王炎萍 錢科英
【摘要】小學(xué)生在理解知識和解決問題時(shí),往往習(xí)慣于注重局部而缺乏整體思考,從而影響了學(xué)生思維的廣度和深度,這就需要教師在原有知識的基礎(chǔ)上,突破定式思維,適當(dāng)改變,及時(shí)引導(dǎo),幫助學(xué)生感悟和接受整體思想,從而達(dá)到觸類旁通、舉一反三的功效。在尊重教材的基礎(chǔ)上,從改變習(xí)題條件、改變教學(xué)定式、改變思維角度出發(fā),滲透整體分析意識,內(nèi)化策略思想方法,提升宏觀理解能力,以期學(xué)生獲得最大發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】思維定式 數(shù)學(xué)思想 整體把握 課堂轉(zhuǎn)變
一、改變習(xí)題條件,滲透整體分析意識
從問題的整體出發(fā),克服思維定式,不把注意力僅僅停留在細(xì)枝末節(jié)上,而是把某些圖形或式子看成一個(gè)整體,進(jìn)行有目的、有意識的整體處理。
練習(xí)題:如圖,大正方形的邊長是10厘米,求圓的面積。
雖然班級很少有人做錯(cuò),但是在教學(xué)時(shí),筆者稍稍做了改變:
(1)大正方形的邊長是10厘米,求圓里小正方形的面積。
(2)大正方形的面積是32平方厘米,求這個(gè)圓的面積。
第一個(gè)問題學(xué)生通過連接小正方形的四個(gè)端點(diǎn),發(fā)現(xiàn)小正方形的面積等于大正方形面積的一半,讓學(xué)生初步感受整體思考問題的價(jià)值。在解決第二個(gè)問題時(shí)學(xué)生有點(diǎn)束手無策,那是因?yàn)殚L期求圓的面積時(shí),習(xí)慣要先知道半徑才能算,這時(shí)引導(dǎo)學(xué)生如何用含有半徑的式子表示圖中小正方形的面積,發(fā)現(xiàn)可以用r×r表示,得到了r×r=8平方厘米,這樣圓的面積S=π×8=25.12平方厘米。引導(dǎo)學(xué)生反思:已知半徑只是求圓面積的一種情況,運(yùn)用整體思想,圓的面積是以半徑為邊長的正方形面積的π倍。
同樣,在教學(xué)“已知棱長為6厘米的正方體,把它削成一個(gè)最大的圓錐,這個(gè)圓錐的體積是多少立方厘米”時(shí),筆者將其條件改編形成例題:“正方體的體積是360立方厘米,把它削成一個(gè)最大的圓錐,這個(gè)圓錐的體積是多少立方厘米?”圓錐的底面直徑和高正好是正方體的棱長,但棱長無法求得。那么,圓錐的體積與正方體的體積有什么關(guān)系呢?有了上一題的活動經(jīng)驗(yàn),很多學(xué)生發(fā)現(xiàn),如果正方體的棱長是a,那么它的體積就是a3,而圓錐的體積是 [1] [3]×π×[a] [2]×[a] [2]×a=[1] [12]πa3。因此,圓錐的體積=[1] [12]×3.14×360=94.2立方厘米。
通過改變例題條件中的一個(gè)數(shù)據(jù),打破學(xué)生原來思維分析的定式,讓學(xué)生能夠體會整體分析的優(yōu)勢,形成了舉一反三的思維模式,同時(shí),多樣化方法的分析也讓課堂練習(xí)豐盈厚實(shí)起來,更好地體現(xiàn)習(xí)題教學(xué)的價(jià)值和課堂效益的提升。這一切都需要教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況課前精心構(gòu)思,課上精彩演繹。
二、改變教學(xué)定式,內(nèi)化策略思想方法
小學(xué)數(shù)學(xué)教材體系貫穿著兩條線索:一條數(shù)學(xué)知識(這是明線),一條是數(shù)學(xué)思想方法(這是暗線)。由于教材呈現(xiàn)形式的局限,往往難以明確地展現(xiàn)內(nèi)在的思想和方法,所以教師要深入分析教材,明確概念,把握例題的本質(zhì)是什么,從怎樣的材料出發(fā),經(jīng)過怎樣的過程概括出來,最終要形成怎樣的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),領(lǐng)悟怎樣的數(shù)學(xué)思想方法。
如:“4支球隊(duì),每兩支球隊(duì)比賽一場,一共要比賽多少場?”因?yàn)閯倓倢W(xué)過列舉策略,大部分學(xué)生通過列表或畫圖給出的列式是“3+2+1”,這時(shí)有一個(gè)學(xué)生舉手發(fā)言,給出“1+2+3”,看上去一樣,但我還是想知道他的想法,于是有了下面的教學(xué)片段:
生:我先想兩支球隊(duì),比賽一場,三支球隊(duì)就是比賽3場,也就是“1+2”,這樣四支球隊(duì)比賽6場也就是“1+2+3”。
師:是的,先研究簡單的情況,發(fā)現(xiàn)規(guī)律后就能解決復(fù)雜的問題。
師:那么和列舉的方法有什么不同呢?
