李加樹
符號是數(shù)學(xué)的語言,是數(shù)學(xué)存在的具體化,是人們進(jìn)行表示、計(jì)算、推理、交流和解決問題的工具。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目的之一是要使學(xué)生懂得符號的意義,會運(yùn)用符號解決實(shí)際問題和數(shù)學(xué)本身的問題,發(fā)展學(xué)生的符號意識。
一、追本溯源:準(zhǔn)確把握符號意識的內(nèi)涵
數(shù)學(xué)的本質(zhì)是概念和符號,并通過概念和符號進(jìn)行運(yùn)算和推理?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》中將“符號感”修改為“符號意識”,表述為能夠理解并且運(yùn)用符號表示數(shù)、數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律;知道使用符號可以進(jìn)行一般性的運(yùn)算和推理。除了概念的厘清外,還去掉了“能從具體情境中抽象出數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律”,增加了“知道使用符號可以進(jìn)行一般性的運(yùn)算和推理”,總體上減小了難度,“有助于學(xué)生理解符號的使用是數(shù)學(xué)表達(dá)和進(jìn)行數(shù)學(xué)思考的重要形式”。
二、追尋價值:符號意識的培養(yǎng)意義何在
符號意識主要指人們主動地、普遍地運(yùn)用符號去表述研究的對象。對于學(xué)生而言,就是要完成從文字語言→數(shù)學(xué)語言→符號語言的轉(zhuǎn)換,建立符號意識,可以準(zhǔn)確表達(dá)數(shù)學(xué)思想,避免日常語言的繁復(fù)、冗長或含混不清。在符號意識的滲透上,從最初數(shù)學(xué)符號的引入,到變元思想的滲透,再到用字母表示數(shù),最后到列方程解決實(shí)際問題,層層遞進(jìn),螺旋上升,幫助學(xué)生逐步建立符號意識。
符號的使用是數(shù)學(xué)表達(dá)和進(jìn)行數(shù)學(xué)思考的重要形式,對數(shù)學(xué)的發(fā)展起著重要的推動作用,系統(tǒng)地運(yùn)用符號,可以簡明地表達(dá)數(shù)學(xué)思想,從而簡化數(shù)學(xué)運(yùn)算或推理過程,加快數(shù)學(xué)思維的速度,促進(jìn)數(shù)學(xué)思想的交流。
三、尋求策略:符號意識的培養(yǎng)何以實(shí)現(xiàn)
1.理解符號意義,擴(kuò)展符號鏈接,熟練運(yùn)用符號。
引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確、深刻地理解符號的意義是形成符號意識的前提。根據(jù)數(shù)學(xué)符號抽象化、層次化的特點(diǎn),教學(xué)時,可以由代表數(shù)字的字母符號聯(lián)想到代表抽象元素的字母符號;由幾個字母符號聯(lián)想到多個字母符號等。其次,對數(shù)學(xué)符號進(jìn)行橫向聯(lián)想,即由眼前的數(shù)學(xué)對象聯(lián)想到相關(guān)對象。如,由符號1可以聯(lián)想到、單位“1”、0.5+0.5等。最后,激發(fā)學(xué)生對眼前的數(shù)學(xué)符號逆向聯(lián)想,如,見到“÷”就聯(lián)想到乘法??傊龑?dǎo)學(xué)生理解符號的意義,挖掘符號與相關(guān)知識的聯(lián)系,并在運(yùn)用中理解和擴(kuò)展符號間的連接,形成符號意識。
2.會用符號表示具體情境中的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律。
教師要培養(yǎng)學(xué)生的符號意識,使學(xué)生學(xué)會符號運(yùn)算,給學(xué)生提供機(jī)會經(jīng)歷從“具體事物——個性化的符號表示——學(xué)會數(shù)學(xué)的表示”這一逐步形式化、符號化的過程。
