我与团队的科研故事

我与团队的科研故事

【摘要】素质教育在我国已经提倡很多年了，作为一线教师，多年来我们在实践教学中一直致力于探索和研究如何在数学教学中培养孩子的创新能力和应用能力。有关数学建模教学的实验研究近些年我就一直在思考，今年终于有这样一个机会申请到这个研究项目，让我和我的团队有机会在数学建模教学科研中结合多年的教学经验分享一点自己的浅薄经验，但愿能为一直致力于此方面研究的学者和青年教师提供一点有价值的参考。
【关键词】数学教学中创新能力；数学教学中应用能力
近些年来，相关数据研究显示，有关数学建模教学的研究大多立足于初高中数学，但是对小学数学建模教学的研究所探讨者并不多，但这并不意味着小学数学建模的教学研究就没有意义。相反，我认为小学数学尤其是小学中高年段的数学教学在整个数学教育阶段中占据着一个非常重要和基础的位置，如果我们能在这个年段教会孩子们如何利用数学建模的方法和理念来解决实际问题，无疑对他们数学思维的开发起到关键性的作用，对孩子初高中乃至大学高数的学习都打下一个坚实而有力的基础。
带着这样的想法，秉持这种理念，我开始默默思考着这个研究课题，直到项目申请下来，我和我的团队开始正式坐在一起进行研讨。我先是召集小组成员召开集体会议，将此次课题的研究内容和方向简要介绍给大家，并把多年来我一直潜藏的想法讲给大家听，部分同事也发表了自己在教学中所遇到的一些相关问题的困扰，各自阐发结束后，我开始下发任务，每一个成员在本周要选出一节具备典型建模教学的课，然后精心备课，所有小组成员分别进行听课并研讨。比较有代表意义的是小组成员的一节《确定位置》的课，这是一位比较年轻的数学教师所选的课，她刚走到工作岗位不到一年，对于数学建模教学这一领域并没有太多的深刻认知。选课之前请教了我，我认为这一课针对于建模教学的研究还是比较有意义和价值的，但是我并没有给予她太多教学设计上的建议，而是让她先自己准备，目的就是想先通过她初步的教学效果和集体研讨后的教学效果进行对比，试图得出数学建模教学对于孩子理解数学理念从而更好地指导生活中的数学有着至关重要的作用这一结论。第一次集体听课，在《确定位置》这一课中，这位年轻的教师并没有建立起比较清晰的数学模型，一个学生站起来回答了熊猫馆的位置，说明了在东偏北20度的方向，其他同学多次进行重复，部分学生按图索骥，也按照这种方法阐述方向、确定位置。在这一课时快结束时，教师安排了许多相关训练，但在训练中发现，班级中只有三分之一的同学能够准确无误地表述清楚某一场馆的具?w位置，大部分学生对于如何确定位置，确定位置应满足哪些条件和要素并不是十分清楚。课后，大家针对这节课进行了集体研讨，部分老教师提出，之所以出现这种情况，主要是因为在整节课中没有给学生建立一个清晰客观的数学模型，确定位置首先应该先确定观测点，有了观测点才能谈得上方向，其次围绕观测点要建立方向标，然后确定角度和距离，这样三个要素确定了，也就是数学模型建立了，孩子们遵照这样一个数学模型去阐述位置，自然不会云里雾里了。我们将这次讨论结果进行汇总，让这位年轻教师重新设计教案，将这节课的内容顺着建立好的数学模型重新进行教授。修改后的课选择在另一个班级上，整节课严格按照我们讨论的数学模型上的，思路非常清晰，与上一节课相比，在做题环节大有不同，大部分孩子都能够正确清晰地描述出题中所给的准确位置，这节课让我们的数学建模教学有了一个良好的开端。有了这样的对比，接下来的几课中，小组内的教师们在备课时也更能够把握数学建模这一教学理念，基本能够抓住数学模型的核心组织教学，从实际的数学应用环节来看，其教学效果较之从前有了很大的提高。
我也在我的课堂中选择多个班级进行多次数学尝试，比如在圆的面积一课中，我在两个班级进行了不同的尝试。第一个班级我采用“我教学生听”的传统教学方法，让孩子们找到圆的各部分名称后，直接告诉孩子们圆的计算公式，当堂新课的授课时间只用了15分钟，其余时间进行巩固练习，就当堂课的效果而言，孩子们似乎掌握得很好，就一个简单的公式（圆面积=π*半径的平方），孩子们很容易就记下来了。我在另一个班级则采用了数学建模的方法进行教学，让孩子们自己准备道具，运用转化的数学思想，将圆分割成以前学过的图形，然后再推导出圆的面积。孩子们大胆尝试并展开小组合作探究，分别将圆都转化成平行四边形、三角形和长方形，最后得出的圆的计算公式都是一致的。整节新课基本是我引导，提出转化思想，孩子们自己动手操作，最终建立起了一个数学模型，新课的授课时间在30分钟左右。就两节课的课上习题效果而言没有太多差别，但是进一步追踪调查发现，自己动手操作并建立模型的班级，孩子们在遇到复杂难题的时候，解决的成功率高达一半以上，而采用传统教学方法的班级，面对超出公式一类的难题则显得束手无策。而且，在接下来遇到的一些新课中，具备转化思想和建模意识的学生能够更轻松的接受知识和解决问题。
以上只是在整个课题科研中所发生的几个小事例，这样的尝试还有很多，但得出的结论却越来越趋向于统一，那就是，数学建模教学能够提升学生观察问题、分析问题和解决问题的能力，并能够提高学生的创新思维能力，还能激发学生对数学的学习兴趣，并能在单位有效时间内获得更多的数学知识，从而解决更多的数学问题。数学建模教学之路还是一条新兴之路，还有许多问题等待我们共同去探索和研究，希望这条新兴的发展之路可以为培养更多高素质“创新型”人才提供一个全新的舞台。
参考文献：
[1]张翠宝.小学数学教学课堂学生提出问题能力的培养[J].知音励志，2016（23）：135.
[2]彭国民.浅谈如何提高小学数学课堂实效性[J].新课程（上），2016（03）：82.