借助数学模型进行解决问题教学

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  初建模型
  
  1.图书室里的一个书架上,上层有书350本,下层有书150本,从上层取多少本放到下层后,上下层书的本数相等?
  学生在理解问题时会存在一些学习障碍,部分学生因受思维定势的干扰而错误地认为“从上层取出(350-150)本放到下层后,上下层有书的本数相等”。
  教师应采用线段图创设数学模型,让学生自己动手操作完成线段图,再通过观察讨论得出“上层有书的本数比总本数的一半多的本数=下层有书的本数比总本数的一半少的本数”,最后得出结论:
  从上层搬出图书的本数×2=(350-150)本
  从上层搬出图书的本数=(350-150)÷2=100(本)
  
  构建模型
  
  2.快慢两车同时从相距120千米的AB两地相对开出,2小时相遇,相遇时快车比慢车多行了24千米,问快慢两车在距离中点多少千米处相遇?
  教师鼓励学生发表自己的观点,部分学生会错误地认为“快慢两车在距离中点24千米处相遇”,这时教师应引导学生动手操作完成线段图。
  通过学生之间的相互讨论、辩论、澄清得出结论:
  快车的行程比全程的一半多的千米数=慢车的行程比全程的一半少的千米数。
  快车的行程比全程的一半多的千米数×2=24千米
  相遇处距中点的千米数=24÷2=12(千米)
  至此,教师和学生们再一起回顾这两题,找出他们的共同点,即抽象出这一类解决问题中共同的数量关系:
  甲比乙多的数量÷2=从甲搬到乙使甲乙相等的数量,我们姑且把这一问题叫做“搬书问题”。
  这样,教师就带领学生完成了“搬书问题”模型的构建。在构建过程中隐含了有“实际问题”→“数学模型”(即形象→抽象)的过程。
  
  拓展应用
  
  3.小明和小红到商店买练习本,所带的钱一样多,他俩共买了20本,小红比小明多拿了4本,因此小红还给小明1.2元,小明和小红共花了多少元?
  部分学生会错误地认为“多拿4本练习本的价钱是1-2元”。在这里教师应设法唤起学生对“搬书问题”数学模型的再现,借助线段图,再通过观察、讨论,寻出问题的关键所在“小红比小明多拿4本,就是小红拥有的练习本的本数比应拿的本数(总本数的一半)多(4÷2)本,小红应付给小明这2本的价钱”,难点则迎刃而解,最后有[1.2÷(4÷2)×20=12(元)]求出问题。如此这般就深化了学生对“搬书问题”数学模型的理解。
  数学模型的功效就在于可以使问题化繁为简,化难为易。然而在我们的教学中很少提到“数学模型”这个词,而实际上我们是经常和它打交道的,它的常见形式有:
  ①公式、关系式,如圆周长C=2nr,乘法的分配律a(6+c)ab+ac,速度×时间=路程等。
  ②解决实际应用问题时所作的线段图,以及由此抽象出来的数量关系式:如,植树问题,树数-1=间隔数(两头都有树);鸡兔同笼问题,(鸡兔总脚数-鸡兔的总只数×2)÷2=兔的只数等。
  在小学数学中,学生感到困难最大的是解决实际问题。从实际问题直接过渡到算法,如果问题比较复杂,这个跨度就大了。教师教给学生借助线段图、示意图等形式来分析数量关系,把实际问题抽象为数学问题的方法的目的就在此。其实这些示意图、关系式等就是小学数学中的“数学模型”。
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