小学数学建模思想在“替换”问题中的形成与使用

　　数学建模思想就是把现实世界中有待解决或未解决的问题，从数学的角度发现问题、提出问题、理解问题，通过转化过程，归结为一类已经解决或较易解决的问题中去，并综合运用所学的数学知识与技能求得解决的一种数学思想方法。

　　本文拟以六年级(上册)“解决问题的策略”为例，谈一谈对小学生如何形成数学建模思想的思考。

　　本课教学中的替换策略，包括倍数关系的等量替换和相差关系的等量替换。教学的重点是让学生充分理解替换策略的意义：把两种量替换成一种量，从而顺利的解决问题。难点是学生不易理解相差关系的等量替换，以及在解决问题时，不知道该用什么方法来替换。基于以上理解，我认为在教学中应建立模型，运用模型帮助学生解决这类问题。

　　一、小学数学建模思想的形成

　　1．创设情境，感知数学建模思想。

　　在实际教学中，先出示例题，让学生分析题中的数量关系，得出：6个小杯和1个大杯一共是720毫升；一个大杯的容量相当于3个小杯的容量。在此基础上，出示例题图，引导学生用画图初步感知：解决这个问题就需要根据大杯容量与小杯容量之间的关系，进行一定的等量替换。

　　接着，我向学生提出这样一个问题：如果这样的大杯和小杯有很多个，那么能用这种画图方法解决吗?答案是肯定的。我们只要抓住把两种量替换成一种量就可以了。

　　在这个教学过程中，学生通过寻找数量关系以及观察主题图，得出：解决这个问题需要把两种杯子换成一种杯子(即替换)。然后引导学生根据主题图画出示意图，即把直观图形抽象成几何图形，在抽象概括的基础上，学生逐步理解替换的策略。学生把直观图形抽象成几何图形的过程，其实是把生活中的原型上升为数学模式的过程。在这一过程中，学生初步感知了数学中的建模思想。最后提出的问题更让学生进一步思考：是不是解决替换这类问题，都可以采用这种画图的模式来解决。

　　2．自主探究，体验数学建模思想。

　　有了对问题的思考，学生就会主动探究：该画怎样的图形模式才能解决这类问题。这就要求学生抓住替换策略的本质：两种量替换成一种量。在此基础上，引导学生建立数学模型。如(1)：

　　学生对问题进行了思考和探究，其实就是对解决这类问题作了一个模型假设。模型假设能帮助学生梳理思路，提取原有的知识并形成较为完整的知识体系。通过教师的引导，学生针对问题中的条件和问题之间的本质关系，作出合理、简化的假设。学生通过假设的数学模型，能够清楚地抓住事物的本质关系，从而进一步解决问题。在这个过程中，学生由最初抽象的几何图形，到现在的数学表达式，恰恰体验了数学模型的形成过程。在这个过程中，不仅培养了学生的建模意识，更为学生探究另一种数学模型增添不少兴趣。