顧曉華,江蘇省無錫市五愛小學教師,江蘇省第十一批特級教師,江蘇省第四期“333高層次人才培養(yǎng)工程”培養(yǎng)對象。積極踐行“返璞歸真教數(shù)學”,讓小學數(shù)學課堂回歸教與學的自然狀態(tài)。領銜兩輪原無錫市北塘區(qū)“小學數(shù)學名師工作室”,主編了北塘區(qū)教育局名師工作室叢書《成長的秘密:有你同行》。
[摘 要]讓學生掌握數(shù)學思想方法是數(shù)學教育最核心的任務。在小學數(shù)學教學中,要通過化繁為簡、重視細節(jié)、游戲、故事、數(shù)學活動、梳理和反思等策略,使學生獲得學習動力,快樂地學習數(shù)學,自然而然地掌握數(shù)學思想方法。
[關鍵詞]數(shù)學思想;滲透;教學策略
畫龍點睛的故事中,點睛之后的龍有了靈性,從供人觀賞的壁上丹青變成了可以自由騰飛的超級神物。這個故事對數(shù)學教學的啟發(fā)是 :數(shù)學知識、公式、解題模式,都只是雕蟲小技,讓學生掌握數(shù)學思想方法,才是“點睛之筆”。
一、化繁為簡,宏觀滲透
史寧中教授在《數(shù)學思想概論》中提出,數(shù)學發(fā)展所依賴、所依靠的思想在本質上有三個:抽象、推理、模型,其中抽象是最核心的。通過抽象,在現(xiàn)實生活中得到數(shù)學的概念和運算法則,通過推理得到數(shù)學的發(fā)展,然后通過模型建立數(shù)學與外部世界的聯(lián)系[1]。對于這三大數(shù)學思想在教學中的滲透,應遵循化繁為簡的原則。以蘇教版(2015年)五年級上冊“用字母表示數(shù)”一課為例,其中兩道例題完整地體現(xiàn)了抽象、推理、模型三大數(shù)學思想。
【例1】擺1個三角形用3根小棒;擺2個三角形用小棒的根數(shù)是2×3;擺3個三角形用的小棒根數(shù)是( )×3……三角形的個數(shù)和小棒的根數(shù)有什么關系?你能用一個式子表示嗎?如果用a表示三角形的個數(shù),小棒的根數(shù)是( )×( )。
【例2】甲乙兩地之間的公路長280千米,一輛汽車從甲地開往乙地。你能用式子表示行駛了一段路程后剩下的千米數(shù)嗎?已經(jīng)行駛了50千米,剩下的千米數(shù)是280-( );已經(jīng)行駛了b千米,剩下的千米數(shù)是( )-( )。如果b=120,剩下多少千米?如果b=200呢?
一是抽象。兩例中,不論是否已知要擺的三角形個數(shù)和行駛的路程,都可以用字母代表未知數(shù),這是將確定與不確定,已知與未知簡化和抽象的過程。
二是模型。學生需要從“擺三角形”“行路”等情境中抽象出三角形數(shù)與小棒數(shù)的關系、已行路程與剩下路程的關系,用語言表達這些關系,用含有字母的式子提煉這些關系,從而建立數(shù)學模型,體會和理解數(shù)學與外部世界的聯(lián)系。
三是推理。推理發(fā)生在抽象與建立模型的過程中。例1中,從已知三角形個數(shù)時小棒的求法,推理出未知三角形個數(shù)時小棒的求法公式“a×3”,屬于歸納推理;例2中,根據(jù)歸納推理得出的求剩下距離的公式“280-b”,進一步推理出行駛到120千米時,剩下160千米,屬于演繹推理。在歸納與演繹的反復應用中,使學生初步領悟抽象與模型的數(shù)學思想。
二、深入分析,微觀滲透
除了三大宏觀數(shù)學思想,那些從微觀上細分出來的各種多樣化的數(shù)學思想方法也如影隨形般地滲透在教材中,與數(shù)學知識、技能與各種實驗活動緊密聯(lián)系、融為一體。教師要在教材顯性內容的背后,去挖掘、尋覓數(shù)學思想方法的“隱性支架”,讓它發(fā)揮應有的作用。
