【摘要】基本數(shù)學(xué)思想是一節(jié)課的靈魂,也是課堂中的隱形線索。課堂中通過現(xiàn)實(shí)到數(shù)學(xué)的抽象,從現(xiàn)實(shí)世界到數(shù)學(xué)內(nèi)部把研究對(duì)象以及對(duì)象之間的關(guān)系形成概念,使其具有一般性進(jìn)而發(fā)展數(shù)學(xué)思維。
【關(guān)鍵詞】規(guī)律;符號(hào)化;數(shù)學(xué)思想
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》中提出:一些重要的數(shù)學(xué)概念與數(shù)學(xué)思想宜逐步深入。基本數(shù)學(xué)思想是一節(jié)課的靈魂,也是課堂中的隱形線索。一節(jié)課往往蘊(yùn)含多個(gè)數(shù)學(xué)思想,每一節(jié)課都離不開抽象、推理、建模這幾個(gè)最基本的。本課凸顯抽象思想派生出來的“符號(hào)化”及“變與不變”的數(shù)學(xué)思想,主要幫助孩子感悟“符號(hào)”的簡(jiǎn)潔及“變與不變”的互相轉(zhuǎn)化。
符號(hào),一般是某種事物的代號(hào),采用對(duì)應(yīng)的方式,把一個(gè)復(fù)雜的事物用簡(jiǎn)便的形式表現(xiàn)出來。“符號(hào)化”思想就是用一種符號(hào)代替原物進(jìn)行表示、交流、運(yùn)算等活動(dòng)的思想。數(shù)學(xué)符號(hào)是數(shù)學(xué)的語(yǔ)言,數(shù)學(xué)世界是一個(gè)符號(hào)化的世界,數(shù)學(xué)是人們進(jìn)行表示、計(jì)算、推理和解決問題的工具。 “符號(hào)化”思想是一般化的思想方法,具有普遍的意義。
(一)【課堂片段一】初步感受符號(hào)表示規(guī)律
師:你能把燈籠的規(guī)律用自己喜歡的方式表示出來嗎?比一比,看誰又快又好!
(學(xué)生獨(dú)立思考,自主展示作品,分享創(chuàng)作。)
生1:大小大小大小大小" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "文字
生2:○?!??!稹!稹#ū任淖趾?jiǎn)潔,比畫燈籠快。)" " " " 圖形
生3:○△○△○△○△(你看懂了嗎?○代表大燈籠,△代表小燈籠。)" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 圖形
生4:√×√×√×√×(√表示什么?×又表示什么?說給同桌聽。)" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "符號(hào)
生5:12121212(這是用什么形式表示燈籠的規(guī)律?)" " " 數(shù)字
生6:ABABABAB(這是用什么形式表示燈籠的規(guī)律?) 字母
師:這些方式都看懂了嗎?你最喜歡哪種?為什么?
小結(jié):用圖形、符號(hào)、數(shù)字、字母等形式來表示燈籠的排列規(guī)律,更簡(jiǎn)潔清晰。
【基于數(shù)學(xué)思想評(píng)析】“符號(hào)化”思想主要體現(xiàn)在初識(shí)規(guī)律的教學(xué)環(huán)節(jié),讓孩子用自己的方式表示燈籠的規(guī)律的形式。集中交流時(shí),孩子們出現(xiàn)文字、圖形、符號(hào)、數(shù)字、字母等形式。文字“大小大小”的形式最容易理解,就是將口頭表述的語(yǔ)言用簡(jiǎn)化的形式書寫下來。其次是“○?!稹!保彩侵庇^形象的方式,就是把燈籠簡(jiǎn)化成圓圈表示,都屬于具體形象思維的形式。此處,教師不必過多解讀。真正能夠體現(xiàn)“符號(hào)化”思想的表達(dá)方式從“生3”開始,這是關(guān)鍵的方法。出示“○△○△”后,引導(dǎo)學(xué)生“你看懂了嗎?”明確“○代表大燈籠,△代表小燈籠”,用“對(duì)應(yīng)”的方法初識(shí)規(guī)律,初步滲透“符號(hào)化”思想,幫助孩子們將燈籠抽象成簡(jiǎn)潔的數(shù)學(xué)圖形,基本實(shí)現(xiàn)從具體形象思維到抽象思維的過渡。隨后生4、生5、生6的方法都是在生3的方法的基礎(chǔ)上換成符號(hào)、數(shù)字、字母等形式來表示,在思維水平上沒有太大的提升,屬于鞏固運(yùn)用看懂不同符號(hào)的層次。整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)主要引導(dǎo)孩子看懂別人的表達(dá)方式,感受文字比畫燈籠方便,圖形及符號(hào)等又比文字更簡(jiǎn)潔。
(二)【課堂片段二】引入省略號(hào)
師:如果有10組、100組燈籠,我們還這樣一直畫下去嗎?想一想,怎樣表示更方便?
