黃愛娜
(作者單位:浙江寧波市慈溪市徐福小學)
數(shù)學是研究數(shù)量關系和空間形式的科學。《數(shù)學課程標準(2011版)》提出了十大核心素養(yǎng),其中幾何直觀這一素養(yǎng)指的是利用圖形描述和分析問題,識圖畫圖技能是幾何直觀素養(yǎng)中的一個重要技能。幾何直觀可以把復雜的數(shù)學問題變得簡明、形象,有助于探索解決問題的思路,預測結果。幾何直觀可以幫助學生直觀地理解數(shù)學,在整個數(shù)學學習過程中都發(fā)揮著重要作用。
現(xiàn)實的數(shù)學教學活動中,無論在新授課、復習練習課還是在作業(yè)分析中,雖然教師有意識地運用數(shù)形結合,可是學生的識圖能力差,往往難以領會簡圖的意思,而且當學生自己面對練習題時,更是把畫圖分析這一重要幫手遺忘,習慣性地把數(shù)學學科看成只是研究數(shù)的學科。初步的識圖畫圖技能在第一學段就應掌握,卻沒有得到有效運用。培養(yǎng)學生的識圖畫圖技能是亟待解決的一大問題。
第一,學生識圖畫圖技能培養(yǎng)的必要性
數(shù)學學科是學生思維的訓練課,而小學生直觀形象思維能力比較強,總是對自己見到、摸到、嗅到、聽到的事物感興趣,能夠留下深刻的印象;抽象概括能力卻較弱,他們對抽象概念的理解總是借助于對直觀事物的了解。因此,識圖畫圖技能對數(shù)學學科來說是非常必要的一個技能。
第二,學生識圖畫圖技能培養(yǎng)的重要性
國際數(shù)學與科學成就測試(TIMSS)表明,小學生的圖像表征能力較弱,他們在解決非空間數(shù)學問題時,往往拙于使用圖式表征。其中有一道題是:
查理用一根20厘米長的電線圍成一個長方形,如果長方形的寬是4厘米,那么長是( )厘米。
我國受測學生在此題的通過率是31.3%。然而,這道測試題在國際上的平均得分率只是23%;新加坡最高,是46%;韓國38%;日本32%;中國香港29%;美國正好達到國際平均數(shù)。從數(shù)據(jù)比較來看,我國受測學生在圖示表征方面的水平高于美國的受測學生,略高于中國香港,但是不及新加坡、韓國還有日本。結合對學生的訪談得知,較少學生懂得畫圖分析題意和問題,絕大部分學生直接使用計算公式。因為他們不善于畫圖分析問題,更沒有畫圖分析問題的習慣。這樣一來,簡單問題還可應付,遇到復雜問題就很可能無所適從。數(shù)形結合有利于促進數(shù)學問題的解決,是分析數(shù)學問題、理解數(shù)學概念、進行自我表達的重要方法。
無論從必要性還是重要性分析,培養(yǎng)學生識圖畫圖技能是改善學習方式的重要手段,反之,數(shù)學思考方式就會比較狹隘。
古希臘哲學家亞里士多德提出“思維自驚奇和疑問開始”,學生的思維活躍于疑問的交叉點。教師可依據(jù)教材內(nèi)容,抓住學生好奇心強的心理特點,激發(fā)學生對圖的興趣,引起學生的探究欲望,促使其積極主動地參與到識圖中。
一年級數(shù)學教材圖文并茂,能否利用好一年級的教材便成為培養(yǎng)學生識圖畫圖技能的關鍵點。如:“1~5 的認識和加減法”這一單元里的加法與減法兩課內(nèi)容,是學生簡單解決問題的基礎課,題目一般以圖為主。加法一課的主題圖:
小丑把3個紅氣球與1個綠氣球放到同一個手,這是生活情景的再現(xiàn),而下方的點子圖則是數(shù)學圖示。
