江蘇省睢寧縣第二小學 張 梅
數(shù)學概念是學生學習數(shù)學的基礎(chǔ),它是數(shù)學實踐的理性沉淀。數(shù)學概念要發(fā)揮基礎(chǔ)性作用,需要建立在學生自主建構(gòu)概念的基礎(chǔ)上,數(shù)學實驗倡導在數(shù)學活動中學習數(shù)學,是引領(lǐng)學生自主建構(gòu)數(shù)學概念的重要路徑。小學數(shù)學概念教學需要教師打破“填鴨式”教學方法,讓學生在做中學習,親歷概念形成過程,在感知概念、理解概念、運用概念中實現(xiàn)自我成長。
數(shù)學實驗突出學生在數(shù)學概念學習中的主體地位,通過發(fā)揮教師的主導作用,讓學生在做的實踐中去感知概念、理解概念,進而提高運用概念解決問題的能力??梢姡瑪?shù)學實驗對數(shù)學概念建構(gòu)具有積極的促進作用。
目前,小學數(shù)學教學中,不少教師忽視概念教學,常常采用讀一讀、背一背等簡單的教學方法,這種意識也對學生概念認知產(chǎn)生了潛移默化的影響。在數(shù)學學習過程中,一些學生忽視了概念學習,甚至片面地認為數(shù)學概念對提高數(shù)學成績沒有多大影響;再加上數(shù)學練習中,直接考查概念的練習很少,加劇了這一現(xiàn)象。數(shù)學實驗將發(fā)揮學生的主體作用,讓學生動手操作,親歷概念生成的全程,有助于提高學生概念認識水平,讓學生意識到概念是學習數(shù)學的前提和基礎(chǔ)。
傳統(tǒng)概念教學模式下,不少學生對數(shù)學概念的理解是一知半解的、是不完整的。造成這種現(xiàn)象,不僅是由數(shù)學概念內(nèi)涵的豐富性決定的,也與學生數(shù)學認識水平有關(guān)。在數(shù)學實驗中建構(gòu)數(shù)學概念,將借助學生親身實驗,使學生獲得真真切切的體驗,并經(jīng)歷概念生成的系統(tǒng)性過程,抓住概念理解關(guān)鍵。因此,數(shù)學實驗是糾正學生概念理解偏差的有效路徑,它將使學生的概念體系更加完善。此外,數(shù)學實驗也是糾正學生數(shù)學前概念的重要方式,學生形成的前概念具有主觀性,數(shù)學實驗則引領(lǐng)學生透過概念的表象深入概念本質(zhì)。
當前,小學數(shù)學概念教學存在這樣一個怪相,學生能夠熟練地復述出概念,但是數(shù)學實踐技能很低,成為儲備豐富概念的低能兒。這種現(xiàn)象的形成與數(shù)學概念教學直接有關(guān),灌輸式概念教學讓學生異化為概念存儲器,學生死記硬背概念,但是對概念的外延、內(nèi)涵等缺乏深入的了解,更不用說將概念與應用場景對接起來。數(shù)學實驗則發(fā)揮學生的主觀能動性,讓學生去感知、去理解、去運用,通過這樣的過程,讓學生進行有價值的概念建構(gòu),通過這種方式形成的概念才是活概念,才能提高學生運用概念的實際能力。
借助數(shù)學實驗促進學生正確建構(gòu)數(shù)學概念,需要優(yōu)化概念教學設(shè)計,根據(jù)學生認識規(guī)律,在概念生成的不同環(huán)節(jié)采取差異化的策略,從而循序漸進地引領(lǐng)學生建構(gòu)概念,形成深刻的認識。從學生認知規(guī)律分析,學生概念建構(gòu)主要包括三個階段:感知概念、理解概念、運用概念。下面按照數(shù)學概念生成的三個階段,以“長方形和正方形的認識”為例,簡述數(shù)學實驗促進學生正確建構(gòu)數(shù)學概念的策略。
感知概念是學生建構(gòu)概念的前提和基礎(chǔ),學生對概念的感知需要建立在直觀的數(shù)學活動基礎(chǔ)上。這一環(huán)節(jié),教師要善于借助數(shù)學實驗激發(fā)學生感知概念的熱情和興趣,讓學生去看一看、摸一摸、做一做,這樣學生既有的數(shù)學知識和經(jīng)驗將得到激活,從而幫助學生形成概念表象。
【看一看】借助觀察,讓表象豐富起來
觀察是幫助學生形成感性認識的直接手段,也是有效的方式。在感知概念階段,教師要借助學具,讓學生仔細觀察,從而借助學具感性形象,融入思考,讓學生對概念的表象從單一走向多元。
“長方形”和“正方形”概念感知環(huán)節(jié),我們可以給學生提供長方形、四邊形、正方形、三角形以及其他多邊形學具,讓學生去觀察這些圖形的特點。再聚焦“長方形”和“正方形”,讓學生數(shù)一數(shù)它們各自的邊數(shù),目測各邊的長度、寬度以及四個角的度數(shù)等。通過學生的仔細觀察,引導學生既從邊的角度建立起表象,又從“角”的維度建立表象。學生觀察時,必須要強化觀察的目的性,教師可以借助問題載體,引導學生有意識、有目的地觀察,從而提高觀察有效性。
【做一做】借助動手,讓表象自然生成
學生通過觀察,對概念表象形成初步的感知,學習情緒也得到較好的調(diào)動。這時我們可以趁機開展動手活動,讓學生借助動手去驗證觀察、猜想和假設(shè),從而在動手中解放學生的思維,讓表象自然生成。