生:列舉時(shí)首先要確定第一個(gè)數(shù)是幾。
師:比如5支球隊(duì)?
生:首先是第一支球隊(duì)和其他四支球隊(duì)各比賽一場就是4場,然后分別是3場、2場、1場,最后結(jié)果就是4+3+2+1。
師:那找規(guī)律時(shí)要注意什么呢?
生:列式的最后一個(gè)數(shù)字比足球隊(duì)總數(shù)少1。
師:看來,你們已經(jīng)掌握這兩種方法的精髓,誰能說說“50支球隊(duì)”應(yīng)該怎樣列式?
生:列舉法:49+48+47+…+1,找規(guī)律:1+2+3+…+49。
師:這兩種方法除了適用“足球比賽”這類問題,還能解決哪些問題呢?
生1:比如平面上有10個(gè)點(diǎn),任意3個(gè)點(diǎn)不在一條直線上,過其中兩點(diǎn)畫一條直線,最多可以畫多少條直線。
生2:班上50個(gè)人,每兩個(gè)人握一次手,一共要以握多少次?
生3:4個(gè)人,每兩個(gè)人相互寄一張賀卡,一共要寄多少張?
生4:不對,“寄賀卡”是在原來“比賽”或“握手”的基礎(chǔ)上乘2,也就是(3+2+1)×2=12(張)。
生5:我覺得不要那么麻煩,寄賀卡時(shí)每個(gè)人寄3張,共4個(gè)人也就是3×4=12(張)。
師:你們說得真好,“寄賀卡”的問題可以轉(zhuǎn)化成“握手”問題然后乘2,當(dāng)然也可以整體考慮每個(gè)人寄了幾張,有幾個(gè)人,求一共寄多少張就是用乘法。還有想表達(dá)想法的嗎?
生:“握手”的問題同樣也可以轉(zhuǎn)化成“寄賀卡”的問題再除以2。
師:你有什么想法嗎?
生:我可以把剛才50支球隊(duì)“比賽”的問題看成是“寄賀卡”,每個(gè)人寄49張,一共50個(gè)人,也就是49×50,因?yàn)樗皇羌馁R卡的問題,有重復(fù),最后還要除以2,最后的結(jié)果就是49×50÷2=1225(場)。(全班鼓掌)
師:看來,我們從簡單的問題入手,發(fā)現(xiàn)規(guī)律后可以去解決復(fù)雜的問題,這是一種重要的數(shù)學(xué)思想方法。
數(shù)學(xué)教學(xué)不應(yīng)只是結(jié)果的教學(xué),更應(yīng)注重過程的教學(xué),以學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),善于捕捉課堂中別樣的聲音,探尋學(xué)生這些聲音中的深層含義和思維方式。關(guān)注教學(xué)設(shè)計(jì)之外的課堂即時(shí)思考,并將之放大、挖深,與常規(guī)方法深入比較,結(jié)合具體內(nèi)容讓學(xué)生在數(shù)學(xué)活動中“經(jīng)歷過程”,運(yùn)用策略的同時(shí)感悟數(shù)學(xué)思想。
三、改變思維角度,提升宏觀理解能力
教學(xué)“復(fù)習(xí)平面圖形的周長和公式”時(shí),學(xué)生雖對平面圖形的面積計(jì)算公式記得很牢靠,公式的推導(dǎo)也大致能掌握,這樣的復(fù)習(xí)課若是將新課重新教學(xué)一遍,教師教得無味,學(xué)生學(xué)得也枯燥。這時(shí)不妨換個(gè)角度,著眼整個(gè)數(shù)學(xué)知識領(lǐng)域,引入“軌跡”和“積分”思想,延伸原有知識的深度和廣度,用運(yùn)動的眼光重新“審視”平面圖形的面積計(jì)算公式,提升思維品質(zhì),整體把握數(shù)學(xué)本質(zhì)。
1.引導(dǎo)學(xué)生感悟長方形的形成過程
