徐芳
【摘 要】數(shù)學思想既是研究數(shù)學所依賴的基礎,也是數(shù)學教學的精髓。數(shù)學基本思想的形成需要經(jīng)歷一個從朦朧到明晰、從理解到應用,循環(huán)往復的發(fā)展過程。唯有讓學生親身經(jīng)歷這樣的過程,才能逐步“悟”出數(shù)學知識中蘊含的深刻“思想”。
【關鍵詞】經(jīng)歷 思想 推理 抽象 模型
數(shù)學思想的內(nèi)涵十分豐富,其中最基本的是數(shù)學推理、數(shù)學抽象以及數(shù)學模型的思想。面對“既是數(shù)學之‘冠,又是數(shù)學之‘根”,“既有隱形之能,又具顯性之神”的數(shù)學思想,我們需要的不僅是行動者的勇氣,更需要思想者的睿智。下面結合課堂教學,談談筆者的感悟。
一、豐富感知,領悟推理思想
說起推理,許多人在認識上存在著局限性,認為對學生推理能力的培養(yǎng)就是加強邏輯證明能力的訓練,其實不然。課標提出,要通過多樣化的活動來培養(yǎng)學生的推理能力。第一學段應著重“在觀察、操作等活動中,能提出一些簡單的猜想”,在此過程中感悟推理的思想。
【案例1】蘇教版三年級下冊《認識小數(shù)》
創(chuàng)設穿越時光隧道回到原始部落結繩計數(shù)的情境,這個部落一共獲得了124只獵物,請在“計數(shù)器”上畫珠子表示。
教師設疑:部落里又逮到了1只獵物,他們想把這只獵物平均分成10份,其中的9份用來招待客人,那剩下的一份在繩子上又該怎么表示呢?
小組討論后展示設計作品,并請原創(chuàng)者交流。主要有三種觀點:(1)一只獵物平均分成10份,其中的9份用來招待客人,那剩下的一份不能畫得和“1只”一樣長,應該短一點。(2)因為不滿一只,所以要作個記號,把它和前面的“124”隔開,這樣看得清楚一些。教師順勢追問:這一份畫在這根繩子的左邊還是右邊呢?學生表示畫在右邊,這樣數(shù)位越往右,表示的數(shù)就越小。
在此基礎上,學生嘗試在計數(shù)器上表示出這一份。作品一:在“個位”的右邊添加一豎線,畫一顆珠子表示;作品二:在“個位”的右邊畫一個圓點,再添加一豎線,畫一顆珠子表示;作品三:在“個位”的右邊畫一個圓點,再添加一豎線,畫一顆珠子表示,并在該豎線下面標注“十分位”。
教師追問:為什么把這個數(shù)位叫做“十分位”?學生回答是媽媽教的。教師在肯定的同時,提問為什么稱為“十分位”?
同桌交流后分享:因為它表示把一只獵物平均分成10份,所以叫“十分位”。在上面畫一顆珠子就表示1份,是十分之一;畫兩顆珠子就表示2份,是十分之二。隨后學生在“計數(shù)器”下寫出這個數(shù)并自學書本,了解小數(shù)的讀法及各部分名稱。
小數(shù)的產(chǎn)生有兩個原因:一是十進制計數(shù)法擴展完善的需要,二是分數(shù)書寫形式的優(yōu)化改進。小數(shù)的出現(xiàn)標志著十進制計數(shù)法從整數(shù)擴展到分數(shù),使分數(shù)與整數(shù)在形式上獲得了統(tǒng)一。上述片段中,教師善于對素材進行加工,學生“從頭想起”,由整數(shù)數(shù)位猜想小數(shù)數(shù)位,不知不覺中用歸納推理引申出“十分位”的概念。
二、逐層推進,領悟抽象思想
抽象是一個去生活化、去情境化的過程,就是把生活中與數(shù)量、圖形有關的東西抽象成概念,并用符號表達。既要關注知識的來龍去脈,還要讓學生知道知識“從哪里來”到“哪里去”,這就需要教師提供知識產(chǎn)生的背景材料。
【案例2】蘇教版四年級下冊《折線統(tǒng)計圖》
出示書本主題圖,學生交流從“某地5月21日白天室外氣溫情況統(tǒng)計表”中獲得的信息。討論得出:通過觀察統(tǒng)計表,我們可以清楚地了解到每個時刻的氣溫。除了制作統(tǒng)計表,制作統(tǒng)計圖同樣可以獲得這些信息。
出示條形統(tǒng)計圖,學生比較兩者,說說條形統(tǒng)計圖的優(yōu)勢,交流從該圖上獲得的信息。
教師設疑:最高氣溫是24℃,除了看數(shù)字,還有什么辦法?學生認為可以看直條的高度。教師建議大家用手勢比劃每個時刻的氣溫,然后追問:大家在比劃的過程中看的是每一根直條的哪一部分?學生異口同聲回答是每一根直條的最高部分。
討論一:既然我們看的是每一根直條的最高部分,那索性將直條隱去,只留一條代表它最高部分的小短橫,這時我們還能看出每一時刻的溫度嗎?出示用小短橫代替直條的圖。討論二:繼續(xù)簡化,將小短橫縮小為一個點,還能看出每一時刻的溫度嗎?出示用點代替小短橫的圖。隨后全體學生再次用手勢比劃氣溫的變化,多媒體適時出現(xiàn)學生描述的折線變化路徑。教師介紹折線統(tǒng)計圖,學生交流從折線統(tǒng)計圖上獲得的信息。
本片段中,教師并未急于引入正規(guī)折線統(tǒng)計圖的學習,而是巧妙地將條形統(tǒng)計圖作為“引子”,由“面”抽象出“線”,由“線”抽象出“點”,使學生不僅知其然,而且知其所以然。動手比劃氣溫的變化也是匠心獨運,手過雖無痕,但心中已留痕!
