馮回祥,華中科技大學(xué)附屬小學(xué)數(shù)學(xué)教師,湖北省特級(jí)教師,中學(xué)高級(jí)教師?,F(xiàn)任湖北省武漢市數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)理事,華中師范大學(xué)碩士研究生首批校外導(dǎo)師。
批改學(xué)生作業(yè)時(shí),我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)一些讓人哭笑不得的“低級(jí)”錯(cuò)誤。如,教師在教授了“長(zhǎng)方體和正方體”的知識(shí)以后,要求學(xué)生完成單元檢測(cè)中關(guān)于填上合適的單位名稱的填空題。有的學(xué)生就會(huì)給出“一塊橡皮的體積大約3立方分米”,“一間教室的面積大約是50平方厘米”等不合情理的答案。
為什么學(xué)生會(huì)出現(xiàn)這樣的錯(cuò)誤呢?除開粗心、馬虎這類性格上的原因外,這很大程度上與學(xué)生對(duì)數(shù)和量缺乏足夠的認(rèn)識(shí),沒有養(yǎng)成良好的數(shù)感有關(guān)。作為教師,在分析學(xué)生出錯(cuò)原因的同時(shí),是否也應(yīng)該反思一下我們的課堂教學(xué)呢?
早在2001年,數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)就明確提出“要重視培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的數(shù)感”,但在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中,很多教師忽視了這一點(diǎn),學(xué)生造成以上的錯(cuò)誤也就不足為奇了。作為數(shù)學(xué)教師,要想很好地培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的數(shù)感,自己必須要學(xué)習(xí)和研究一些有關(guān)“數(shù)感”的基本理論和方法,并將它們切實(shí)落實(shí)到課堂教學(xué)中去。
提高對(duì)數(shù)感內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)
數(shù)感是《全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》)中的核心概念之一。總目標(biāo)中指出:“建立數(shù)感、符號(hào)意識(shí)和空間觀念,初步形成幾何直觀和運(yùn)算能力,發(fā)展形象思維與抽象思維?!逼渲小皵?shù)感”擺在了首要的位置,可見理解“數(shù)感”這個(gè)概念,并讓學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中建立數(shù)感,是《標(biāo)準(zhǔn)》十分強(qiáng)調(diào)和重視的問題。
什么是數(shù)感?《標(biāo)準(zhǔn)》指出:數(shù)感主要是指關(guān)于數(shù)與數(shù)量、數(shù)量關(guān)系、運(yùn)算結(jié)果估計(jì)等方面的感悟。建立數(shù)感有助于學(xué)生理解現(xiàn)實(shí)生活中數(shù)的意義,理解或表述具體情境中的數(shù)量關(guān)系。
美國(guó)國(guó)家數(shù)學(xué)教師委員會(huì)對(duì)數(shù)感作了如下解釋:充分了解數(shù)的意義;了解數(shù)與數(shù)之間的多種關(guān)系;可以辨別數(shù)的相對(duì)大??;知道數(shù)運(yùn)算的實(shí)際效果;能把數(shù)學(xué)知識(shí)與他們周圍環(huán)境中常見的物體和情境相聯(lián)系。
可見,數(shù)感不僅是一個(gè)概念,更是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要結(jié)構(gòu)變量,是認(rèn)知數(shù)學(xué)對(duì)象進(jìn)而形成數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)素養(yǎng)的一種心智技能,是學(xué)生根據(jù)積累的數(shù)的經(jīng)驗(yàn)所發(fā)展出的一整套認(rèn)知結(jié)構(gòu)。數(shù)感表現(xiàn)最顯著的特點(diǎn)是對(duì)數(shù)的感知、感悟和反應(yīng),而這種感知反應(yīng)是一個(gè)民族歷史文化的沉淀。明確了對(duì)數(shù)感內(nèi)涵的基本認(rèn)識(shí),教師有了足夠底氣,教學(xué)時(shí)才能做到有的放矢。
明確數(shù)感的教育價(jià)值
第一,建立數(shù)感有助于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。作為公民素養(yǎng)之一的數(shù)學(xué)素養(yǎng),不是用計(jì)算能力的強(qiáng)弱和解決書本問題能力的大小就能衡量的。能否數(shù)學(xué)地思考問題,是否具有理解和解釋實(shí)際問題的數(shù)學(xué)敏感,這才是衡量一個(gè)人是否有數(shù)學(xué)素養(yǎng)的重要標(biāo)志。