如“小數(shù)數(shù)位順序表”的教學。教師首先介紹小數(shù)點的“發(fā)明史”,讓學生了解這個實心小圓點的來之不易。接著,引導學生對整數(shù)和小數(shù)部分進行分析、比較,使學生發(fā)現(xiàn)整數(shù)部分從最小計數(shù)單位“個”開始,以“滿十進一”的方式不斷疊加,直到無限,只有最小計數(shù)單位,沒有最大計數(shù)單位;而小數(shù)部分從最大計數(shù)單位“十分之一”開始,以“退一作十”的方式不斷細分,直到無限,只有最大計數(shù)單位,沒有最小計數(shù)單位。無論是整數(shù)部分還是小數(shù)部分,每個數(shù)位都對應唯一的計數(shù)單位,數(shù)位確定了,計數(shù)單位也就唯一確定了……這樣引導學生深入細致地觀察、剖析與比較,從微觀角度實現(xiàn)了數(shù)學中“對應”與“無窮”思想的滲透。
三、游戲滲透
為了避免學生對數(shù)學形成冰冷、枯燥、繁瑣的刻板印象,教師可選擇“親民”游戲,讓學生在活動或探究中發(fā)現(xiàn)數(shù)學思想方法。
如三年級上冊“多彩的分數(shù)條”一課,教師首先組織折紙活動,讓學生體會長短不一的分數(shù)條是怎樣制作出來的,通過直觀比較發(fā)現(xiàn)“1”被分割成越多份,得到的分數(shù)條越短,反之則越長。接著,通過“搶1”與“清零”游戲,讓學生用分數(shù)條進行不同的排列組合,進一步觀察比較,使常用分數(shù)單位之間、分數(shù)單位與“1”之間的關系生動起來,使學生對概念的理解更清晰而穩(wěn)固,為“分數(shù)”在更高層次上的抽象奠定了基礎。此后,教師又進一步提出:“還有一個神奇的‘1,它是用5個分數(shù)條拼成的,猜一猜可能是哪些分數(shù)?動手拼一拼。”學生嘗試根據(jù)手中的分數(shù)條列舉出可能的拼法,體驗到了有序思考、分類思考的好處,感受到“替換”的神奇。此時,教師再追問:“如果跳出今天游戲里的分數(shù),能不能用5個相同的分數(shù)條來鋪成‘1?”如此循序漸進、拾階而上的游戲設計,讓學生“玩”得樂此不疲,也讓數(shù)學思想方法在學生的指尖綻放。
四、數(shù)學史滲透
數(shù)學史中涉及的數(shù)學人物、事件、中外趣題或謎題等,包含著數(shù)學思想方法發(fā)展的歷史,教師可結合教學內容適當滲透在教學中。
如五年級上冊“認識小數(shù)”的教學中,學生很好奇“是誰發(fā)明了‘小數(shù)這種數(shù)?”,教師就在教學中穿插了十進制小數(shù)的發(fā)展歷史,使學生了解到,現(xiàn)存最早關于小數(shù)思想的論述出現(xiàn)在我國古代數(shù)學家劉徽的《九章算術》里,記述了人們?yōu)槭裁葱枰拔⑿ 钡臄?shù),如何命名這種數(shù),如何規(guī)定細分的原則等。這段故事也幫助學生認識到小數(shù)其實是“十進分數(shù)”的另一種表達方式,進一步體會了這種表達方式的簡潔與便利,并由此打通整數(shù)部分與小數(shù)部分計數(shù)單位之間的內在關聯(lián),使數(shù)學思想方法的“化繁為簡”“納新入舊”“融舊于新”的神奇作用得以凸顯。
數(shù)學史涉及的一些謎題常常更能激發(fā)學生的興趣。教師可讓學生在設定的故事情境中去探索未知,觸摸數(shù)學思想方法的脈搏。如介紹“雞兔同籠”“李白喝酒”“牛吃草”“百僧吃百饅頭”“農民割草”等歷史趣題,鼓勵學生開放性地探究,嘗試用多種途徑、多元思考來解答同一問題。
五、實踐活動滲透