師生談話:剛剛,我們用靜止的眼光看平面圖形,如果用運(yùn)動的眼光看一個(gè)長方形,它是由一條運(yùn)動的線段,從AB沿垂直于這條線段的方向平移到CD,留下的軌跡。在運(yùn)動過程中可以看出,這個(gè)長方形的大?。娣e)由兩個(gè)因素決定:第一是運(yùn)動線段的長度也就是長方形的長,第二是線段運(yùn)動的距離也就是長方形的寬,兩者的乘積就是長方形的面積:S=ab。
2.小組討論研究平行四邊形的形成過程
討論發(fā)現(xiàn),平行四邊形運(yùn)動的距離不是另一邊的長度,而是平移前后兩條線段間的垂直距離也就是平行四邊形的高,所以它的面積S=ah。
3.全班交流梯形、三角形的形成過程
探究發(fā)現(xiàn),與長方形和平行四邊形不同的是,形成梯形的運(yùn)動線段其長度在連續(xù)、均勻地變化(均勻變化指的是線段上升距離一樣時(shí)線段變化的長度也相同,類似于等差數(shù)列的變化規(guī)律)。這時(shí)運(yùn)動線段的長度可以用變化的平均值[a+b] [2]代替。這樣就得到了梯形的面積計(jì)算公式S=[a+b] [2]×h=[1] [2](a+b)h。
三角形則是線段繼續(xù)運(yùn)動,且長度變?yōu)?的特殊情況,這樣三角形的面積S=[a+0] [2]×h=[1] [2]ah。
4.教師引導(dǎo)感悟圓的形成過程
細(xì)心感悟,圓是由一條曲線也就是圓周線,由外向里垂直運(yùn)動的過程中,其長度縮短為一個(gè)點(diǎn)O(圓心)時(shí)停止了運(yùn)動。因?yàn)閳A周長C=2πr,曲線的長度均勻地減少,所以平均值可以用(2πr+0)÷2來代替,這樣圓的面積S=[C+0] [2]×r=πr2。在這個(gè)過程中,其實(shí)我們還能得到環(huán)形的面積公式S=[C1+C2] [2]×(r1-r2)。
換個(gè)角度,圓還可以看作是由半徑旋轉(zhuǎn)一周得到的,運(yùn)動線段的長度r從頭到尾沒有變化,而半徑上每一個(gè)點(diǎn)的垂直運(yùn)動距離發(fā)生著變化,且是均勻地減少,如圓心位置的運(yùn)動距離就是0,端點(diǎn)處的運(yùn)動距離就是2πr,所以平均值用(2πr+0)÷2來代替,這樣圓的面積S=r×[C+0] [2]=πr2。
這樣平面圖形的面積計(jì)算公式就可以用S=a×b(a表示運(yùn)動線段的平均值,b表示運(yùn)動中垂直距離的平均值)。
從運(yùn)動角度了解“線動成面”,整體把握平面圖形的形成及面積的推導(dǎo)過程,為高學(xué)段的學(xué)習(xí)奠定了思想基礎(chǔ)。以上四個(gè)過程的學(xué)習(xí),教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法高度整合,改變了學(xué)生的思維角度,讓學(xué)生嘗試著從現(xiàn)有的割裂的知識點(diǎn)跳出來,站在更高的層次來反觀問題,提升了他們從宏觀上來分析一類問題的能力,這對于數(shù)學(xué)的更高層次的學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提升將起到影響深遠(yuǎn)的作用。
上述三點(diǎn)充分說明,教師要把眼光從長期“定式”的教學(xué)模式中抽離出來,盡可能地將知識技能、數(shù)學(xué)思考、問題解決、情感態(tài)度進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,發(fā)掘知識的“生長點(diǎn)”和“延伸點(diǎn)”,通過長期的誘與思、導(dǎo)與學(xué),發(fā)現(xiàn)新的迷人的通道或風(fēng)景,讓學(xué)生真正喜歡數(shù)學(xué),肯鉆研數(shù)學(xué),發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)真的很好玩,最終達(dá)到最佳的課堂學(xué)習(xí)效果。