三、化繁為簡,領悟模型思想
模型思想是此次修訂課標新增的核心概念,學生對模型思想的感悟通常會經(jīng)歷一個從簡單到復雜,從具體到抽象,逐步積累經(jīng)驗、掌握建模方法的過程。建立模型思想的本質(zhì)是使學生體會和理解數(shù)學與外部世界的聯(lián)系。
【案例3】蘇教版五年級下冊《認識方程》
多媒體出示天平,學生說說天平的用途。在天平的左邊放入兩瓶牛奶,天平傾斜;在天平的右邊放入200克砝碼,天平保持平衡,表示兩邊物體的質(zhì)量相等。學生說一說這一組相等的關系,即:2瓶牛奶的質(zhì)量=200克。
出示生活中具有相等關系的五幅圖,思考每一幅圖中存在怎樣的相等關系?圖片一:一盒鮮莓派138克(23克×6枚);圖片二:臺秤上四塊月餅共重380克;圖片三:小紅今年身高152厘米,比去年長高8厘米;圖片四:從A地到B地,甲車每小時行100千米,4小時到達,乙車每小時行80千米,5小時到達;圖片五:一支鋼筆35元,是圓珠筆價格的5倍。
學生交流,教師在黑板上貼出教學卡片:6枚鮮莓派的質(zhì)量=138克,4塊月餅的質(zhì)量=380克,去年的身高+8厘米=152厘米,甲車行的路程=乙車行的路程,圓珠筆單價的5倍=鋼筆的單價。
教師逐步引導學生把這些相等的關系用數(shù)學的式子來表示。比如,2瓶牛奶的質(zhì)量怎樣表示?“100”告訴我們了嗎?沒有告訴,那怎么表示呢?為什么想到用“x”表示?那鮮莓派呢?此處學生產(chǎn)生分歧,辯論后達成共識:每個鮮莓派的質(zhì)量已經(jīng)告訴我們,應該是23×6=138。學生依次交流余下的幾個算式:4x=380,x+8=155,100×4=80×5,5x=35,分別說一說x表示什么意思。學生交流6個式子的共同點,得出等式的概念。繼續(xù)提問:同為等式,它們之間又有什么不同之處呢?經(jīng)過討論,學生總結得出不含x的等式表示的是已知量之間的相等關系,而含x的等式表示的是已知量和未知量之間的相等關系,進而得出方程的概念。
方程是刻畫數(shù)量關系的重要數(shù)學模型。本片段中,學生從相等關系的視角研究生活現(xiàn)象,在實際情境中抽象出數(shù)學問題,進而分析已知量與未知量之間的關系,從而初步建立方程模型。這種在建立模型過程中的整體認知,很大程度上將會引領學生解決問題時思維方式的轉變,那就是“對于數(shù)量關系的關注”要優(yōu)于“對于計算結果”的關注。
使學生獲得數(shù)學的基本思想是數(shù)學課程的重要目標,而數(shù)學基本思想的形成不是一蹴而就、立竿見影的,它需要經(jīng)歷一個從朦朧到明晰,從理解到應用,循環(huán)往復的發(fā)展過程。唯有讓學生親身經(jīng)歷這樣的過程,才能逐步“悟”出數(shù)學知識中蘊涵的深刻“思想”。
(作者單位:江蘇省張家港市江帆小學)