教材安排的綜合實踐活動板塊,其實質是引導學生從實際生活情境中抽象出數(shù)學問題,求解數(shù)學模型。在抽象與建模過程中,讓學生經(jīng)歷和體驗數(shù)學思想方法形成的過程。
如六年級上冊“樹葉中的比”一課。教師出示了一簇大小、顏色各不相同的銀杏葉、春天的柳葉、四季常綠的松樹葉……請學生從數(shù)學的角度去發(fā)現(xiàn)并提出問題。最后,學生的問題聚焦到“樹葉的形狀究竟與什么有關系?有怎樣的關系?”并帶著這個問題,進行了實際測量,通過收集、分析并比較數(shù)據(jù),最終發(fā)現(xiàn):樹葉的形狀與其長寬比有關,當這個比值接近時,無論它們是否來自同一棵樹,形狀都大致相似。學生從“不同的樹葉”中發(fā)現(xiàn)了“相同之處”,也以自然、默會的方式習得了數(shù)學中“去異存同”的抽象思想。
六、梳理回顧滲透
要讓學生“悟”到數(shù)學思想方法,教師還要在適當?shù)臅r機引領學生進行知識的梳理與回顧,在比較、辨析與交流中,讓思想凸顯出來。
如在學過小數(shù)加減計算方法后,學生提出了這樣的疑問:“10-1.23”為什么對不齊了?顯然學生已獲得的“整數(shù)加減法用豎式計算末尾總是對齊”的舊經(jīng)驗與新知識“小數(shù)加減法用豎式計算要把小數(shù)點對齊”發(fā)生了認知沖突。于是教師將小數(shù)加減法與整數(shù)加減法的豎式寫在黑板上,引導學生通過觀察、比較發(fā)現(xiàn):無論整數(shù)加減法還是小數(shù)加減法,豎式計算時,相同數(shù)位上的數(shù)都是對齊的。如果把整數(shù)改寫成小數(shù),會發(fā)現(xiàn)整數(shù)加減法的末尾之所以能對齊,正是因為它的小數(shù)點始終對齊。如果把小數(shù)加減法中參加運算的兩個小數(shù)改寫成相同位數(shù)的小數(shù),其末尾也是能對齊的,如“10-1.23”可以改寫成“10.00-1.23”。研究并未就此結束,在認識到“小數(shù)點對齊”其實就是“相同數(shù)位對齊”的另一種表達方式之后,教師引導學生深入探究“為什么相同數(shù)位要對齊”,使學生進一步體會“同類計數(shù)單位的數(shù),才能相加減”,有效建立整數(shù)、小數(shù)加減運算的模型[2]。
七、自省反思滲透
引導學生對自己答錯的題進行自省反思,有利于促其感悟數(shù)學思想方法。如例3。
【例3】如圖,正方形被分成了一個平行四邊形和兩個完全相同的三角形。已知一個三角形的面積比平行四邊形的面積少700平方厘米,求三角形和平行四邊形的面積。
有兩位答錯題目的學生作了如下反思。學生A:我要學會冷靜地整理條件,如果把條件記錄下來,就會發(fā)現(xiàn)“大白+小灰灰+小灰灰=1600;大白-小灰灰=700”。這樣,就很容易想到用替換的方法來解題了。(“大白”和“小灰灰”分別是教師以電影人物命名的圖中空白和陰影部分。)學生B:不要把簡單的想復雜,其實只需要用替換的方法,把大平行四邊形給替換成“三角形+700”,大正方形里去掉700就是3個三角形的面積了??梢?,這兩位學生已經(jīng)能從數(shù)學思想方法的層面去評價自己,并改善自己的思維方式了。
綜上所述,要讓學生在做做游戲、聽聽故事、動手實踐的過程中,激活并維持學習數(shù)學的動力系統(tǒng),通過梳理回顧所學、自省反思自悟,提升數(shù)學思維品質,掌握數(shù)學思想方法,獲得數(shù)學素養(yǎng)。
參考文獻
[1]史寧中.數(shù)學思想概論[M].長春:東北師范大學出版社,2015.
[2]顏春紅.滲透模型思想形成計算技能[J].小學教學設計,2015(2):52.
(責任編輯 郭向和)