“長方形”和“正方形”概念感知,在學生觀察的基礎(chǔ)上,組織學生圍繞學具開展動手實踐活動,讓學生將長方形和正方形拆下來,將它們各自的長和寬比一比,再將學具組合起來,量一量長方形和正方形四個角的度數(shù)。最后,讓學生說一說長方形、正方形與其他圖形相比,具有哪些共同的特征。
通過觀察和動手,讓學生對概念表象的認識不斷加深,從而為學生理解概念、計算長方形和正方形的周長進行有效的鋪墊。
理解階段的關(guān)鍵是幫助學生剔除概念表象中的誤導因素,讓學生對表象進行有機的整合,通過對概念表象進行提煉和不斷地歸納總結(jié),引領(lǐng)學生從個別到一般,從而沉淀出概念的本質(zhì)特征,抵達數(shù)學概念的內(nèi)核,觸摸到概念的內(nèi)涵。這一過程具有抽象性,而小學生抽象思維能力不足,這就需要借助數(shù)學實驗,引導學生在實踐中提煉,從具象上升到抽象。
(1)借助實驗提煉概念
概念的形成是概念教學的重要環(huán)節(jié),為了改變灌輸式概念教學模式,我們可以開展數(shù)學實驗,解放學生創(chuàng)造的天性。“長方形”和“正方形”概念提煉,我又設(shè)計了比一比的數(shù)學實驗,讓學生運用教具——直角三角板,與長方形和正方形的四個角比一比,看看能不能完全重疊,從而讓學生認識到長方形和正方形四個角都是直角,再通過折一折的數(shù)學實驗,讓學生看看四個角是不是完全相等,四條邊之間的關(guān)系是什么。最后,讓學生運用語言對長方形和正方形的特征進行描述,從而借助實驗提煉出長方形和正方形概念。
(2)借助實驗深入本質(zhì)
在數(shù)學實驗中,學生進行的實驗常常不具備一般性特征,這就容易出現(xiàn)以偏概全的現(xiàn)象。這就需要我們借助數(shù)學實驗,引導學生在實驗中深入概念的本質(zhì),將影響概念建構(gòu)虛假表象剔除。為了引領(lǐng)學生深入“長方形”和“正方形”的概念本質(zhì),我又開展了“剪一剪”“折一折”“量一量”的數(shù)學實驗:先向?qū)W生提供一張畫有不同大小、不同角度的正方形和長方形,讓學生對斜放的長方形、正方形進行判斷,從而剔除擺放位置和方向?qū)Ω拍罱?gòu)的影響;在此基礎(chǔ)上,引導學生將紙上的正方形、長方形裁剪下來,將不同大小的正方形或者長方形進行對折,概括不同大小的正方形或長方形四個角、四邊之間的關(guān)系,從而剔除圖形大小對概念建構(gòu)的影響。
通過這個環(huán)節(jié)的數(shù)學實驗設(shè)計,學生能夠自主提煉概念,并運用語言將概念表述出來,學生通過數(shù)學實驗,從個別走向一般,把握概念的本質(zhì)屬性,避免概念建構(gòu)過程中迷惑性表象可能對學生概念建構(gòu)形成的負面影響。
感知和理解數(shù)學概念不是概念教學的最終目標,數(shù)學概念建構(gòu)要指向概念的應用,既要讓抽象的概念再回到具體實踐應用中去,又要將概念放到概念體系中去,從而引導學生更加深刻地掌握概念的外延,形成系統(tǒng)性概念。
(1)借助應用實驗掌握概念外延
應用實驗設(shè)計,要緊緊圍繞學生生活,利用學生熟悉的生活化場景,構(gòu)建新的應用情境,從而引導學生去檢驗概念的外延。例如,我根據(jù)正方形的概念設(shè)計了這樣一個數(shù)學實驗:王奶奶要利用自家的墻根,圍起一個正方形的菜園,已知王奶奶家的墻角為10 米,王奶奶至少需要多長的籬笆?請用10 厘米代替10 米,畫出示意圖。通過這個環(huán)節(jié)的數(shù)學實驗,學生對正方形四個邊一樣長、四個角都是直角的外延獲得了深刻的認識,并學會運用概念指導實踐應用。
(2)借助實驗建構(gòu)系統(tǒng)性概念
概念之間具有邏輯關(guān)系,這就需要我們借助概念之間的邏輯關(guān)系去幫助學生形成系統(tǒng)性的概念。如長方形概念應用環(huán)節(jié),我設(shè)計了如下數(shù)學實驗:向?qū)W生提供一張圖畫,是一塊壞了一角的長方形窗戶玻璃,再提供一塊直角三角形小玻璃(可以足夠覆蓋破碎玻璃角),讓學生為窗戶玻璃提供一種最經(jīng)濟的修繕方案。學生只需要將直角三角形進行裁剪,保持長方形長和寬都相等,就可以達到目的。這樣,無疑在長方形、正方形和直角三角形之間建立起聯(lián)系,形成了一個較為系統(tǒng)的概念體系,幫助學生打通了概念之間的通道。
總之,數(shù)學實驗是促進學生正確建構(gòu)數(shù)學概念的有效路徑。然而,數(shù)學實驗要發(fā)揮應有的價值,必須要與學生的認知規(guī)律保持高度的適切性,從而根據(jù)小學生概念建構(gòu)的不同階段實施差異化策略,引領(lǐng)學生循序漸進地建構(gòu)概念,并形成概念系統(tǒng),讓概念自然生長。