張鷺穎
【摘要】變式教學(xué)是數(shù)學(xué)練習(xí)部分常用的教學(xué)方法,但其實在新授概念或是教學(xué)相似的程序性知識時,同樣可以運用變式教學(xué),更好地培養(yǎng)學(xué)生多方位的思維能力。本文將主要從概念性變式和過程性變式對學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的促進作用作出探討。
【關(guān)鍵詞】概念性變式 過程性變式 概括 合情推理 思維品質(zhì)
【中圖分類號】G623.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2018)31-0133-01
一、運用概念性變式,發(fā)展概括能力
顧泠沅所著的《華人如何學(xué)數(shù)學(xué)》書中將變式教學(xué)分為兩種,概念性變式和過程性變式。對于概念性變式的具體方法,他指出“可以在教學(xué)中用不同形式的直觀材料或事例說明事物的本質(zhì)屬性,或變換同類事物的非本質(zhì)特征以突出事物的本質(zhì)特征?!?/p>
新課標(2011)指出,推理是數(shù)學(xué)的基本思維方式,也是人們學(xué)習(xí)和生活中經(jīng)常使用的思維方式。因此,推理能力的培養(yǎng)應(yīng)貫穿于整個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中。但是數(shù)學(xué)中的程序性知識是動態(tài)的,并不適合采用靜止的概念式教學(xué)。而過程性變式是在數(shù)學(xué)活動過程中,通過有層次的推進,使學(xué)生分步思考問題,積累多種活動經(jīng)驗,從而發(fā)展合情推理能力。
例如:學(xué)生在運用乘法分配律進行簡便計算時,經(jīng)常出現(xiàn)諸如“25×(4+10)=25×4+10”的情況。究其原因,是學(xué)生在認識“乘法分配律”時,未能抓住定律的本質(zhì)特征,而只是模仿式地運用。因此,在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)“乘法分配律”的過程中,大可放慢腳步,適當(dāng)一系列臺階:1.計算(3+7)×5與3×5+7×5,(21+29)×3與21×3+29×3,(41+49)×8與41×8+49×8,并說說發(fā)現(xiàn);2.你能通過你的發(fā)現(xiàn),猜一猜11×7+19×7與哪一個算式的結(jié)果相等;3.你能自己舉一個類似的例子嗎;4.把你發(fā)現(xiàn)的內(nèi)容用自己喜歡的語言描述出來,并在小組內(nèi)交流;5.全班交流;6.你能證實你發(fā)現(xiàn)的規(guī)律嗎;7.將此規(guī)律用字母a、b、c表示出來。如此層層鋪墊,逐步深化對乘法分配律的認識,從而使學(xué)生能在對比分析后,推理歸納得到乘法分配律。乘法分配律對于他們來說,不再是抽象的知識。學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情大幅度提高,思維的火花被點燃。他們積極舉例進行驗證,甚至提出從乘法的意義來解釋乘法分配律??梢姡侠碓O(shè)計過程性變式,就能為學(xué)生打造層層臺階,使他們在登高的同時不斷積累經(jīng)驗,那么合情推理便成為水到渠成的事。
又如,在整個小學(xué)階段,學(xué)生將經(jīng)歷10次圖形計算公式的推導(dǎo)過程。通過對比,筆者發(fā)現(xiàn)這些過程主要分為兩類:一類是起始圖形(長方形、長方體)的研究,通常要借助基本的測量單位,來發(fā)現(xiàn)公式;而在確定起始圖形的計算方法后,就可以將其它圖形轉(zhuǎn)化為起始圖形,尋找兩者之間的聯(lián)系,從而推導(dǎo)出計算公式。因此在學(xué)生第一次經(jīng)歷轉(zhuǎn)化的過程后,筆者會特別重視引導(dǎo)學(xué)生回顧探究過程,提煉出程序性的知識結(jié)構(gòu),即“將未知圖形轉(zhuǎn)化為已知圖形→對比兩者的相同點和不同點→推導(dǎo)公式”。在學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)中,不斷地鼓勵學(xué)生主動運用這個結(jié)構(gòu)去探究,學(xué)生的推理能力得到了很大的提升。
三、設(shè)計變式練習(xí),優(yōu)化思維品質(zhì)
許多教師在教學(xué)中常用到“一題多解,一題多變”的教學(xué)方法。兩者都有利于將知識、能力和思想方法在更多的新情景、更高的層次中反復(fù)滲透,從而培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性和深刻性。
例如,學(xué)生在認識“乘法分配律”后,為了進一步凸顯乘法分配律的本質(zhì)內(nèi)涵,可出示這樣一組變式練習(xí):
(1)利用運算定律進行簡便計算:35×68+32×35;
(2)在括號里填上合適的數(shù),使算式能夠簡算:35×68+( )×( );
(3)仔細觀察,還能簡算嗎? 35×68+70
經(jīng)過第(1)題的練習(xí),學(xué)生能夠利用乘法分配律進行簡算,但一部分學(xué)生的認識還處于初淺的水平。而第(2)題半開放式的設(shè)計,旨在引導(dǎo)學(xué)生意識到,算式中必須具有相同的因數(shù)才能利用乘法分配律進行簡算。學(xué)生通過自己的思考,創(chuàng)造出35×68+35×12、35×68+65×68等算式,對乘法分配律的認識得到了提高。而第(3)題則是對學(xué)生思維的進一步提升,乍一看算式中并未出現(xiàn)相同的因數(shù),然后經(jīng)過仔細觀察,學(xué)生發(fā)現(xiàn)70與35有聯(lián)系,可以將70看成35的兩倍,算式轉(zhuǎn)化成35×68+35×2;也可以將35×68看成70×34,算式轉(zhuǎn)化成70×34+70×1。大部分學(xué)生能根據(jù)算式的特點拆分出相同的因數(shù),可見學(xué)生對乘法分配律的認識進一步深刻。而個別學(xué)生還能想到兩種方法,思維的發(fā)散性得到了很好的培養(yǎng)。
又如,在掌握“圓柱體的體積后”,教師可出示三棱柱、四棱柱,引導(dǎo)學(xué)生計算它們的體積。之后將長方體、正方體加入一起對比,發(fā)現(xiàn)它們的體積都可以用底面積×高來計算。接著引導(dǎo)“既然計算方法相同,說明它們的形狀有相同的地方,請你仔細觀察”,學(xué)生不難發(fā)現(xiàn)直柱體的奧秘。通過層層挖掘,學(xué)生思維的深刻性得到進一步的培養(yǎng)。
綜上所述,教師若能在教學(xué)中適時、適當(dāng)?shù)剡\用變式教學(xué),長期堅持就能使學(xué)生的思維能力有較大的提升,同時也能在一定程度上激發(fā)學(xué)生敢于思考、敢于聯(lián)想、樂于創(chuàng)新的學(xué)習(xí)態(tài)度。
參考文獻:
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