(1)鼓勵用自己的方式表示。學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)中潛藏著符號意識,這是發(fā)展符號意識的重要基礎(chǔ)。因此,無論在哪個階段教學(xué)知識點(diǎn),都應(yīng)鼓勵學(xué)生用自己獨(dú)特的方式表示具體情境中的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律。如,教學(xué)人教版數(shù)學(xué)四年級下冊“加法交換律”時,在學(xué)生舉例、發(fā)現(xiàn)規(guī)律后,教師應(yīng)鼓勵學(xué)生用自己喜歡的方式表示這一規(guī)律,即嘗試用“符號化”的思想表示加法交換律。有的學(xué)生用“甲數(shù)+乙數(shù)=乙數(shù)+甲數(shù)”來表示;有的用符號“▲+★=★+▲”表示;還有的用字母“a+b=b+a”表示……“符號意識”的發(fā)展需要有堅(jiān)強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ),教師要讓學(xué)生在主動嘗試的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步交流、分享,豐富經(jīng)驗(yàn),學(xué)習(xí)符號化的多種途徑,逐步體會用符號解決問題的優(yōu)越性。
(2)鼓勵用字母表示數(shù)。用字母表示數(shù)是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)符號、學(xué)會用符號表示具體情境中隱含的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律的重要一步。從研究一個特定的數(shù)到用字母表示一般的數(shù)是學(xué)生認(rèn)識上的一次飛躍。因此,可以分三個層面進(jìn)行教學(xué):一是用字母表示數(shù);二是用字母表示運(yùn)算法則、運(yùn)算律和計(jì)算公式;三是用恰當(dāng)?shù)淖帜副硎緮?shù)量關(guān)系和變化規(guī)律。如,教學(xué)人教版數(shù)學(xué)五年級上冊“用字母表示數(shù)”時,要讓學(xué)生初步理解用字母表示數(shù)的必要性,經(jīng)歷用字母表示數(shù)的抽象概括過程。教材編排的4道例題不僅層層遞進(jìn),而且各有重點(diǎn),處理得相當(dāng)細(xì)膩。例1著重由符號表示數(shù)過渡到用字母表示數(shù)。例2在教學(xué)用字母表示運(yùn)算定律的同時,介紹含字母式子中省略乘號的書寫方法。例3在教學(xué)用字母表示計(jì)算公式的同時,介紹“平方”的書寫方法以及數(shù)與字母相乘的書寫習(xí)慣,進(jìn)而教學(xué)代入求值。例4著重教學(xué)用含有字母的式子表示數(shù)量和數(shù)量關(guān)系,并繼續(xù)學(xué)習(xí)代入求值。從具體的情境中抽象出數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律,并用符號來表示,是將具體問題一般化的過程。一般化和符號化對數(shù)學(xué)活動和數(shù)學(xué)思考來說是本質(zhì)的,能揭示存在于一類問題中的共性和普遍性。
3.在具體情境中理解符號所代表的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律。
教學(xué)中,要使學(xué)生在現(xiàn)實(shí)情境中理解符號所表示的意義,并能初步理解代數(shù)式、表格、圖象之間的轉(zhuǎn)換。如,教學(xué)人教版數(shù)學(xué)六年級下冊“正比例的意義”時,例1呈現(xiàn)了用相同的圓柱形杯子裝水的實(shí)驗(yàn),用列表的形式給出了裝水的高度和相應(yīng)的體積的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),讓學(xué)生填出對應(yīng)的底面積。然后引導(dǎo)學(xué)生觀察此表,研究水的體積和高度這兩個量的變化關(guān)系及規(guī)律。通過對表中數(shù)據(jù)的研究,體會“變”與“不變”,先體會正比例研究的是兩個變量之間的變化關(guān)系,再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探索兩種量在變化過程中存在的規(guī)律,即“比值一定”,并用關(guān)系式=k(一定)來表示這一規(guī)律。通過教學(xué)例2,讓學(xué)生用圖象表示正比例關(guān)系,認(rèn)識正比例關(guān)系圖象,實(shí)現(xiàn)圖象表示與圖形表示的轉(zhuǎn)換,幫助學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識成正比例的量的變化規(guī)律。如果告訴學(xué)生x和y是兩個相關(guān)聯(lián)的變量,且y=4x,學(xué)生能轉(zhuǎn)化成=4,則表明學(xué)生不僅理解了正比例的意義,還能順利實(shí)現(xiàn)符號間的轉(zhuǎn)換。