建构例析——以“有余数的除法”单元整体教学为例 [J]. 福建教育学院学报 ,2023,24(12):84-86.