例如,一個(gè)小學(xué)一年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)了自然數(shù)的意義之后,懂得了自然數(shù)可以表示物體的個(gè)數(shù),當(dāng)他看見盤子里的蘋果時(shí),不再是注意蘋果的顏色,而是關(guān)注蘋果的個(gè)數(shù),并且懂得比較兩個(gè)盤子中蘋果的多少。這樣,我們可以認(rèn)為這個(gè)小學(xué)生具有了自然數(shù)感,這是他數(shù)學(xué)素養(yǎng)提高的標(biāo)志。還有,當(dāng)學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)的百分?jǐn)?shù)知識(shí)來理解商場(chǎng)促銷活動(dòng),能解決促銷中的相關(guān)數(shù)學(xué)問題時(shí),這說明學(xué)生具有良好的“數(shù)感”。
第二,建立數(shù)感有助于學(xué)生構(gòu)建數(shù)概念網(wǎng)絡(luò)。我們知道,數(shù)感是關(guān)于數(shù)概念的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),數(shù)概念網(wǎng)絡(luò)是接受數(shù)學(xué)知識(shí)的一個(gè)平臺(tái)。數(shù)概念網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成和穩(wěn)定是數(shù)感建立的關(guān)鍵,數(shù)感的建立有助于學(xué)生構(gòu)建數(shù)概念網(wǎng)絡(luò)體系。
例如,學(xué)生在為參加學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)的全體運(yùn)動(dòng)員編號(hào)時(shí),老師要求從號(hào)碼上就可以分辨出年級(jí)和班級(jí),區(qū)分出男生和女生,標(biāo)示出參加的項(xiàng)目類別。這是一個(gè)實(shí)際問題,它沒有固定的編排方式,而且不同的編排方式在實(shí)用性上是不同的。依托自我建立的數(shù)感,學(xué)生就能有效地解決這一問題了。
第三,建立數(shù)感有助于發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。學(xué)生在建立數(shù)感的過程中,有很多機(jī)會(huì)接觸現(xiàn)實(shí)問題,在解決現(xiàn)實(shí)問題的過程中,他們可以和朋友交流,表達(dá)自己對(duì)有關(guān)數(shù)的問題的個(gè)性化看法,他們可以嘗試用不同的方式思考和解決同一問題,這無疑能對(duì)他們?cè)械臄?shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造,從而激發(fā)創(chuàng)新活力。
例如,用一根36米的籬笆來圍一個(gè)花壇,怎樣圍花壇的面積最大?針對(duì)這一問題,學(xué)生可以設(shè)計(jì)一些能“圍成”的可行方案,經(jīng)過一系列的操作、計(jì)算、比較,最后歸納得出,圍成圓形花壇時(shí)面積最大。通過解決這樣的問題,學(xué)生不僅豐富了面積大小的數(shù)感,而且在解決問題的過程中,創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力也得到了發(fā)展。
通過多種途徑來培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感
注重學(xué)習(xí)過程,體驗(yàn)數(shù)感。學(xué)生數(shù)感的建立不是一蹴而就的,是在學(xué)習(xí)過程中逐步體驗(yàn)和建立起來的,教學(xué)過程中教師應(yīng)結(jié)合有關(guān)內(nèi)容,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生數(shù)感的培養(yǎng)。對(duì)具體數(shù)量的感知與體驗(yàn),是學(xué)生建立數(shù)感的基礎(chǔ),這對(duì)學(xué)生理解數(shù)的意義會(huì)有很大幫助。如,為了建立“1公頃”的概念,可以把學(xué)生帶到與1公頃相當(dāng)?shù)膶W(xué)校、廣場(chǎng)、社區(qū)等地方去“步測(cè)”和“目測(cè)”,加深他們對(duì)公頃的感性認(rèn)識(shí)。
此外,在教學(xué)時(shí),我們還要借助圖形來提升學(xué)生的認(rèn)知水平。如教學(xué)(a+b)(c+d)時(shí),可以用矩形面積的計(jì)算來直觀解釋(如左圖),也可以用圖形來解釋說明兩位數(shù)乘兩位數(shù)(如右圖)。
這樣教學(xué),不僅有利于建構(gòu)對(duì)數(shù)意義,也滲透了“數(shù)形結(jié)合”的數(shù)學(xué)思想方法,有利于學(xué)生建立數(shù)感。
