建构小学数学模型培养学生创新意识

建构小学数学模型培养学生创新意识

钟辉鹏

梅州市梅县区第一职业学校附属小学  514000

摘要：随着教育改革的不断深入，培养学生的创新意识和实践能力已成为教育领域的重要任务。在小学数学教学中，通过建构数学模型，不仅可以帮助学生更好地理解和掌握数学知识，还能有效激发学生的创新思维。本文旨在探讨如何在小学数学教学中建构数学模型，以及如何通过这种方式培养学生的创新意识。

关键词：小学数学；数学模型；创新意识

小学数学作为基础学科，对于培养学生的逻辑思维和数学素养具有重要意义。然而，传统的小学数学教学模式往往过于注重知识的灌输和应试能力的训练，忽视了对学生创新能力的培养。因此，如何在小学数学教学中培养学生的创新意识，成为当前教育工作者需要思考的重要问题。

一、构建结构模型，培养创新意识

在数学课程标准的指导下，小学数学教育注重通过日常生活情境来帮助学生理解数学概念，特别是在数的认识上。小学生正处于从直观思维向抽象思维过渡的关键阶段，因此，通过具体的例子和情境来教授数学知识尤为重要。

教师可以进行情境设定，学生们想象自己正在参观一个快乐的动物园。动物园里有各种各样的动物，每种动物的数量都是不同的。为了帮助学生更好地理解和认识数字1到10，我们将利用这个动物园的场景来构建数的模型。首先，老师引导学生观察动物园里的动物，比如猴子、大象、长颈鹿等，并提问：“你们看到了多少只猴子？多少只大象？多少只长颈鹿？”学生们数出每种动物的数量，并在老师的帮助下，将这些数量与数字1到10对应起来。接下来，老师将每种动物及其对应的数量画在集合圈中，并在旁边标上相应的数字。例如，如果有3只猴子，就画一个集合圈，里面画上3只猴子，并在旁边写上数字3。老师继续引导学生，说：“现在，我们要用这些数字来构建一些算式。比如，我们看到了3只猴子和2只大象，那么我们可以写出哪些加法或减法算式呢？”学生们开始思考并讨论，老师鼓励他们将问题简单化，通过找到一组数（比如3和2），就可以写出两个加法算式（3+2和2+3）和两个减法算式（3-2和5-3）。老师还可以进一步扩展这个问题，比如问：“如果我们加上1只长颈鹿，那么算式会怎么变化呢？”为了培养学生的创新意识，老师可以设计一些开放性的问题，比如：“如果你来设计这个动物园，你会放多少只什么动物？为什么？”或者“你可以用这些数字（1到10）来编一个关于动物园的小故事吗？”通过这些活动，学生不仅能够在具体的情境中理解和认识数字，还能够通过构建算式来巩固所学知识，并培养创新思维和解决问题的能力。同时，这样的教学方式也使学生感受到数学与生活的紧密联系，增加学习数学的乐趣和动力。

二、建构几何模型，培养创新意识

数学课程标准对于小学生在几何教学方面的要求，强调了学生通过观察、操作实物和模型来识别和理解各种几何体及图形的重要性。这些活动不仅帮助学生建立对几何形状的直观认识，还促进了他们对空间概念的理解和发展。

在第一学段，学生将通过观察日常生活中的物体，如积木、包装盒和罐头，来识别长方体、正方体、圆柱和球等几何体，并通过触摸模型来加深对这些几何体特征的理解。同时，学生将学习从不同角度观察物体，并识别简单图形如长方形、正方形和三角形等。在拼图游戏中，学生将利用这些图形创造不同图案，并通过生活实例认识角的概念。进入第二学段，学生将进一步探索线段、射线、直线的概念，并理解它们之间的关系。通过实际测量和比较，学生将体会两点间线段最短的性质，并了解角的分类与比较。学生将学习画出两条直线的不同关系，包括平行和相交，并引入垂直的概念。此外，学生将观察不同形状的三角形，了解它们的特性，如两边之和大于第三边、内角和为180°等。在立体图形的学习中，学生将通过观察实物或模型来识别长方体、正方体、圆柱和圆锥等立体图形，并理解它们与平面图形之间的关系。为了培养学生的解决问题能力和辨别能力，我们将设计具有挑战性的搭建任务，如使用给定数量的积木搭建最高且稳定的塔。学生将通过思考和实践来寻找解决方案，并通过小组讨论和分享来互相学习。同时，搭建活动也将引入“稳定性”的概念，帮助学生进一步加深对立体图形特征的理解。教师引导学生从直观认识过渡到抽象理解，从简单图形到复杂图形，从二维平面到三维空间，逐步构建起完整的几何知识体系，同时培养他们的空间想象力、逻辑思维能力和创新能力。

三、建构概率模型，培养创新意识

统计与概率是数学中用于理解和分析数据的重要工具。在教学《可能性》这一课题时，教师可以设计一个有趣的实验。教师准备一个纸箱，里面装有若干个颜色不同的球，例如5个白球和3个红球。学生只知道箱子里有两种颜色的球——红色和白色，但不知道每种颜色的具体数量。然后，教师让学生们轮流从箱子里有放回地摸球，并记录每次摸出的球的颜色。随着实验的进行，学生们开始统计摸到红球和白球的次数。例如，学生A1摸到了白球，A2也摸到了白球，A3摸到了红球，以此类推。通过多次实验，学生们发现摸到白球的次数较多，而摸到红球的次数较少。他们开始计算摸到白球和红球的频率，例如白球占了5/8，红球占了3/8。这些频率数据帮助他们估计箱子中红球和白球的大致比例。这个实验不仅让学生们体会到了数据的随机性——每次摸球的结果都是不确定的，而且通过重复实验，他们能够发现一些规律，即摸到某种颜色球的频率会逐渐稳定在一个特定的数值附近。这个数值就是概率，它描述了某个事件发生的可能性大小。通过这个实验，学生们能够更直观地理解概率的概念，并学会用统计的方法估计概率。同时，他们也能够认识到数据在决策中的重要性，并学会利用数据进行推断和预测。

四、结语

综上所述，在小学数学教学中建构数学模型并培养学生的创新意识是一项重要的任务。通过构建多样模型，可以帮助学生更好地理解和掌握数学知识，并激发其创新思维。同时，教师还需要鼓励学生大胆尝试、培养批判性思维并提供多样化的学习资源来进一步培养学生的创新意识。只有这样，我们才能在小学数学教学中真正实现培养学生的创新能力的目标。

参考文献：

[1]邹海燕．搭建数学＂模型＂破解应用问题——例谈小学数学模型在课堂教学中的应用[J].小学教学参考，2014，(8)：73．

[2]陈德文．构建小学数学模型评析解题历程[J].辽宁教育，2012，(9)：23-24．