用多種形式描述和呈現(xiàn)數(shù)學(xué)現(xiàn)象不僅能加強(qiáng)對數(shù)學(xué)概念的理解,還能獲得解決問題的重要策略。把變量之間的關(guān)系從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種表示形式,是構(gòu)成數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要一環(huán)。圖象對于理解變量之間的關(guān)系具有十分重要的意義,它將關(guān)系式和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為幾何形式,其直觀性有著其他表示方式無法替代的作用。
4.能選擇恰當(dāng)?shù)某绦蚝头椒ń鉀Q用符號所表達(dá)的問題。
在解決實(shí)際問題的過程中,第一步往往是將實(shí)際問題抽象成數(shù)學(xué)問題,并用恰當(dāng)?shù)姆栠M(jìn)行表達(dá),這也是“數(shù)學(xué)化”的過程。第二步才是選擇算法,進(jìn)行相應(yīng)的符號運(yùn)算。同時,由于用方程解決實(shí)際問題能使思考過程比較直接、簡明,使某些實(shí)際問題的解決化難為易,有利于減少學(xué)生的學(xué)習(xí)困難,有利于培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力。因此,要特別重視列方程解決實(shí)際問題的教學(xué),即引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,并用符號語言建立等量關(guān)系。如,教學(xué)人教版數(shù)學(xué)五年級上冊“簡易方程”時,教師要引導(dǎo)學(xué)生從已有的知識經(jīng)驗(yàn)出發(fā),經(jīng)歷尋找實(shí)際問題中數(shù)量之間的相等關(guān)系并列方程解答的過程,自主理解并掌握有關(guān)方程的解法,加深對列方程解決實(shí)際問題的體驗(yàn)。其間要重點(diǎn)處理好三個關(guān)鍵環(huán)節(jié):一是根據(jù)題意找出數(shù)量間的相等關(guān)系;二是根據(jù)等量關(guān)系列出方程;三是解方程并檢驗(yàn)。因?yàn)榻滩闹忻康览}都擔(dān)負(fù)著教學(xué)列方程和解方程的雙重任務(wù),因此,在解決實(shí)際問題的過程中,應(yīng)著力讓學(xué)生體會列方程解決問題的優(yōu)越性,掌握列方程解決問題的基本步驟,增加對方程思想的體會,發(fā)展符號意識。
隨著數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的深入,符號意識的要求越來越高。教學(xué)中,教師要幫助學(xué)生理解符號的意義,逐步引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“具體情境——抽象的符號表示——深化應(yīng)用”這一逐步形式化、符號化的過程,促進(jìn)符號意識的形成。
責(zé)任編輯:徐新亮
符號是數(shù)學(xué)的語言,是數(shù)學(xué)存在的具體化,是人們進(jìn)行表示、計(jì)算、推理、交流和解決問題的工具。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目的之一是要使學(xué)生懂得符號的意義,會運(yùn)用符號解決實(shí)際問題和數(shù)學(xué)本身的問題,發(fā)展學(xué)生的符號意識。
一、追本溯源:準(zhǔn)確把握符號意識的內(nèi)涵
數(shù)學(xué)的本質(zhì)是概念和符號,并通過概念和符號進(jìn)行運(yùn)算和推理?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》中將“符號感”修改為“符號意識”,表述為能夠理解并且運(yùn)用符號表示數(shù)、數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律;知道使用符號可以進(jìn)行一般性的運(yùn)算和推理。除了概念的厘清外,還去掉了“能從具體情境中抽象出數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律”,增加了“知道使用符號可以進(jìn)行一般性的運(yùn)算和推理”,總體上減小了難度,“有助于學(xué)生理解符號的使用是數(shù)學(xué)表達(dá)和進(jìn)行數(shù)學(xué)思考的重要形式”。
二、追尋價值:符號意識的培養(yǎng)意義何在