加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作,內(nèi)化數(shù)感。小學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí)基本上要借助于直觀手段和實(shí)際操作活動(dòng),這是由大部分學(xué)生的年齡特征和認(rèn)知水平?jīng)Q定的。通過操作活動(dòng),能夠促使學(xué)生更深刻地理解數(shù)學(xué)知識(shí),從而建立數(shù)感、發(fā)展數(shù)感。
如思考:學(xué)校有900人在吃午餐,如果每次都用一次性筷子,估計(jì)一下一年用多少雙這樣的筷子?大約需要多少棵普通樹才能做成?教師可以讓學(xué)生課外去收集10雙這樣的筷子,然后以它的體積作為單位去估算。與此同時(shí),讓學(xué)生思考10所這樣的學(xué)校、一個(gè)城市幾百所這樣的學(xué)校,如果都使用這樣的筷子,一年將要砍伐多少棵樹。對(duì)這個(gè)問題的分析思考就是一個(gè)“數(shù)學(xué)化”的過程,學(xué)生可以在這個(gè)過程中逐步學(xué)習(xí)“數(shù)學(xué)地理解和認(rèn)識(shí)事物”。
加強(qiáng)估算訓(xùn)練,培養(yǎng)數(shù)感。加強(qiáng)估算是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)感的有效途徑之一,教師教學(xué)時(shí)要善于抓住各種有利時(shí)機(jī),創(chuàng)造性地開發(fā)教學(xué)資源,以學(xué)生熟悉的、感興趣的生活內(nèi)容為題材,從中體會(huì)估算的價(jià)值,增強(qiáng)估算的意識(shí),使學(xué)生在不斷地估算學(xué)習(xí)中發(fā)展數(shù)感。
例如,讓學(xué)生表述一個(gè)足球場(chǎng)大約有幾個(gè)籃球場(chǎng)大,家的具體位置在哪里(用方位說出可以增強(qiáng)方位感和空間觀念,從而訓(xùn)練坐標(biāo)觀念),你家離學(xué)校有多遠(yuǎn)(用米或千米說出,可以增強(qiáng)距離感),你家的房子面積有多大等。
注重“溫故知新”,發(fā)展數(shù)感。培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的數(shù)感是一個(gè)循序漸進(jìn),從量變到質(zhì)變的過程,在平時(shí)的教學(xué)中,我們要把培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感貫穿在教學(xué)的始終,既作為當(dāng)前目標(biāo),又作為長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)。在教學(xué)新知時(shí),要注重與舊知建立聯(lián)系,讓一些不清晰的數(shù)感,在新知的學(xué)習(xí)中加以完善。
例如,學(xué)習(xí)“圓柱的表面積和體積”時(shí),我們可以多花一點(diǎn)時(shí)間,讓學(xué)生回顧長(zhǎng)度單位、面積單位、體積單位以及求平面圖形的面積的方法。
回顧舊知的過程,既是一個(gè)喚醒數(shù)感的過程,也是一個(gè)“磨刀”的過程,是很重要的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。在學(xué)習(xí)新知時(shí),教師要常提醒學(xué)生,一是要關(guān)注方法的正確性,二是要關(guān)注數(shù)量單位的合理性。如果學(xué)生學(xué)習(xí)能做到“一步一回頭”,常溫故而知新,那么其數(shù)感就會(huì)自然的得到提升和發(fā)展。
責(zé)任編輯 嚴(yán) 芳
(欄目主持人:嚴(yán)芳 E-mail:761753566@qq.com)
馮回祥,華中科技大學(xué)附屬小學(xué)數(shù)學(xué)教師,湖北省特級(jí)教師,中學(xué)高級(jí)教師。現(xiàn)任湖北省武漢市數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)理事,華中師范大學(xué)碩士研究生首批校外導(dǎo)師。
批改學(xué)生作業(yè)時(shí),我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)一些讓人哭笑不得的“低級(jí)”錯(cuò)誤。如,教師在教授了“長(zhǎng)方體和正方體”的知識(shí)以后,要求學(xué)生完成單元檢測(cè)中關(guān)于填上合適的單位名稱的填空題。有的學(xué)生就會(huì)給出“一塊橡皮的體積大約3立方分米”,“一間教室的面積大約是50平方厘米”等不合情理的答案。
為什么學(xué)生會(huì)出現(xiàn)這樣的錯(cuò)誤呢?除開粗心、馬虎這類性格上的原因外,這很大程度上與學(xué)生對(duì)數(shù)和量缺乏足夠的認(rèn)識(shí),沒有養(yǎng)成良好的數(shù)感有關(guān)。作為教師,在分析學(xué)生出錯(cuò)原因的同時(shí),是否也應(yīng)該反思一下我們的課堂教學(xué)呢?
