劉耀兵
概念是反映事物本質(zhì)屬性的思維產(chǎn)物,數(shù)學(xué)教材中反映數(shù)和形本質(zhì)屬性的數(shù)字、圖形、符號、定義、法則等都是數(shù)學(xué)概念。許多老師認為,在進行概念教學(xué)時只要簡單“告訴”,然后讓學(xué)生記住并能運用就可以了。殊不知,這樣會造成學(xué)生只會依樣畫葫蘆地“用”概念,而不能靈活理解、掌握概念。筆者認為,教師要在教學(xué)中讓學(xué)生深刻地領(lǐng)悟概念的內(nèi)涵,注重學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。
一、數(shù)形結(jié)合,開闊思維的廣度
所謂思維的廣度,是指某些知識縱向和橫向聯(lián)系的范圍。在概念教學(xué)中,教師要解放學(xué)生的眼睛,鼓勵學(xué)生多觀察、善觀察。不能讓學(xué)生局限于教材,學(xué)一知一,而應(yīng)當引導(dǎo)學(xué)生善于分析、總結(jié)、比較,找出學(xué)習(xí)的規(guī)律,做到觸類旁通。另一方面,兒童思維正處于以直觀形象為主向以抽象思維為主的過渡階段,他們要有所感才能有所思,然后才有所知。
【案例1】《認識假分數(shù)》
(1)每個分數(shù)各表示什么意思?
(2)上面的三個分數(shù)在這條直線上用點該怎么表示呢?
(3)結(jié)合上圖想一想:與剛才所認識的真分數(shù)相比,這些分數(shù)有什么不同?
我發(fā)現(xiàn):
(4)像這樣的分數(shù),我們把它叫作( )。
(5)想一想:這些分數(shù)比1大,還是比1?。?/p>
(6)你還能任意寫出幾個這樣的分數(shù)并在這條數(shù)軸上表示出來嗎?試試看。
學(xué)生的概念學(xué)習(xí)總是基于對學(xué)習(xí)材料的思考而建構(gòu)的,而這種數(shù)學(xué)建構(gòu)活動離不開學(xué)生已有的經(jīng)驗背景和直觀材料。案例中,教師精心組織好感知過程,不是簡單地出示幾個分數(shù),比較分子與分母的大小即得出假分數(shù)的意義,而是始終讓學(xué)生依憑對圖形的觀察,對分子、分母的觀察,對各分數(shù)與1的大小觀察和比較,在對假分數(shù)的感性經(jīng)驗十分豐滿后實現(xiàn)知識的自主建構(gòu)。
二、動手操作,挖掘思維的深度
思維的深度是指考慮問題時,要深入到客觀事物的內(nèi)部,抓住問題的關(guān)鍵、核心進行由遠到近、由表及里,層層遞進、步步深入的思考。陶行知認為:要解放學(xué)生的雙手,就是要鼓勵學(xué)生敢于動手,善于動手,在實踐操作中獲知、明理、頓悟。
【案例2】《長方形、正方形的特征》
(1)師:剛才,我們認識了長方形、正方形的特征,你能在方格紙上畫出一個長方形和一個正方形嗎?
生上臺展示:
師:為什么畫出的長方形、正方形大小都不一樣呢?
生1:因為是任意畫的,有的大,有的小。
生2:沒有規(guī)定大小,畫出的圖形只要是長方形或是正方形就行了。
師:看來,沒有一定的條件限制,得到的長方形、正方形會不一樣。
師:現(xiàn)在給你一條邊,再試著畫一畫。
(2)根據(jù)下面的線段,分別畫一個長方形和正方形。(學(xué)生在作業(yè)紙上畫)
生畫圖,師巡視,收集學(xué)生的不同作品。展示學(xué)生的作品:
師:你們畫出的長方形還是有大有小,但正方形卻驚人的一致,這是一種巧合嗎?
生1:不是,因為題目告訴我們一條邊是4厘米,那么正方形的其他三條邊也都是4厘米,所以畫出的正方形是一樣大的。
生2:因為正方形每邊都相等,知道一條邊是4厘米,那么這個正方形就是唯一的了。
師:說得好,正方形四邊都相等,一條邊的長度就決定了正方形的大小,我們把其中一條邊的長度叫作“邊長”。這個正方形的邊長是多少厘米?