符號意識主要指人們主動地、普遍地運(yùn)用符號去表述研究的對象。對于學(xué)生而言,就是要完成從文字語言→數(shù)學(xué)語言→符號語言的轉(zhuǎn)換,建立符號意識,可以準(zhǔn)確表達(dá)數(shù)學(xué)思想,避免日常語言的繁復(fù)、冗長或含混不清。在符號意識的滲透上,從最初數(shù)學(xué)符號的引入,到變元思想的滲透,再到用字母表示數(shù),最后到列方程解決實(shí)際問題,層層遞進(jìn),螺旋上升,幫助學(xué)生逐步建立符號意識。
符號的使用是數(shù)學(xué)表達(dá)和進(jìn)行數(shù)學(xué)思考的重要形式,對數(shù)學(xué)的發(fā)展起著重要的推動作用,系統(tǒng)地運(yùn)用符號,可以簡明地表達(dá)數(shù)學(xué)思想,從而簡化數(shù)學(xué)運(yùn)算或推理過程,加快數(shù)學(xué)思維的速度,促進(jìn)數(shù)學(xué)思想的交流。
三、尋求策略:符號意識的培養(yǎng)何以實(shí)現(xiàn)
1.理解符號意義,擴(kuò)展符號鏈接,熟練運(yùn)用符號。
引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確、深刻地理解符號的意義是形成符號意識的前提。根據(jù)數(shù)學(xué)符號抽象化、層次化的特點(diǎn),教學(xué)時,可以由代表數(shù)字的字母符號聯(lián)想到代表抽象元素的字母符號;由幾個字母符號聯(lián)想到多個字母符號等。其次,對數(shù)學(xué)符號進(jìn)行橫向聯(lián)想,即由眼前的數(shù)學(xué)對象聯(lián)想到相關(guān)對象。如,由符號1可以聯(lián)想到、單位“1”、0.5+0.5等。最后,激發(fā)學(xué)生對眼前的數(shù)學(xué)符號逆向聯(lián)想,如,見到“÷”就聯(lián)想到乘法。總之,要引導(dǎo)學(xué)生理解符號的意義,挖掘符號與相關(guān)知識的聯(lián)系,并在運(yùn)用中理解和擴(kuò)展符號間的連接,形成符號意識。
2.會用符號表示具體情境中的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律。
教師要培養(yǎng)學(xué)生的符號意識,使學(xué)生學(xué)會符號運(yùn)算,給學(xué)生提供機(jī)會經(jīng)歷從“具體事物——個性化的符號表示——學(xué)會數(shù)學(xué)的表示”這一逐步形式化、符號化的過程。
(1)鼓勵用自己的方式表示。學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)中潛藏著符號意識,這是發(fā)展符號意識的重要基礎(chǔ)。因此,無論在哪個階段教學(xué)知識點(diǎn),都應(yīng)鼓勵學(xué)生用自己獨(dú)特的方式表示具體情境中的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律。如,教學(xué)人教版數(shù)學(xué)四年級下冊“加法交換律”時,在學(xué)生舉例、發(fā)現(xiàn)規(guī)律后,教師應(yīng)鼓勵學(xué)生用自己喜歡的方式表示這一規(guī)律,即嘗試用“符號化”的思想表示加法交換律。有的學(xué)生用“甲數(shù)+乙數(shù)=乙數(shù)+甲數(shù)”來表示;有的用符號“▲+★=★+▲”表示;還有的用字母“a+b=b+a”表示……“符號意識”的發(fā)展需要有堅(jiān)強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ),教師要讓學(xué)生在主動嘗試的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步交流、分享,豐富經(jīng)驗(yàn),學(xué)習(xí)符號化的多種途徑,逐步體會用符號解決問題的優(yōu)越性。
(2)鼓勵用字母表示數(shù)。用字母表示數(shù)是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)符號、學(xué)會用符號表示具體情境中隱含的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律的重要一步。從研究一個特定的數(shù)到用字母表示一般的數(shù)是學(xué)生認(rèn)識上的一次飛躍。因此,可以分三個層面進(jìn)行教學(xué):一是用字母表示數(shù);二是用字母表示運(yùn)算法則、運(yùn)算律和計(jì)算公式;三是用恰當(dāng)?shù)淖帜副硎緮?shù)量關(guān)系和變化規(guī)律。