早在2001年,數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)就明確提出“要重視培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的數(shù)感”,但在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中,很多教師忽視了這一點(diǎn),學(xué)生造成以上的錯(cuò)誤也就不足為奇了。作為數(shù)學(xué)教師,要想很好地培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的數(shù)感,自己必須要學(xué)習(xí)和研究一些有關(guān)“數(shù)感”的基本理論和方法,并將它們切實(shí)落實(shí)到課堂教學(xué)中去。
提高對(duì)數(shù)感內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)
數(shù)感是《全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》)中的核心概念之一??偰繕?biāo)中指出:“建立數(shù)感、符號(hào)意識(shí)和空間觀念,初步形成幾何直觀和運(yùn)算能力,發(fā)展形象思維與抽象思維。”其中“數(shù)感”擺在了首要的位置,可見理解“數(shù)感”這個(gè)概念,并讓學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中建立數(shù)感,是《標(biāo)準(zhǔn)》十分強(qiáng)調(diào)和重視的問題。
什么是數(shù)感?《標(biāo)準(zhǔn)》指出:數(shù)感主要是指關(guān)于數(shù)與數(shù)量、數(shù)量關(guān)系、運(yùn)算結(jié)果估計(jì)等方面的感悟。建立數(shù)感有助于學(xué)生理解現(xiàn)實(shí)生活中數(shù)的意義,理解或表述具體情境中的數(shù)量關(guān)系。
美國(guó)國(guó)家數(shù)學(xué)教師委員會(huì)對(duì)數(shù)感作了如下解釋:充分了解數(shù)的意義;了解數(shù)與數(shù)之間的多種關(guān)系;可以辨別數(shù)的相對(duì)大??;知道數(shù)運(yùn)算的實(shí)際效果;能把數(shù)學(xué)知識(shí)與他們周圍環(huán)境中常見的物體和情境相聯(lián)系。
可見,數(shù)感不僅是一個(gè)概念,更是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要結(jié)構(gòu)變量,是認(rèn)知數(shù)學(xué)對(duì)象進(jìn)而形成數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)素養(yǎng)的一種心智技能,是學(xué)生根據(jù)積累的數(shù)的經(jīng)驗(yàn)所發(fā)展出的一整套認(rèn)知結(jié)構(gòu)。數(shù)感表現(xiàn)最顯著的特點(diǎn)是對(duì)數(shù)的感知、感悟和反應(yīng),而這種感知反應(yīng)是一個(gè)民族歷史文化的沉淀。明確了對(duì)數(shù)感內(nèi)涵的基本認(rèn)識(shí),教師有了足夠底氣,教學(xué)時(shí)才能做到有的放矢。
明確數(shù)感的教育價(jià)值
第一,建立數(shù)感有助于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。作為公民素養(yǎng)之一的數(shù)學(xué)素養(yǎng),不是用計(jì)算能力的強(qiáng)弱和解決書本問題能力的大小就能衡量的。能否數(shù)學(xué)地思考問題,是否具有理解和解釋實(shí)際問題的數(shù)學(xué)敏感,這才是衡量一個(gè)人是否有數(shù)學(xué)素養(yǎng)的重要標(biāo)志。
例如,一個(gè)小學(xué)一年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)了自然數(shù)的意義之后,懂得了自然數(shù)可以表示物體的個(gè)數(shù),當(dāng)他看見盤子里的蘋果時(shí),不再是注意蘋果的顏色,而是關(guān)注蘋果的個(gè)數(shù),并且懂得比較兩個(gè)盤子中蘋果的多少。這樣,我們可以認(rèn)為這個(gè)小學(xué)生具有了自然數(shù)感,這是他數(shù)學(xué)素養(yǎng)提高的標(biāo)志。還有,當(dāng)學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)的百分?jǐn)?shù)知識(shí)來理解商場(chǎng)促銷活動(dòng),能解決促銷中的相關(guān)數(shù)學(xué)問題時(shí),這說明學(xué)生具有良好的“數(shù)感”。
第二,建立數(shù)感有助于學(xué)生構(gòu)建數(shù)概念網(wǎng)絡(luò)。我們知道,數(shù)感是關(guān)于數(shù)概念的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),數(shù)概念網(wǎng)絡(luò)是接受數(shù)學(xué)知識(shí)的一個(gè)平臺(tái)。數(shù)概念網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成和穩(wěn)定是數(shù)感建立的關(guān)鍵,數(shù)感的建立有助于學(xué)生構(gòu)建數(shù)概念網(wǎng)絡(luò)體系。