生(齊答):4厘米。
師:同樣給你一條邊,長方形的大小為什么還不一樣?
生1:你只告訴我們一條邊,但另一條邊長還不知道。
生2:長方形是對邊相等,上邊和下邊我們知道了,是4厘米,但還有一組對邊不知道,我就畫了2厘米。
生3:我也是這樣想的。上邊和下邊是4厘米,另一組對邊我畫了5厘米。
師:看來,只知道一條邊的長度還不能確定長方形的大小,你們認為要知道幾條邊才行?
生:兩條。
師:兩條,是這樣的兩條嗎?(師指上下兩條或左右兩條)
生:不是的,應(yīng)該是相鄰的這兩條。(生迫不及待地上臺指)
師:我們把這相鄰兩條中較長的一條叫作長方形的長,較短的叫作寬。
師:說一說,你們所畫的長方形長是幾厘米?寬是幾厘米?
(3)師:接下來請同學(xué)們畫一個長5厘米,寬2厘米的長方形和邊長3厘米的正方形。
心理學(xué)家皮亞杰指出:“活動是認知的基礎(chǔ),智慧從動作開始?!碧招兄壬皩W(xué)、教、做合一”的思想也認為學(xué)生的“學(xué)”和老師的“教”是統(tǒng)一的,都是以“做”為中心。書本上“長”“寬”“邊長”這些概念是平面的,照本宣科,簡單告訴,自然無法成為學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的堅固基石。上述案例中,教者別出心裁地設(shè)計了三次畫圖。第一次任意畫,在畫圖中進一步認識長方形和正方形的特征,第二次根據(jù)一條邊來畫,學(xué)生在畫的過程中驚奇地發(fā)現(xiàn),所畫的正方形大小一致,而長方形有大有小,進而引發(fā)沖突:為什么會這樣?學(xué)生在揣度、思忖中感悟到正方形只要知道一條邊就能確定它的形狀和大小,而長方形卻不行,需要知道兩條相鄰的邊才能確定。此時,邊長、長、寬的揭示水到渠成。最后再讓學(xué)生畫指定長度的長方形和正方形。這樣的教學(xué)過程讓平面的書本知識變得多維、立體,充分調(diào)動孩子的多種感官參與學(xué)習(xí),讓感覺和思維同步,在簡單的概念教學(xué)中不斷提升學(xué)生思維的深度。
三、爭辯質(zhì)疑,提升思維的高度
思維的高度是在思維廣度和深度的基礎(chǔ)上,根據(jù)具體目的綜合一般性認識,達到兩種境界,一是高度綜合一般性認識,形成凝練的核心知識,二是超越一般認識,形成創(chuàng)新認識。
【案例3】《平移與旋轉(zhuǎn)》
學(xué)生研究了纜車、小火車、旋轉(zhuǎn)木馬、摩天輪、滑滑梯、風(fēng)車的運動方式,初步知道了平移與旋轉(zhuǎn)的特點。出示下圖:endprint
師:仔細觀察,邊看邊做動作,說說哪些是平移?哪些是旋轉(zhuǎn)?
生快樂地做著動作,很快得出答案。
生1:撥珠子是平移,方向盤是旋轉(zhuǎn),時針、分針的轉(zhuǎn)動是旋轉(zhuǎn)。
生2:我同意他的觀點,但我要補充一下,第三幅圖的鐘擺是平移。
生3:我反對,我認為鐘擺也是旋轉(zhuǎn)。
師:看來,我們對撥珠、方向盤、時針、分針的運動方式?jīng)]有疑問,焦點在鐘擺上,現(xiàn)在有兩種觀點,請各派一些代表上臺辯論。
生1:我認為鐘擺是平移,你看,旋轉(zhuǎn)它要轉(zhuǎn)起來,可鐘擺沒有轉(zhuǎn)。
生2:反對,平移要沿著直線離開原來的位置,可鐘擺繞著一個點,還會回到原來的位置上。
教室里有人附和,更多人在緊鎖眉頭思考著……
生3:(指著屏幕上的一段)你看,它不是在左右移動嗎?
