李長皞
摘 要:概念是組成數(shù)學的基石,也是學生學好數(shù)學的關(guān)鍵。概念是抽象的,而小學生以形象思維為主,數(shù)形結(jié)合能為抽象的概念與學生的思維搭起“溝通”的橋梁,使抽象的概念在形象理解中逐漸被學生所接受。教師如何緊扣概念屬性,巧妙運用數(shù)形結(jié)合,助力學生建構(gòu)概念體系?本文結(jié)合教學實踐,例談如何運用數(shù)形結(jié)合思想助力概念教學。
關(guān)鍵詞:數(shù)形結(jié)合 建立模型 數(shù)形轉(zhuǎn)化
概念是學好數(shù)學的關(guān)鍵,但由于小學生思維水平和數(shù)學基礎(chǔ)的局限性,小學數(shù)學教材并不直接出現(xiàn)概念,而是滲透于各個教學主題之中。教師在引導學生理清概念屬性時,必須把握教材的設(shè)計理念,意識到抽象的概念不宜用理論說教。數(shù)形結(jié)合是一種重要的數(shù)學思想,在概念教學中引入數(shù)形結(jié)合思想可以將抽象的概念化為學生易感知的知識,化“無形”為“有形”,使學生能夠理清概念的本質(zhì)屬性,從而有效建構(gòu)知識。
一、以形引數(shù),無痕引入概念
概念比較抽象,數(shù)學教材并沒有直接呈現(xiàn)概念,而是將概念滲透在知識的探究之中。學生對概念的理解是一個遞進的過程,教師要意識到學生以感知思維為主,滲透概念時要借助感性的載體,使學生能夠在大腦中建立表象。圖形就是學生感性認知的載體之一,也是以形引數(shù)的重要載體,教師在進行概念教學時要意識到圖形的重要性,使學生能夠在圖形的基礎(chǔ)上逐步深入思考。同時,為了激活學生的數(shù)學思維,教師還要讓學生經(jīng)歷對概念的直觀感知到深刻理解的過程。以形引數(shù)意在讓學生對圖形的理解進一步遞進,從而有效分析概念的形成過程,并拓展問題的深度,從而在觀察和分析中逐漸形成對概念的理解。
如在學習人教版五年級下冊《多邊形的面積》時,此單元是學習平面圖形面積的重要單元,而基于此單元的相關(guān)面積概念也是一個重要的內(nèi)容。本單元主要包含了平行四邊形、三角形、梯形的面積公式及組合圖形的面積求法。在學習平行四邊形的面積公式時,教材以生活中的情景為主題圖,目的在于調(diào)動學生的生活經(jīng)驗,并在圖中發(fā)現(xiàn)數(shù)學問題。以形引數(shù)也是教材編寫者的一個意圖,教師可以充分利用主題幫助學生復(fù)習學過的圖形,讓學生找圖形,通過找一找復(fù)習圖形,然后借用小精靈的話:“你會計算哪些圖形的面積?”以此復(fù)習長方形和正方形的面積公式,也為接下來平行四邊形面積公式的推導埋下伏筆。想激活學生的探究激情,并引發(fā)學生更好地建構(gòu)平行四邊形的面積公式,教師可以結(jié)合教材提煉出“花壇”,巧妙將長方形與平行四邊形放在一起,從而有效縮小學生的探究范圍,并為學生的公式推導提供感性載體,使平行四邊形的相關(guān)概念能在推導中逐漸內(nèi)化到學生的知識體系中。
二、以形助數(shù),直觀感悟概念
數(shù)學概念比較抽象,又是學好數(shù)學的關(guān)鍵。在概念學習中,如果教師能夠?qū)⒊橄蟮母拍钆c形象的圖形建立聯(lián)系,就可以將“形”與“數(shù)”聯(lián)系起來,使概念的本質(zhì)屬性借助于恰當?shù)膱D形演示出來,學生的感性認知因此而獲得,并在自己的思考比較中認清概念的本質(zhì)屬性,最終提升感悟能力,獲得知識的轉(zhuǎn)化。
如《體積》的學習,它是小學高年級數(shù)學的重要內(nèi)容,也是學生學習空間圖形的重要內(nèi)容,體積概念的建構(gòu)將影響著學生解題能力和空間想象能力的發(fā)展。面對抽象的體積概念,教師要善于以形想數(shù)來豐富學生的感性認知。首先,教師通過直觀的形象物體進行提問,教師出示一塊石頭(比較大)和一塊橡皮擦,讓學生說說哪個大?哪個???再出示兩個邊長為1厘米和4厘米的正方體,讓學生說哪個大?哪個?。客ㄟ^直觀的物體比較,讓學生對體積有一個感性認知。接著,教師將盛有半杯水的燒杯放在學生面前,然后輕輕地放入小石頭,學生會發(fā)現(xiàn)杯中的水不斷上升,隨著小石頭的不斷投入,水位不斷上升。這個過程其實就是學生感知“物體占有空間”的表象。教師可以以此設(shè)計問題:“為什么玻璃杯里的水位會隨著小石子放入的增多而升高。”讓學生討論,以此感悟“物體所占空間的大小叫體積”的概念。為了進一步提升的認知,教師還可以放入更多的石頭,直到杯里有水溢出來,以此引發(fā)學生的深度思考,從而讓學生對體積有更深的認識,也為后面的體積問題儲備感性認識材料。