例如,學(xué)生在為參加學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)的全體運(yùn)動(dòng)員編號(hào)時(shí),老師要求從號(hào)碼上就可以分辨出年級(jí)和班級(jí),區(qū)分出男生和女生,標(biāo)示出參加的項(xiàng)目類別。這是一個(gè)實(shí)際問題,它沒有固定的編排方式,而且不同的編排方式在實(shí)用性上是不同的。依托自我建立的數(shù)感,學(xué)生就能有效地解決這一問題了。
第三,建立數(shù)感有助于發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。學(xué)生在建立數(shù)感的過程中,有很多機(jī)會(huì)接觸現(xiàn)實(shí)問題,在解決現(xiàn)實(shí)問題的過程中,他們可以和朋友交流,表達(dá)自己對(duì)有關(guān)數(shù)的問題的個(gè)性化看法,他們可以嘗試用不同的方式思考和解決同一問題,這無疑能對(duì)他們?cè)械臄?shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造,從而激發(fā)創(chuàng)新活力。
例如,用一根36米的籬笆來圍一個(gè)花壇,怎樣圍花壇的面積最大?針對(duì)這一問題,學(xué)生可以設(shè)計(jì)一些能“圍成”的可行方案,經(jīng)過一系列的操作、計(jì)算、比較,最后歸納得出,圍成圓形花壇時(shí)面積最大。通過解決這樣的問題,學(xué)生不僅豐富了面積大小的數(shù)感,而且在解決問題的過程中,創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力也得到了發(fā)展。
通過多種途徑來培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感
注重學(xué)習(xí)過程,體驗(yàn)數(shù)感。學(xué)生數(shù)感的建立不是一蹴而就的,是在學(xué)習(xí)過程中逐步體驗(yàn)和建立起來的,教學(xué)過程中教師應(yīng)結(jié)合有關(guān)內(nèi)容,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生數(shù)感的培養(yǎng)。對(duì)具體數(shù)量的感知與體驗(yàn),是學(xué)生建立數(shù)感的基礎(chǔ),這對(duì)學(xué)生理解數(shù)的意義會(huì)有很大幫助。如,為了建立“1公頃”的概念,可以把學(xué)生帶到與1公頃相當(dāng)?shù)膶W(xué)校、廣場(chǎng)、社區(qū)等地方去“步測(cè)”和“目測(cè)”,加深他們對(duì)公頃的感性認(rèn)識(shí)。
此外,在教學(xué)時(shí),我們還要借助圖形來提升學(xué)生的認(rèn)知水平。如教學(xué)(a+b)(c+d)時(shí),可以用矩形面積的計(jì)算來直觀解釋(如左圖),也可以用圖形來解釋說明兩位數(shù)乘兩位數(shù)(如右圖)。
這樣教學(xué),不僅有利于建構(gòu)對(duì)數(shù)意義,也滲透了“數(shù)形結(jié)合”的數(shù)學(xué)思想方法,有利于學(xué)生建立數(shù)感。
加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作,內(nèi)化數(shù)感。小學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí)基本上要借助于直觀手段和實(shí)際操作活動(dòng),這是由大部分學(xué)生的年齡特征和認(rèn)知水平?jīng)Q定的。通過操作活動(dòng),能夠促使學(xué)生更深刻地理解數(shù)學(xué)知識(shí),從而建立數(shù)感、發(fā)展數(shù)感。
如思考:學(xué)校有900人在吃午餐,如果每次都用一次性筷子,估計(jì)一下一年用多少雙這樣的筷子?大約需要多少棵普通樹才能做成?教師可以讓學(xué)生課外去收集10雙這樣的筷子,然后以它的體積作為單位去估算。與此同時(shí),讓學(xué)生思考10所這樣的學(xué)校、一個(gè)城市幾百所這樣的學(xué)校,如果都使用這樣的筷子,一年將要砍伐多少棵樹。對(duì)這個(gè)問題的分析思考就是一個(gè)“數(shù)學(xué)化”的過程,學(xué)生可以在這個(gè)過程中逐步學(xué)習(xí)“數(shù)學(xué)地理解和認(rèn)識(shí)事物”。
加強(qiáng)估算訓(xùn)練,培養(yǎng)數(shù)感。加強(qiáng)估算是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)感的有效途徑之一,教師教學(xué)時(shí)要善于抓住各種有利時(shí)機(jī),創(chuàng)造性地開發(fā)教學(xué)資源,以學(xué)生熟悉的、感興趣的生活內(nèi)容為題材,從中體會(huì)估算的價(jià)值,增強(qiáng)估算的意識(shí),使學(xué)生在不斷地估算學(xué)習(xí)中發(fā)展數(shù)感。