從生活實例過渡到數(shù)學圖示,數(shù)學語言為:把3個紅氣球與1個綠氣球合在一起,小丑現(xiàn)在一共有幾個氣球?如果這樣教學,單純地記憶背誦,就失去了圖畫的真實意圖。我是這樣做的:你能說說小丑在做什么嗎?你能根據(jù)這幅圖畫再編個故事嗎?你能根據(jù)點子圖編個生活中的故事嗎?這樣三個設問,學生的好奇心就被調(diào)動起來了?!霸瓉砀鶕?jù)圖畫我還能自己編小故事呢!”從理解主題圖的意思逐漸過渡到根據(jù)點子圖編故事,雖然學生的故事不同,卻可以提取出相同點,抓住加法計算的本質(zhì):把幾部分合在一起,用加法計算。水到渠成,學生愿意也樂意積極主動地去認識圖畫。
減法一課的主題圖:
小丑把4個氣球放到同一個手,后來放飛了1個綠氣球,這是生活情景的再現(xiàn),而下方的點子圖則是數(shù)學圖示。
從生活實例過渡到數(shù)學圖示,數(shù)學語言為:從4個氣球里去掉1個氣球,還有幾個氣球?我還是像上面一樣提了三個問題,調(diào)動學生的好奇心,認識圖畫的本質(zhì),提取出相同點:從一個整體中去掉一部分,用減法計算。
根據(jù)埃里克森心理社會發(fā)展八階段論,小學生處于兒童晚期,正在勤奮感對自卑感的危機中,這個階段需要通過成功和取得各類成就,體驗對任務熟練掌握的勝任感。
學生想提升識圖畫圖技能,必須要充分感受到數(shù)形結合分析問題的優(yōu)勢,這樣學生在遇到復雜的數(shù)學問題時才會想到畫圖,使題目變得簡明、形象,有助于探索解決問題的思路,預測結果。如,三年級下冊搭配一課中,主題圖為:
這一題的教學過程:從實物連線法到圖畫連線法到符號連線法,從生活具象一步步過渡到數(shù)學圖式表征,使解題便捷了不少,學生感受到數(shù)形結合分析問題的優(yōu)勢,取得成就,會在多種解題方法中首選數(shù)形結合法。
皮格馬利翁效應說明教師的期待可以使學生向期望的方向發(fā)展。如果教師能夠抓住時機恰當?shù)亟o予表揚和贊許,久而久之學生會建立自信,并對學習產(chǎn)生興趣,從而自覺地投入到學習中。那么教師應在學生使用數(shù)形結合分析解決問題時,及時地給予贊賞,使識圖畫圖技能得到提升。
平時的練習中,也不乏用數(shù)形結合方法可以巧妙化繁為簡的題目。
明明站在家里向西南方向望去,正好是體育館,那么明明家在體育館的()方向。
這一題如果只是單純地用數(shù)學語言說明,學生接受起來比較費力,可如果選擇數(shù)形結合分析,畫個方位圖,標一標地址,則可以一目了然。
還有許多較復雜的求面積的問題,如果單從字面上分析,往往會覺得難以入手,根據(jù)條件畫畫示意圖卻可以啟發(fā)思考,順利找到答案:
一個長方形,如果把長增加6cm,面積就增加48cm2;如果把寬增加6cm,面積就增加72cm2;這個長方形的面積是多少?
根據(jù)圖示,可以求出原長方形的寬為 48÷6=8(cm)。
又可以求出原長方形的長為72÷6=12(cm)。
那么長方形的面積就為8×12=96(cm2)。
學生從難題中建立了自信,會越發(fā)感受到數(shù)形結合分析問題的優(yōu)勢,主動運用數(shù)形結合法。在識圖畫圖技能培養(yǎng)的同時又可以發(fā)展學生的觀察能力,學生慢慢地學會從數(shù)學角度觀察畫面,從中選擇有用的數(shù)學信息來提出問題和解決問題。
作為教師,我們更要認識到數(shù)與形的結合是數(shù)學學習的永恒主旋律,我們應抱有強烈的識圖畫圖技能的培養(yǎng)意識,并持之以恒地去落實,學生能力的養(yǎng)成就不會是神話。