三、建立模型,理清概念屬性
概念是抽象的數(shù)學名詞,小學生的想象能力和思維水平正處于起步階段,教材并沒有直接出現(xiàn)概念的表述,而是滲透于教學內(nèi)容中。在引入概念時,教師可以利用數(shù)形結(jié)合的思想,將直觀的模型無痕地滲透在課堂導入環(huán)節(jié),并融入到課堂探究之中,使學生在大腦中能夠建立直觀的模型,進而了解表象,再逐漸深入概念內(nèi)涵。模型能將抽象的概念化為可感知的事物,這個過程以材料為分析,使概念的引入變得形象、生動,學生容易為概念尋找載體,為有效理解概念做好鋪墊。
如在學習人教版五年級下冊“長方體和正方體”時,長方體和正方體是學生學習立體圖形的重要載體,也是高年級數(shù)學的一個重點,本單元將長方體和正方體的認識、表面積公式、體積公式組合在了一起。讓學生建立表象,對學生接下來的學習特別重要,因為學生必須在大腦建立相關(guān)的表象,概念才會被清晰地內(nèi)化到知識結(jié)構(gòu)中。生活中處處有長方體和正方體,而與長方體、正方體相關(guān)的概念也應(yīng)該與生活物體相聯(lián)系,數(shù)學模型不是空洞的理論說教。為此,教師可以將學生熟悉的圖形和實物引入課堂,實物可以為學生的感知提供操作載體,然后教師設(shè)計討論交流平臺,使學生能夠在感知具體的“形”中理解長方體和正方體的特征,如有幾條棱、幾個面、每個面有怎樣的特點等,這些感性的認知是學生接下來學習表面積和體積的基礎(chǔ)??梢哉f,抽象的概念在模型的幫助之下能使學生直觀感受概念的本質(zhì),促使學生更好地理清概念屬性。
四、數(shù)形轉(zhuǎn)化,升華概念理解
數(shù)和形是數(shù)學教學中的核心部分,也是課堂生動的重要資源。在運用“有形”的載體理解“無形”的概念時,當抽象的概念在“有形”的幫助下變得通俗易懂時,學生的理解會變得比較感性,抽象難懂的“數(shù)”變直觀了,而教師要及時抓住這一動態(tài)生成點,讓學生經(jīng)歷多次重復(fù)的數(shù)形轉(zhuǎn)化過程,以升華學生對概念的理解。
如在學習“圓柱”時,圓柱比較抽象,因為它的面比較特殊,由兩個圓(底面)和一個側(cè)面組成,這對學生來說是比較抽象的,如果學生無法感性認知圓柱的特征,就無法對表面積和體積公式的推導有一個理性理解。新人教版教材特別設(shè)計了多種形式的認知過程,如引入生活中的圓柱,讓學生摸一摸、找一找、剪一剪、拼一拼等去感知實物圓柱。教材設(shè)計的目的是讓學生經(jīng)歷數(shù)形轉(zhuǎn)化的過程,并在多次反復(fù)的過程中逐漸理解圓柱是兩個相同的圓和一個側(cè)面組成的,而側(cè)面是一個展開的長方形。為此,教師可以先將學生熟悉的圓柱實物呈現(xiàn)給學生,讓學生用摸一摸、找一找等方法去感知圓柱的特征;然后讓學生動手剪開圓柱深度理解圓柱的表面特征;最后讓學生動手制作圓柱以建立表象。教師要讓學生經(jīng)歷數(shù)形轉(zhuǎn)化的過程,使圓柱相關(guān)的數(shù)據(jù)與底面、側(cè)面能夠建立起聯(lián)系,這個聯(lián)系就是升華學生對概念理解的重要過程,它能釋放數(shù)形結(jié)合的魅力。
總之,數(shù)形結(jié)合是數(shù)學思想中一種重要的策略,也是學生理解抽象概念的重要通道。概念是組成數(shù)學的基石,影響著數(shù)學大廈的構(gòu)建,在概念教學中運用數(shù)形結(jié)合的思想,能化“無形”為“有形”,使形與數(shù)無痕鏈接,它為學生的理性認知提供了豐富的感性材料,使學生的思維變得更加縝密,推理過程更加清晰化,從而釋放概念學習魅力,有效幫助學生理清概念屬性。
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(作者單位:福建省福州市螺洲中心小學)
責任編輯:潘中原