例如,讓學(xué)生表述一個(gè)足球場(chǎng)大約有幾個(gè)籃球場(chǎng)大,家的具體位置在哪里(用方位說出可以增強(qiáng)方位感和空間觀念,從而訓(xùn)練坐標(biāo)觀念),你家離學(xué)校有多遠(yuǎn)(用米或千米說出,可以增強(qiáng)距離感),你家的房子面積有多大等。
注重“溫故知新”,發(fā)展數(shù)感。培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的數(shù)感是一個(gè)循序漸進(jìn),從量變到質(zhì)變的過程,在平時(shí)的教學(xué)中,我們要把培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感貫穿在教學(xué)的始終,既作為當(dāng)前目標(biāo),又作為長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)。在教學(xué)新知時(shí),要注重與舊知建立聯(lián)系,讓一些不清晰的數(shù)感,在新知的學(xué)習(xí)中加以完善。
例如,學(xué)習(xí)“圓柱的表面積和體積”時(shí),我們可以多花一點(diǎn)時(shí)間,讓學(xué)生回顧長(zhǎng)度單位、面積單位、體積單位以及求平面圖形的面積的方法。
回顧舊知的過程,既是一個(gè)喚醒數(shù)感的過程,也是一個(gè)“磨刀”的過程,是很重要的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。在學(xué)習(xí)新知時(shí),教師要常提醒學(xué)生,一是要關(guān)注方法的正確性,二是要關(guān)注數(shù)量單位的合理性。如果學(xué)生學(xué)習(xí)能做到“一步一回頭”,常溫故而知新,那么其數(shù)感就會(huì)自然的得到提升和發(fā)展。
責(zé)任編輯 嚴(yán) 芳
(欄目主持人:嚴(yán)芳 E-mail:761753566@qq.com)
馮回祥,華中科技大學(xué)附屬小學(xué)數(shù)學(xué)教師,湖北省特級(jí)教師,中學(xué)高級(jí)教師。現(xiàn)任湖北省武漢市數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)理事,華中師范大學(xué)碩士研究生首批校外導(dǎo)師。
批改學(xué)生作業(yè)時(shí),我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)一些讓人哭笑不得的“低級(jí)”錯(cuò)誤。如,教師在教授了“長(zhǎng)方體和正方體”的知識(shí)以后,要求學(xué)生完成單元檢測(cè)中關(guān)于填上合適的單位名稱的填空題。有的學(xué)生就會(huì)給出“一塊橡皮的體積大約3立方分米”,“一間教室的面積大約是50平方厘米”等不合情理的答案。
為什么學(xué)生會(huì)出現(xiàn)這樣的錯(cuò)誤呢?除開粗心、馬虎這類性格上的原因外,這很大程度上與學(xué)生對(duì)數(shù)和量缺乏足夠的認(rèn)識(shí),沒有養(yǎng)成良好的數(shù)感有關(guān)。作為教師,在分析學(xué)生出錯(cuò)原因的同時(shí),是否也應(yīng)該反思一下我們的課堂教學(xué)呢?
早在2001年,數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)就明確提出“要重視培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的數(shù)感”,但在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中,很多教師忽視了這一點(diǎn),學(xué)生造成以上的錯(cuò)誤也就不足為奇了。作為數(shù)學(xué)教師,要想很好地培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的數(shù)感,自己必須要學(xué)習(xí)和研究一些有關(guān)“數(shù)感”的基本理論和方法,并將它們切實(shí)落實(shí)到課堂教學(xué)中去。
提高對(duì)數(shù)感內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)
數(shù)感是《全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》)中的核心概念之一。總目標(biāo)中指出:“建立數(shù)感、符號(hào)意識(shí)和空間觀念,初步形成幾何直觀和運(yùn)算能力,發(fā)展形象思維與抽象思維?!逼渲小皵?shù)感”擺在了首要的位置,可見理解“數(shù)感”這個(gè)概念,并讓學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中建立數(shù)感,是《標(biāo)準(zhǔn)》十分強(qiáng)調(diào)和重視的問題。
什么是數(shù)感?《標(biāo)準(zhǔn)》指出:數(shù)感主要是指關(guān)于數(shù)與數(shù)量、數(shù)量關(guān)系、運(yùn)算結(jié)果估計(jì)等方面的感悟。建立數(shù)感有助于學(xué)生理解現(xiàn)實(shí)生活中數(shù)的意義,理解或表述具體情境中的數(shù)量關(guān)系。
