潘慧敏
摘 ?要:數(shù)學(xué)概念教學(xué)的過程,就是一個幫助學(xué)生逐漸抽象,最后領(lǐng)悟本質(zhì)的過程。文章結(jié)合教學(xué)實踐,借助表征、比較、變式、辨析等手段和途徑,試圖讓學(xué)生在數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)中積累從具體到一般的抽象思維經(jīng)驗,養(yǎng)成抓住事物本質(zhì)的抽象思維習(xí)慣。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)概念;教學(xué)實踐;抽象思維
抽象是一種重要的數(shù)學(xué)思維。在數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)中,學(xué)生就要經(jīng)歷從具體到抽象再到具體的認識過程,逐步達到對概念的真正理解。也就是說,數(shù)學(xué)概念的建立,離不開抽象這一重要環(huán)節(jié)。那么,在數(shù)學(xué)概念感知與建構(gòu)的過程中,如何有效提升學(xué)生抽象思維水平呢?筆者認為,可以從以下四個方面入手。
一、借助“表征”,為抽象提供直觀
抽象離不開直觀的支撐,因此,我們要給學(xué)生提供直觀材料。這個材料可以由教師提供,也可以由學(xué)生自主生成。例如,乘法是求幾個相同加數(shù)的和的簡便運算。它可以用更抽象、更概括的“幾個幾”的方式進行表達。相對于后面的“幾”(相同加數(shù))而言,前面的“幾”(相同加數(shù)的個數(shù))是看不見、摸不著的。學(xué)生理解起來必須依靠直觀的支撐。因此,上課開始,直接揭題,讓學(xué)生直接表達他們對于“乘法”的理解,直擊學(xué)生已有的生活經(jīng)驗與知識經(jīng)驗。然后讓學(xué)生依賴自身已有的經(jīng)驗,畫圖自主表征出“3×4”的意思。于是,有用加法模型表示的,有用聚集模型(等量組)表示的,有用矩形模型表示的。這樣,教師便可順勢介入,引導(dǎo)學(xué)生對乘法的含義進行抽象與概括。
教學(xué)片段:“3×4”表示4個3。
投影呈現(xiàn):
師:誰看懂了這幅圖的意思?3×4中的“3”是什么意思,能在圖中找一找嗎?
(一生上臺指“1個3”)
師:他找到了1個3。誰能比他更厲害?
(上臺指的學(xué)生馬上說“還有”,繼續(xù)指)
師:他找到了幾個“3”?(老師拿筆把每個“3”都指過去)
師:原來“3”有好多個。那3×4中的“4”在哪里呢?怎么沒看見?
(一生上臺拿著鉛筆指,沒出聲)
師:什么意思?這個“4”在哪里?
(另一生上臺邊指邊說:1個3,2個3,3個3,4個3)
師:哦,原來“4”就躲在這里。我們一起來數(shù),好不好?(齊數(shù))
師:原來這個“4”是指有4個3(板書:4個3)。你們用數(shù)的辦法(板書:數(shù)),把它找了出來,真厲害!
在上述教學(xué)片段中,重點是憑借圖形的直觀性將抽象的數(shù)學(xué)語言與直觀的圖形語言有機地結(jié)合起來。通過圈一圈、數(shù)一數(shù)、說一說等活動,引導(dǎo)學(xué)生逐步抽象出“幾個幾”,使學(xué)生初步感知到乘法是同數(shù)連加的另一種表征形式,溝通加法與乘法的聯(lián)系。
二、借助“比較”,舍棄非本質(zhì)特征
北京教育學(xué)院劉加霞教授指出,有相同與不同之處的學(xué)習(xí)素材,能促進學(xué)生真正地觀察、發(fā)現(xiàn)、抽象與概括。進一步來說,這樣的學(xué)習(xí)素材可以使學(xué)生在比較中舍去不同的、非本質(zhì)的特征,找到共同的、本質(zhì)的特征,異中求同,揭開概念的本質(zhì)。例如,“認識分數(shù)”內(nèi)容的教學(xué),在動手操作認識“ ”的環(huán)節(jié),筆者組織學(xué)生用手頭的長方形紙折一折、畫一畫表示出 ,生成不同表征形式的學(xué)習(xí)素材。
教學(xué)片段:用長方形紙片表示出 。
師:(在借助平分1個月餅認識 后)同學(xué)們,我們每個人都有一張長方形紙,你能通過折一折、畫一畫,表示出這個圖形的 嗎?
在學(xué)生動手操作后,有選擇地挑選出學(xué)生的作品貼板展示。
師:請同學(xué)們仔細觀察這些圖形,你有什么發(fā)現(xiàn)?