如,教學(xué)人教版數(shù)學(xué)五年級上冊“用字母表示數(shù)”時,要讓學(xué)生初步理解用字母表示數(shù)的必要性,經(jīng)歷用字母表示數(shù)的抽象概括過程。教材編排的4道例題不僅層層遞進(jìn),而且各有重點(diǎn),處理得相當(dāng)細(xì)膩。例1著重由符號表示數(shù)過渡到用字母表示數(shù)。例2在教學(xué)用字母表示運(yùn)算定律的同時,介紹含字母式子中省略乘號的書寫方法。例3在教學(xué)用字母表示計(jì)算公式的同時,介紹“平方”的書寫方法以及數(shù)與字母相乘的書寫習(xí)慣,進(jìn)而教學(xué)代入求值。例4著重教學(xué)用含有字母的式子表示數(shù)量和數(shù)量關(guān)系,并繼續(xù)學(xué)習(xí)代入求值。從具體的情境中抽象出數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律,并用符號來表示,是將具體問題一般化的過程。一般化和符號化對數(shù)學(xué)活動和數(shù)學(xué)思考來說是本質(zhì)的,能揭示存在于一類問題中的共性和普遍性。
3.在具體情境中理解符號所代表的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律。
教學(xué)中,要使學(xué)生在現(xiàn)實(shí)情境中理解符號所表示的意義,并能初步理解代數(shù)式、表格、圖象之間的轉(zhuǎn)換。如,教學(xué)人教版數(shù)學(xué)六年級下冊“正比例的意義”時,例1呈現(xiàn)了用相同的圓柱形杯子裝水的實(shí)驗(yàn),用列表的形式給出了裝水的高度和相應(yīng)的體積的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),讓學(xué)生填出對應(yīng)的底面積。然后引導(dǎo)學(xué)生觀察此表,研究水的體積和高度這兩個量的變化關(guān)系及規(guī)律。通過對表中數(shù)據(jù)的研究,體會“變”與“不變”,先體會正比例研究的是兩個變量之間的變化關(guān)系,再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探索兩種量在變化過程中存在的規(guī)律,即“比值一定”,并用關(guān)系式=k(一定)來表示這一規(guī)律。通過教學(xué)例2,讓學(xué)生用圖象表示正比例關(guān)系,認(rèn)識正比例關(guān)系圖象,實(shí)現(xiàn)圖象表示與圖形表示的轉(zhuǎn)換,幫助學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識成正比例的量的變化規(guī)律。如果告訴學(xué)生x和y是兩個相關(guān)聯(lián)的變量,且y=4x,學(xué)生能轉(zhuǎn)化成=4,則表明學(xué)生不僅理解了正比例的意義,還能順利實(shí)現(xiàn)符號間的轉(zhuǎn)換。用多種形式描述和呈現(xiàn)數(shù)學(xué)現(xiàn)象不僅能加強(qiáng)對數(shù)學(xué)概念的理解,還能獲得解決問題的重要策略。把變量之間的關(guān)系從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種表示形式,是構(gòu)成數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要一環(huán)。圖象對于理解變量之間的關(guān)系具有十分重要的意義,它將關(guān)系式和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為幾何形式,其直觀性有著其他表示方式無法替代的作用。
4.能選擇恰當(dāng)?shù)某绦蚝头椒ń鉀Q用符號所表達(dá)的問題。
在解決實(shí)際問題的過程中,第一步往往是將實(shí)際問題抽象成數(shù)學(xué)問題,并用恰當(dāng)?shù)姆栠M(jìn)行表達(dá),這也是“數(shù)學(xué)化”的過程。第二步才是選擇算法,進(jìn)行相應(yīng)的符號運(yùn)算。同時,由于用方程解決實(shí)際問題能使思考過程比較直接、簡明,使某些實(shí)際問題的解決化難為易,有利于減少學(xué)生的學(xué)習(xí)困難,有利于培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力。因此,要特別重視列方程解決實(shí)際問題的教學(xué),即引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,并用符號語言建立等量關(guān)系。