美國(guó)國(guó)家數(shù)學(xué)教師委員會(huì)對(duì)數(shù)感作了如下解釋:充分了解數(shù)的意義;了解數(shù)與數(shù)之間的多種關(guān)系;可以辨別數(shù)的相對(duì)大??;知道數(shù)運(yùn)算的實(shí)際效果;能把數(shù)學(xué)知識(shí)與他們周圍環(huán)境中常見的物體和情境相聯(lián)系。
可見,數(shù)感不僅是一個(gè)概念,更是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要結(jié)構(gòu)變量,是認(rèn)知數(shù)學(xué)對(duì)象進(jìn)而形成數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)素養(yǎng)的一種心智技能,是學(xué)生根據(jù)積累的數(shù)的經(jīng)驗(yàn)所發(fā)展出的一整套認(rèn)知結(jié)構(gòu)。數(shù)感表現(xiàn)最顯著的特點(diǎn)是對(duì)數(shù)的感知、感悟和反應(yīng),而這種感知反應(yīng)是一個(gè)民族歷史文化的沉淀。明確了對(duì)數(shù)感內(nèi)涵的基本認(rèn)識(shí),教師有了足夠底氣,教學(xué)時(shí)才能做到有的放矢。
明確數(shù)感的教育價(jià)值
第一,建立數(shù)感有助于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。作為公民素養(yǎng)之一的數(shù)學(xué)素養(yǎng),不是用計(jì)算能力的強(qiáng)弱和解決書本問題能力的大小就能衡量的。能否數(shù)學(xué)地思考問題,是否具有理解和解釋實(shí)際問題的數(shù)學(xué)敏感,這才是衡量一個(gè)人是否有數(shù)學(xué)素養(yǎng)的重要標(biāo)志。
例如,一個(gè)小學(xué)一年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)了自然數(shù)的意義之后,懂得了自然數(shù)可以表示物體的個(gè)數(shù),當(dāng)他看見盤子里的蘋果時(shí),不再是注意蘋果的顏色,而是關(guān)注蘋果的個(gè)數(shù),并且懂得比較兩個(gè)盤子中蘋果的多少。這樣,我們可以認(rèn)為這個(gè)小學(xué)生具有了自然數(shù)感,這是他數(shù)學(xué)素養(yǎng)提高的標(biāo)志。還有,當(dāng)學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)的百分?jǐn)?shù)知識(shí)來理解商場(chǎng)促銷活動(dòng),能解決促銷中的相關(guān)數(shù)學(xué)問題時(shí),這說明學(xué)生具有良好的“數(shù)感”。
第二,建立數(shù)感有助于學(xué)生構(gòu)建數(shù)概念網(wǎng)絡(luò)。我們知道,數(shù)感是關(guān)于數(shù)概念的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),數(shù)概念網(wǎng)絡(luò)是接受數(shù)學(xué)知識(shí)的一個(gè)平臺(tái)。數(shù)概念網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成和穩(wěn)定是數(shù)感建立的關(guān)鍵,數(shù)感的建立有助于學(xué)生構(gòu)建數(shù)概念網(wǎng)絡(luò)體系。
例如,學(xué)生在為參加學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)的全體運(yùn)動(dòng)員編號(hào)時(shí),老師要求從號(hào)碼上就可以分辨出年級(jí)和班級(jí),區(qū)分出男生和女生,標(biāo)示出參加的項(xiàng)目類別。這是一個(gè)實(shí)際問題,它沒有固定的編排方式,而且不同的編排方式在實(shí)用性上是不同的。依托自我建立的數(shù)感,學(xué)生就能有效地解決這一問題了。
第三,建立數(shù)感有助于發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。學(xué)生在建立數(shù)感的過程中,有很多機(jī)會(huì)接觸現(xiàn)實(shí)問題,在解決現(xiàn)實(shí)問題的過程中,他們可以和朋友交流,表達(dá)自己對(duì)有關(guān)數(shù)的問題的個(gè)性化看法,他們可以嘗試用不同的方式思考和解決同一問題,這無疑能對(duì)他們?cè)械臄?shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造,從而激發(fā)創(chuàng)新活力。
例如,用一根36米的籬笆來圍一個(gè)花壇,怎樣圍花壇的面積最大?針對(duì)這一問題,學(xué)生可以設(shè)計(jì)一些能“圍成”的可行方案,經(jīng)過一系列的操作、計(jì)算、比較,最后歸納得出,圍成圓形花壇時(shí)面積最大。通過解決這樣的問題,學(xué)生不僅豐富了面積大小的數(shù)感,而且在解決問題的過程中,創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力也得到了發(fā)展。