生:省略號(hào)……表示一直重復(fù)下去。
師:在這里,“……”省略了什么?
生:表示后面還有許多許多這樣的一組一組。
介紹省略號(hào):燈籠的排列規(guī)律可以一直重復(fù)下去,我們?cè)诋媹D表示時(shí),一般只要完整地畫出兩組,后面的就可以用省略號(hào)代替。
【基于數(shù)學(xué)思想評(píng)析】當(dāng)孩子們用各種符號(hào)表達(dá)出規(guī)律后,引導(dǎo)思考:如果有許多組燈籠一直重復(fù)下去,我們也一直畫下去嗎?孩子們經(jīng)過思考,發(fā)現(xiàn)可以用語(yǔ)文課學(xué)過的省略號(hào)表示,溝通了學(xué)科間的聯(lián)系,再次感受到“符號(hào)化”的奧妙。這里的省略號(hào)有兩層含義:一是后面還有許多這樣的排列,二是所有的排列都是按照之前的規(guī)律重復(fù)下去,既可以表示有限重復(fù),也能表示無限重復(fù),內(nèi)涵十分豐富,再次體會(huì)符號(hào)的神通廣大。
(三)【課堂片段三】對(duì)比燈籠和小朋友的規(guī)律
師:請(qǐng)用我們剛才學(xué)習(xí)的方法快速表示出小朋友的排列規(guī)律。
師:對(duì)比兩個(gè)規(guī)律,你發(fā)現(xiàn)什么了?想說什么?
生:它們是一樣的。
師:你同意嗎?一起來感受一下。先看“○△○△……”,如果○代表大燈籠,△就代表小燈籠;如果○代表女生,△就代表男生;“○△○△……”既可以代表燈籠這樣一大一小的兩個(gè)一組,又可以代表小朋友一女一男的兩人一組。
師:想象一下,它還可以表示什么樣的兩個(gè)一組?
生舉例……
師:只要是兩個(gè)一組的都可以這樣表示。
【基于數(shù)學(xué)思想評(píng)析】在孩子們用學(xué)會(huì)的方式表達(dá)小朋友的排列規(guī)律后,對(duì)比發(fā)現(xiàn):用“○△○△”不僅可以代表燈籠這樣的一大一小的兩個(gè)一組,也可以表示小朋友一女一男的兩個(gè)一組,再次感受符號(hào)的強(qiáng)大作用。之后引導(dǎo)孩子推廣開去:還可以表示怎樣的兩個(gè)一組?讓孩子們?cè)趧?chuàng)作規(guī)律中再次感受符號(hào)的廣泛代表性。
數(shù)學(xué)作為一門科學(xué),自然同其他自然科學(xué)一樣,有其內(nèi)在的規(guī)律?!靶味蠟榈?,形而下為器?!倍鴶?shù)學(xué)介于“道”與“器”之間的“形”,是最接近哲學(xué)的,數(shù)學(xué)連接著“道”和“器”,是抽象的存在,是從“器”走向“道”的必經(jīng)之路,通過對(duì)“器”的認(rèn)識(shí)達(dá)到“道”。中外數(shù)學(xué)家都在尋找世界的“不變”和實(shí)現(xiàn)“變中的不變”。以“不變”為基礎(chǔ)進(jìn)行數(shù)學(xué)活動(dòng),在“變化”的數(shù)學(xué)世界中找到“不變”,這樣的循環(huán)往復(fù)推動(dòng)著數(shù)學(xué)的發(fā)展。運(yùn)用“變中抓不變”的思想方法,有利于解決錯(cuò)綜復(fù)雜的問題,能透過現(xiàn)象看本質(zhì),根據(jù)局部把握全局等等。
【基于數(shù)學(xué)思想評(píng)析】本課中前面三個(gè)教學(xué)片段綜合體現(xiàn)了“變中找不變”的數(shù)學(xué)思想,恰好解釋了《“重復(fù)”的奧妙》妙在哪里?具體體現(xiàn)在:(1)用不同的方法表示燈籠的排列的規(guī)律,方式不同,規(guī)律相同,如用文字、圖形、符號(hào)、數(shù)字、字母等不同形式表示相同的規(guī)律;(2)燈籠和小朋友是不同事物,而有相同的排列規(guī)律。
(一)【課堂片段四】感受其他排列規(guī)律
出示:“112112……”這是幾個(gè)一組的?它表示什么物品的排列規(guī)律?