生4:平移是直直地移動,可鐘擺擺動的時候畫出的是一條弧線。
幾個人爭得面紅耳赤。
生5:像風(fēng)車、時針等要轉(zhuǎn)圈才是旋轉(zhuǎn)?。$姅[沒有轉(zhuǎn)圈。
生6:(迫不及待,手中拿著一根橡皮筋,下面掛著一個筆套)老師,我有辦法反駁他們的觀點了。如果我們讓鐘擺擺動的幅度大一些,你們看(學(xué)生邊說邊演示),它是不是旋轉(zhuǎn)?(教室里響起了熱烈的掌聲……)
學(xué)生獲得了概念的共同本質(zhì)屬性后,從嚴格意義上來講,還沒有真正習(xí)得概念,因為概念習(xí)得的理想終點是學(xué)習(xí)者能利用所學(xué)的概念去做事,去解決問題。上述案例中,教師解放了學(xué)生的嘴巴,鼓勵學(xué)生敢說、善說,敢于提問、善于提問,把探索的主動權(quán)完全交給學(xué)生,讓學(xué)生自主建構(gòu)對“旋轉(zhuǎn)與平移”的理解,這是一個有趣味的思維過程,這個過程充滿了爭執(zhí)、矛盾、反思、改變、修正……雖然是幾個同學(xué)在爭論,但他們帶動了所有同學(xué)深入思考。經(jīng)歷的這個過程,折射出學(xué)生建立概念的艱難過程,排除背景干擾,不斷完善對知識的最初建構(gòu),同時也培養(yǎng)了學(xué)生思維的深刻性和批判性。
四、思想方法,指引思維的遠度
思維的遠度是針對某一事項,引入時間概念,從長遠角度去思考發(fā)展性、變異性,從而補充和修正目前的認識或結(jié)論。
【案例4】《圖形的密鋪》
出示正三角形、平行四邊形、等腰梯形、正五邊形、圓。
師:這是我們熟悉的幾種平面圖形,猜一猜:它們能密鋪嗎?誰來匯報一下你的猜測?還有不同意見嗎?
師:實踐出真知,讓我們通過操作來進行驗證。
生操作,驗證。
師:從個別特例中形成猜想,并進行驗證,是一種獲取結(jié)論的方法。但有時,從已有的結(jié)論中通過適當變換、猜想,同樣可以形成新的猜想,進而形成新的結(jié)論。比如:“正三角形能密鋪?!蹦敲?,——
生1:任意三角形都能密鋪嗎?
生2:任意四邊形都能密鋪嗎?
……
師:現(xiàn)在,同學(xué)們又有了不少新的猜想。這些猜想對嗎?又該如何去驗證呢?選擇一個,用合適的方法試著進行驗證。
生驗證、展示。
師:通過猜想、驗證、新猜想、再驗證,數(shù)學(xué)就是這樣在不斷猜想、質(zhì)疑、驗證中一路前行的。
數(shù)學(xué)教育家米山國藏認為,對學(xué)生而言,作為知識的數(shù)學(xué),通常在出校門后不到一兩年,很快就忘記了,然而,不管他們從事什么工作,那些深深地銘刻于頭腦中的數(shù)學(xué)精神、數(shù)學(xué)思想、研究方法……隨時隨地發(fā)生作用,讓他們受益終身。上述案例中,教師在處理圖形密鋪概念時,看到顯性的知識與技能的背后,暗藏著的豐富的數(shù)學(xué)思想方法。先猜想、后驗證,這是一切發(fā)明之道。正如牛頓所說:“沒有大膽的猜想,就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)?!睂W(xué)生通過猜想、驗證、歸納,得出一些圖形能否密鋪后,在新的數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)方法的基礎(chǔ)上,運用類比的方法,引出新的猜想再進行驗證。在這個過程中,學(xué)生獲得的概念,不再是孤立的、片面的、靜止的,而是聯(lián)系的、全面的、發(fā)展的活知識、活概念。
鄭毓信教授認為:在數(shù)學(xué)教學(xué)中要強調(diào)通過數(shù)學(xué)幫助學(xué)生學(xué)會思維,即將數(shù)學(xué)思維的學(xué)習(xí)與具體數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)很好地結(jié)合起來,用思維方法的分析帶動具體知識內(nèi)容的教學(xué)。只有將數(shù)學(xué)思維能力的培養(yǎng)滲透于具體的概念教學(xué)中,我們才能使學(xué)生真正看到數(shù)學(xué)思維的力量,也才能真正做到將數(shù)學(xué)概念講活、講懂、講透。