如,教學(xué)人教版數(shù)學(xué)五年級上冊“簡易方程”時,教師要引導(dǎo)學(xué)生從已有的知識經(jīng)驗(yàn)出發(fā),經(jīng)歷尋找實(shí)際問題中數(shù)量之間的相等關(guān)系并列方程解答的過程,自主理解并掌握有關(guān)方程的解法,加深對列方程解決實(shí)際問題的體驗(yàn)。其間要重點(diǎn)處理好三個關(guān)鍵環(huán)節(jié):一是根據(jù)題意找出數(shù)量間的相等關(guān)系;二是根據(jù)等量關(guān)系列出方程;三是解方程并檢驗(yàn)。因?yàn)榻滩闹忻康览}都擔(dān)負(fù)著教學(xué)列方程和解方程的雙重任務(wù),因此,在解決實(shí)際問題的過程中,應(yīng)著力讓學(xué)生體會列方程解決問題的優(yōu)越性,掌握列方程解決問題的基本步驟,增加對方程思想的體會,發(fā)展符號意識。
隨著數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的深入,符號意識的要求越來越高。教學(xué)中,教師要幫助學(xué)生理解符號的意義,逐步引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“具體情境——抽象的符號表示——深化應(yīng)用”這一逐步形式化、符號化的過程,促進(jìn)符號意識的形成。
責(zé)任編輯:徐新亮
符號是數(shù)學(xué)的語言,是數(shù)學(xué)存在的具體化,是人們進(jìn)行表示、計(jì)算、推理、交流和解決問題的工具。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目的之一是要使學(xué)生懂得符號的意義,會運(yùn)用符號解決實(shí)際問題和數(shù)學(xué)本身的問題,發(fā)展學(xué)生的符號意識。
一、追本溯源:準(zhǔn)確把握符號意識的內(nèi)涵
數(shù)學(xué)的本質(zhì)是概念和符號,并通過概念和符號進(jìn)行運(yùn)算和推理。《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》中將“符號感”修改為“符號意識”,表述為能夠理解并且運(yùn)用符號表示數(shù)、數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律;知道使用符號可以進(jìn)行一般性的運(yùn)算和推理。除了概念的厘清外,還去掉了“能從具體情境中抽象出數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律”,增加了“知道使用符號可以進(jìn)行一般性的運(yùn)算和推理”,總體上減小了難度,“有助于學(xué)生理解符號的使用是數(shù)學(xué)表達(dá)和進(jìn)行數(shù)學(xué)思考的重要形式”。
二、追尋價值:符號意識的培養(yǎng)意義何在
符號意識主要指人們主動地、普遍地運(yùn)用符號去表述研究的對象。對于學(xué)生而言,就是要完成從文字語言→數(shù)學(xué)語言→符號語言的轉(zhuǎn)換,建立符號意識,可以準(zhǔn)確表達(dá)數(shù)學(xué)思想,避免日常語言的繁復(fù)、冗長或含混不清。在符號意識的滲透上,從最初數(shù)學(xué)符號的引入,到變元思想的滲透,再到用字母表示數(shù),最后到列方程解決實(shí)際問題,層層遞進(jìn),螺旋上升,幫助學(xué)生逐步建立符號意識。
符號的使用是數(shù)學(xué)表達(dá)和進(jìn)行數(shù)學(xué)思考的重要形式,對數(shù)學(xué)的發(fā)展起著重要的推動作用,系統(tǒng)地運(yùn)用符號,可以簡明地表達(dá)數(shù)學(xué)思想,從而簡化數(shù)學(xué)運(yùn)算或推理過程,加快數(shù)學(xué)思維的速度,促進(jìn)數(shù)學(xué)思想的交流。
三、尋求策略:符號意識的培養(yǎng)何以實(shí)現(xiàn)
1.理解符號意義,擴(kuò)展符號鏈接,熟練運(yùn)用符號。
引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確、深刻地理解符號的意義是形成符號意識的前提。根據(jù)數(shù)學(xué)符號抽象化、層次化的特點(diǎn),教學(xué)時,可以由代表數(shù)字的字母符號聯(lián)想到代表抽象元素的字母符號;由幾個字母符號聯(lián)想到多個字母符號等。其次,對數(shù)學(xué)符號進(jìn)行橫向聯(lián)想,即由眼前的數(shù)學(xué)對象聯(lián)想到相關(guān)對象。如,由符號1可以聯(lián)想到、單位“1”、0.5+0.5等。最后,激發(fā)學(xué)生對眼前的數(shù)學(xué)符號逆向聯(lián)想,如,見到“÷”就聯(lián)想到乘法??傊龑?dǎo)學(xué)生理解符號的意義,挖掘符號與相關(guān)知識的聯(lián)系,并在運(yùn)用中理解和擴(kuò)展符號間的連接,形成符號意識。