生1:第四幅圖不對,不能用 表示,因為它沒有平均分。
生2:前面三幅圖都對,都是這個長方形的 ,但他們折法和表示方法不同。
生3:它們都平均分成了2份。
生4:我還發(fā)現(xiàn)涂色的都只有1份。
生5:他們的折法不同,得到的形狀也都不同,但只要把這個長方形平均分成了2份,這樣的1份就是它的 。
……
上面的操作展示,重點在于引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、比較、交流,共同歸納得出結(jié)論:只要把一個圖形平均分成2份,這樣的1份就是這個圖形的 。在這個過程中,充分感知同一圖形的不同折法,幫助學(xué)生聚焦分數(shù)的本質(zhì)特征,使學(xué)生真正理解“ ”的實際含義。
三、借助“變式”,著眼于量性特征
“數(shù)學(xué)抽象是對各個具體情境的一種超越”。也就是說,從具體形象到抽象概括,需要逐步排除非本質(zhì)屬性對學(xué)生的干擾,使學(xué)生真正做到“完全舍棄事物的一切物理屬性,而僅僅著眼于它們的量性特征”。例如,在“倍的認識”一課教學(xué)中,通過對“哪幅圖表示第二行是第一行的4倍”這一問題的探討,筆者設(shè)計了兩類“變式”,利用不同的變式素材分析什么變了、什么沒有變,對“倍數(shù)”概念的內(nèi)涵進行了“深加工”。
一是借助標準量不變,比較量變化,拓展認識“幾倍”。在解決“白蘿卜個數(shù)是胡蘿卜的2倍”這一基本倍數(shù)關(guān)系后,通過不斷增加白蘿卜的份數(shù),引出3倍、4倍(如圖5)。在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生觀察比較三幅圖,進一步抽象出“它們都是把2根胡蘿卜看作一份,作為標準,白蘿卜有這樣的幾份就是它的幾倍”。這一環(huán)節(jié)的歸納與整理為抽象提供了幫助。
二是借助比較量不變,標準量變化,感受標準的重要性。當學(xué)生理解“瓢蟲的只數(shù)是蝸牛的2倍”(如圖6)后,就追問學(xué)生“除了把4只蝸??醋饕环?,還可以幾只為一份呢?”并讓學(xué)生用三角形代替蝸牛在練習(xí)紙上畫一畫、圈一圈,說一說它們的倍數(shù)關(guān)系。在巡視指導(dǎo)過程中,筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生的思維活躍,有以2只或1只蝸牛為一份的,甚至還有以8只蝸牛為一份的。圍繞這些變式,通過對“幾只蝸牛為一份?瓢蟲也有這樣的幾份?它們的關(guān)系怎么說?”等問題的回答,引導(dǎo)學(xué)生認識特殊的倍數(shù)關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生進一步抽象出“如果我們把標準定好了,只要瓢蟲的只數(shù)有幾個這樣的標準,就是它的幾倍”,凸顯比的標準的重要性。
四、借助“辨析”,強化本質(zhì)的特征
教學(xué)中不能都只呈現(xiàn)正例,也需要提供反例,讓學(xué)生在正反辨析中深入地認識概念的本質(zhì)的特征。例如,“乘法的初步認識”內(nèi)容的教學(xué),在引導(dǎo)學(xué)生理解“3×4”表示的含義之后,安排了一道對比判斷練習(xí),讓學(xué)生判斷哪一幅圖不能用乘法表示,目的是讓學(xué)生在正反對比辨析中進一步揭示出乘法的本質(zhì)。
教學(xué)片段:哪一幅圖不能用乘法表示?
生:圖③不可以。
師:圖③為什么不可以?
生:因為它的每一份不同樣多。
生:圖②也不可以。
師:圖②怎么不可以呢?
生1:前面三堆,每堆都是9個,但它的最后一堆只有6個。
生2:只要一個數(shù)跟其他的不一樣,就不能用乘法。
生3:必須每部分同樣多,同一樣的數(shù),才能用乘法。
又如,“分數(shù)的初步認識”一課中,在引導(dǎo)學(xué)生認識“ ”之后,也設(shè)計了一道正反例辨析的練習(xí)。
教學(xué)片段:下列圖形中的涂色部分哪些可以用 表示?
通過學(xué)生對“為什么圖②和圖④都可以用 來表示?”“圖①和圖③不也是分成2份了嗎?”等問題的回答,強化分數(shù)含義中的“平均分”。同時通過對“圖⑤不是平均分了嗎?”這一個問題的思考與討論,使學(xué)生明白“⑤號圖形的涂色部分不能用 來表示,是因為它被平均分成了3份,所以要用 來表示”,凸顯分數(shù)份數(shù)的意義。
概念教學(xué)就是一個幫助學(xué)生逐漸抽象,最后領(lǐng)悟本質(zhì)的過程。教師不能采用直接告知的方式,而要設(shè)計幫助學(xué)生“舍棄”的過程,借助表征、比較、變式、辨析等手段和途徑,引導(dǎo)學(xué)生主動地把不同的、非本質(zhì)的特征完全舍棄,得到共同的、本質(zhì)的特征,從本質(zhì)上完成對抽象概念的把握。