生:小旗。
師:真是這樣嗎?我們來驗(yàn)證一下,如果1代表紅色小旗,2就代表——藍(lán)色小旗。如果1代表四角形的小旗,2就代表——三角形的小旗。
師:它還可以代表誰的排列規(guī)律?
生:氣球。
師:同意嗎?一起看一下。
對(duì)比:“112112……”既可以表示小旗形狀的規(guī)律,也可以表示小旗顏色的規(guī)律,既是小旗的排列規(guī)律,也是氣球的排列規(guī)律。
【基于數(shù)學(xué)思想評(píng)析】同一組事物,同樣的規(guī)律,可以從不同角度解釋規(guī)律。如小旗的規(guī)律,可以從顏色角度表達(dá),也可以從形狀的角度描述,體現(xiàn)了“變”與“不變”的融合。
(二)【課堂片段五】
師:通過剛才的學(xué)習(xí),我們對(duì)規(guī)律有了全新的認(rèn)識(shí)。那么不同的規(guī)律有什么共同點(diǎn)?
生:它們都是有規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn)的。
師:它們又是怎樣重復(fù)的?你能把圖中的規(guī)律再繼續(xù)往下說一說嗎?
(1)燈籠圖:燈籠是按照“大小大小”兩個(gè)一組的規(guī)律一直重復(fù)的。
如果要再掛一組燈籠,應(yīng)該怎樣掛?掛下一盞呢?再下一盞呢?
(2)小旗圖:小旗是按照“紅紅藍(lán)紅紅藍(lán)”三個(gè)一組的規(guī)律一直重復(fù)的。
考考你:第3面、第5面、第10面、第15面……怎么能又快又準(zhǔn)地判斷?
師:第26面小旗是什么顏色的?在作業(yè)單上圈一圈,算一算吧!
生:26÷3=8(組)……2(面)
8表示有這樣完整的8組,2表示還剩2面,就是規(guī)律中的第2面,紅色。
師:也就是說,要判斷第26面小旗的顏色,我們只要看余數(shù)就可以了,無論重復(fù)完整的幾組,只要余數(shù)是相同的,小旗的顏色就是相同的。
“數(shù)學(xué)的本質(zhì)是數(shù)學(xué)思想,數(shù)學(xué)的動(dòng)力是數(shù)學(xué)人文,數(shù)學(xué)的基點(diǎn)是數(shù)學(xué)意識(shí)?!薄胺?hào)化”的思想及“變中不變”的思想都是由“數(shù)學(xué)抽象的思想”派生出來的。數(shù)學(xué)教學(xué)的責(zé)任是會(huì)抽象,會(huì)推理,課堂中通過現(xiàn)實(shí)到數(shù)學(xué)的抽象,從現(xiàn)實(shí)世界到數(shù)學(xué)內(nèi)部把研究對(duì)象以及對(duì)象之間的關(guān)系形成概念,使其具有一般性,進(jìn)而發(fā)展數(shù)學(xué)思維。
[1]楊慶余.小學(xué)數(shù)學(xué)課程與教學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2004:102.
[2]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2011.