2.會用符號表示具體情境中的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律。
教師要培養(yǎng)學(xué)生的符號意識,使學(xué)生學(xué)會符號運(yùn)算,給學(xué)生提供機(jī)會經(jīng)歷從“具體事物——個性化的符號表示——學(xué)會數(shù)學(xué)的表示”這一逐步形式化、符號化的過程。
(1)鼓勵用自己的方式表示。學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)中潛藏著符號意識,這是發(fā)展符號意識的重要基礎(chǔ)。因此,無論在哪個階段教學(xué)知識點(diǎn),都應(yīng)鼓勵學(xué)生用自己獨(dú)特的方式表示具體情境中的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律。如,教學(xué)人教版數(shù)學(xué)四年級下冊“加法交換律”時,在學(xué)生舉例、發(fā)現(xiàn)規(guī)律后,教師應(yīng)鼓勵學(xué)生用自己喜歡的方式表示這一規(guī)律,即嘗試用“符號化”的思想表示加法交換律。有的學(xué)生用“甲數(shù)+乙數(shù)=乙數(shù)+甲數(shù)”來表示;有的用符號“▲+★=★+▲”表示;還有的用字母“a+b=b+a”表示……“符號意識”的發(fā)展需要有堅(jiān)強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ),教師要讓學(xué)生在主動嘗試的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步交流、分享,豐富經(jīng)驗(yàn),學(xué)習(xí)符號化的多種途徑,逐步體會用符號解決問題的優(yōu)越性。
(2)鼓勵用字母表示數(shù)。用字母表示數(shù)是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)符號、學(xué)會用符號表示具體情境中隱含的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律的重要一步。從研究一個特定的數(shù)到用字母表示一般的數(shù)是學(xué)生認(rèn)識上的一次飛躍。因此,可以分三個層面進(jìn)行教學(xué):一是用字母表示數(shù);二是用字母表示運(yùn)算法則、運(yùn)算律和計(jì)算公式;三是用恰當(dāng)?shù)淖帜副硎緮?shù)量關(guān)系和變化規(guī)律。如,教學(xué)人教版數(shù)學(xué)五年級上冊“用字母表示數(shù)”時,要讓學(xué)生初步理解用字母表示數(shù)的必要性,經(jīng)歷用字母表示數(shù)的抽象概括過程。教材編排的4道例題不僅層層遞進(jìn),而且各有重點(diǎn),處理得相當(dāng)細(xì)膩。例1著重由符號表示數(shù)過渡到用字母表示數(shù)。例2在教學(xué)用字母表示運(yùn)算定律的同時,介紹含字母式子中省略乘號的書寫方法。例3在教學(xué)用字母表示計(jì)算公式的同時,介紹“平方”的書寫方法以及數(shù)與字母相乘的書寫習(xí)慣,進(jìn)而教學(xué)代入求值。例4著重教學(xué)用含有字母的式子表示數(shù)量和數(shù)量關(guān)系,并繼續(xù)學(xué)習(xí)代入求值。從具體的情境中抽象出數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律,并用符號來表示,是將具體問題一般化的過程。一般化和符號化對數(shù)學(xué)活動和數(shù)學(xué)思考來說是本質(zhì)的,能揭示存在于一類問題中的共性和普遍性。
3.在具體情境中理解符號所代表的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律。