通過多種途徑來培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感
注重學(xué)習(xí)過程,體驗(yàn)數(shù)感。學(xué)生數(shù)感的建立不是一蹴而就的,是在學(xué)習(xí)過程中逐步體驗(yàn)和建立起來的,教學(xué)過程中教師應(yīng)結(jié)合有關(guān)內(nèi)容,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生數(shù)感的培養(yǎng)。對(duì)具體數(shù)量的感知與體驗(yàn),是學(xué)生建立數(shù)感的基礎(chǔ),這對(duì)學(xué)生理解數(shù)的意義會(huì)有很大幫助。如,為了建立“1公頃”的概念,可以把學(xué)生帶到與1公頃相當(dāng)?shù)膶W(xué)校、廣場(chǎng)、社區(qū)等地方去“步測(cè)”和“目測(cè)”,加深他們對(duì)公頃的感性認(rèn)識(shí)。
此外,在教學(xué)時(shí),我們還要借助圖形來提升學(xué)生的認(rèn)知水平。如教學(xué)(a+b)(c+d)時(shí),可以用矩形面積的計(jì)算來直觀解釋(如左圖),也可以用圖形來解釋說明兩位數(shù)乘兩位數(shù)(如右圖)。
這樣教學(xué),不僅有利于建構(gòu)對(duì)數(shù)意義,也滲透了“數(shù)形結(jié)合”的數(shù)學(xué)思想方法,有利于學(xué)生建立數(shù)感。
加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作,內(nèi)化數(shù)感。小學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí)基本上要借助于直觀手段和實(shí)際操作活動(dòng),這是由大部分學(xué)生的年齡特征和認(rèn)知水平?jīng)Q定的。通過操作活動(dòng),能夠促使學(xué)生更深刻地理解數(shù)學(xué)知識(shí),從而建立數(shù)感、發(fā)展數(shù)感。
如思考:學(xué)校有900人在吃午餐,如果每次都用一次性筷子,估計(jì)一下一年用多少雙這樣的筷子?大約需要多少棵普通樹才能做成?教師可以讓學(xué)生課外去收集10雙這樣的筷子,然后以它的體積作為單位去估算。與此同時(shí),讓學(xué)生思考10所這樣的學(xué)校、一個(gè)城市幾百所這樣的學(xué)校,如果都使用這樣的筷子,一年將要砍伐多少棵樹。對(duì)這個(gè)問題的分析思考就是一個(gè)“數(shù)學(xué)化”的過程,學(xué)生可以在這個(gè)過程中逐步學(xué)習(xí)“數(shù)學(xué)地理解和認(rèn)識(shí)事物”。
加強(qiáng)估算訓(xùn)練,培養(yǎng)數(shù)感。加強(qiáng)估算是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)感的有效途徑之一,教師教學(xué)時(shí)要善于抓住各種有利時(shí)機(jī),創(chuàng)造性地開發(fā)教學(xué)資源,以學(xué)生熟悉的、感興趣的生活內(nèi)容為題材,從中體會(huì)估算的價(jià)值,增強(qiáng)估算的意識(shí),使學(xué)生在不斷地估算學(xué)習(xí)中發(fā)展數(shù)感。
例如,讓學(xué)生表述一個(gè)足球場(chǎng)大約有幾個(gè)籃球場(chǎng)大,家的具體位置在哪里(用方位說出可以增強(qiáng)方位感和空間觀念,從而訓(xùn)練坐標(biāo)觀念),你家離學(xué)校有多遠(yuǎn)(用米或千米說出,可以增強(qiáng)距離感),你家的房子面積有多大等。
注重“溫故知新”,發(fā)展數(shù)感。培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的數(shù)感是一個(gè)循序漸進(jìn),從量變到質(zhì)變的過程,在平時(shí)的教學(xué)中,我們要把培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感貫穿在教學(xué)的始終,既作為當(dāng)前目標(biāo),又作為長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)。在教學(xué)新知時(shí),要注重與舊知建立聯(lián)系,讓一些不清晰的數(shù)感,在新知的學(xué)習(xí)中加以完善。
例如,學(xué)習(xí)“圓柱的表面積和體積”時(shí),我們可以多花一點(diǎn)時(shí)間,讓學(xué)生回顧長(zhǎng)度單位、面積單位、體積單位以及求平面圖形的面積的方法。
回顧舊知的過程,既是一個(gè)喚醒數(shù)感的過程,也是一個(gè)“磨刀”的過程,是很重要的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。在學(xué)習(xí)新知時(shí),教師要常提醒學(xué)生,一是要關(guān)注方法的正確性,二是要關(guān)注數(shù)量單位的合理性。如果學(xué)生學(xué)習(xí)能做到“一步一回頭”,常溫故而知新,那么其數(shù)感就會(huì)自然的得到提升和發(fā)展。
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