教學(xué)中,要使學(xué)生在現(xiàn)實(shí)情境中理解符號所表示的意義,并能初步理解代數(shù)式、表格、圖象之間的轉(zhuǎn)換。如,教學(xué)人教版數(shù)學(xué)六年級下冊“正比例的意義”時,例1呈現(xiàn)了用相同的圓柱形杯子裝水的實(shí)驗(yàn),用列表的形式給出了裝水的高度和相應(yīng)的體積的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),讓學(xué)生填出對應(yīng)的底面積。然后引導(dǎo)學(xué)生觀察此表,研究水的體積和高度這兩個量的變化關(guān)系及規(guī)律。通過對表中數(shù)據(jù)的研究,體會“變”與“不變”,先體會正比例研究的是兩個變量之間的變化關(guān)系,再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探索兩種量在變化過程中存在的規(guī)律,即“比值一定”,并用關(guān)系式=k(一定)來表示這一規(guī)律。通過教學(xué)例2,讓學(xué)生用圖象表示正比例關(guān)系,認(rèn)識正比例關(guān)系圖象,實(shí)現(xiàn)圖象表示與圖形表示的轉(zhuǎn)換,幫助學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識成正比例的量的變化規(guī)律。如果告訴學(xué)生x和y是兩個相關(guān)聯(lián)的變量,且y=4x,學(xué)生能轉(zhuǎn)化成=4,則表明學(xué)生不僅理解了正比例的意義,還能順利實(shí)現(xiàn)符號間的轉(zhuǎn)換。用多種形式描述和呈現(xiàn)數(shù)學(xué)現(xiàn)象不僅能加強(qiáng)對數(shù)學(xué)概念的理解,還能獲得解決問題的重要策略。把變量之間的關(guān)系從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種表示形式,是構(gòu)成數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要一環(huán)。圖象對于理解變量之間的關(guān)系具有十分重要的意義,它將關(guān)系式和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為幾何形式,其直觀性有著其他表示方式無法替代的作用。
4.能選擇恰當(dāng)?shù)某绦蚝头椒ń鉀Q用符號所表達(dá)的問題。
在解決實(shí)際問題的過程中,第一步往往是將實(shí)際問題抽象成數(shù)學(xué)問題,并用恰當(dāng)?shù)姆栠M(jìn)行表達(dá),這也是“數(shù)學(xué)化”的過程。第二步才是選擇算法,進(jìn)行相應(yīng)的符號運(yùn)算。同時,由于用方程解決實(shí)際問題能使思考過程比較直接、簡明,使某些實(shí)際問題的解決化難為易,有利于減少學(xué)生的學(xué)習(xí)困難,有利于培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力。因此,要特別重視列方程解決實(shí)際問題的教學(xué),即引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,并用符號語言建立等量關(guān)系。如,教學(xué)人教版數(shù)學(xué)五年級上冊“簡易方程”時,教師要引導(dǎo)學(xué)生從已有的知識經(jīng)驗(yàn)出發(fā),經(jīng)歷尋找實(shí)際問題中數(shù)量之間的相等關(guān)系并列方程解答的過程,自主理解并掌握有關(guān)方程的解法,加深對列方程解決實(shí)際問題的體驗(yàn)。其間要重點(diǎn)處理好三個關(guān)鍵環(huán)節(jié):一是根據(jù)題意找出數(shù)量間的相等關(guān)系;二是根據(jù)等量關(guān)系列出方程;三是解方程并檢驗(yàn)。因?yàn)榻滩闹忻康览}都擔(dān)負(fù)著教學(xué)列方程和解方程的雙重任務(wù),因此,在解決實(shí)際問題的過程中,應(yīng)著力讓學(xué)生體會列方程解決問題的優(yōu)越性,掌握列方程解決問題的基本步驟,增加對方程思想的體會,發(fā)展符號意識。
隨著數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的深入,符號意識的要求越來越高。教學(xué)中,教師要幫助學(xué)生理解符號的意義,逐步引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“具體情境——抽象的符號表示——深化應(yīng)用”這一逐步形式化、符號化的過程,促進(jìn)符號意識的形成。
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