王于樵
摘 要:學生數(shù)學思維方法的培養(yǎng)是教師的核心任務,小學數(shù)學教師要基于學生的學情與教材,立足數(shù)學課堂的教學,著眼這一核心任務,積極創(chuàng)設有效情境,培養(yǎng)學生良好的思維品質,提高學生解決問題的能力,學會用數(shù)學的思想方法去觀察世界、描述現(xiàn)象,為學生的長遠發(fā)展奠定堅實的基礎。
關鍵詞:空間與圖形;數(shù)學思維;教學策略
小學數(shù)學教育教學活動,最終給孩子留下的不只是數(shù)學知識與技能,更重要的是通過數(shù)學學習活動,讓學生獲得解決問題的策略、思維方法,使孩子有效進行思維活動并進行深度學習,逐漸實現(xiàn)自主學習與創(chuàng)造的兼容,并最終形成自我獨立的、穩(wěn)固的數(shù)學綜合素養(yǎng)。本文試從小學數(shù)學空間圖形教學的角度,探討如何通過思維訓練促進數(shù)學綜合素養(yǎng)的發(fā)展。
一、從模仿開始,培養(yǎng)數(shù)學思維的條理性、有序性
“學”是人類的天性。在希臘文中“學”(manthanein)這個詞不僅有模仿的本義,本身還與“數(shù)學的東西”相關聯(lián)①,可見在古希臘人的眼中,數(shù)學與“模仿”行為之間的關系何等密切。人類從出生開始,模仿行為就伴隨終身。在每一個生命的初始階段,學習就是模仿。而學生自然而然會經常利用“模仿”這種方式學習數(shù)學。
然而,在日常教學中,如果教師沒有把握數(shù)學的本質,課堂教學不重視數(shù)學思維的培養(yǎng),只關注知識的傳授和解題技能的教學,學生往往只停留在簡單地模仿,數(shù)學思維無法充分發(fā)展,常常出現(xiàn)“課堂上聽懂了,題目不會做”的現(xiàn)象。有位青年教師曾和我討論過這樣的問題,她在教學教學長方體的棱長總和、表面積和體積這部分知識時,課堂上孩子們的反饋不錯??墒堑搅藛卧頃r,就糊成一團粥。我與這位青年教師共同探討了她的教學內容和課堂教學,并對她的學生做了些了解。發(fā)現(xiàn)主要存在以下問題:在教學過程中這位青年教師注重解題過程,沒有和學生說清算理。導致學生只是簡單、機械地模仿老師地解題方法。數(shù)學教學不能讓學生只停留在解題過程和解題方法的模仿上,要讓學生“知其然”,更要“知其所以然”,教師要注意培養(yǎng)學生有條理地分析思考問題的能力,從而把握知識的本質。
在教學人教版五上《多邊形的面積》時,教師應根據前后知識聯(lián)系,在《平行四邊形的面積》一課精心設計教學環(huán)節(jié),把“轉化成什么圖形→為什么要沿高剪→剪拼后得到的圖形與原圖之間有什么聯(lián)系→公式的生成”這一推導過程呈現(xiàn)給學生,引導學生有條理有目的地思考,為后面其他的面積計算公式的推導搭好“腳手架”,讓學生在新知的探究中有了可以模仿的探究方法。雖然三角形與平行四邊形的面積計算公式的推導都用到剪拼法,但兩者又有不同。三角形的轉化方法更多,難度大,更有挑戰(zhàn)性,促使學生在思維方法模仿的基礎上,有條理地進行思考,針對遇到的新問題,根據教師在《平行四邊形的面積》一課中的探究策略,不斷調整自己的思維,創(chuàng)造性地運用自己的已有知識、經驗、技能,找到解決問題的途徑。這種創(chuàng)新性的模仿能促進學生更有條理地進行數(shù)學思考,提升數(shù)學思維水平。
二、從思辨入手,培養(yǎng)數(shù)學思維的分析性、嚴謹性
小學數(shù)學課堂因學生的年齡特點和認知規(guī)律,主要以直觀教學為主,啟迪他們開展形象思維,但不能一味以形象思維充斥數(shù)學教學活動,也要根據學生認知發(fā)展水平,適當進行抽象思維訓練。比如在學習了三角形的內角和是180度后,有一道這樣的選擇題:一個三角形最小的角是46度,這是一個( )三角形。A. 直角三角形;B. 銳角三角形;C. 鈍角三角形;D. 不能確定。學生審題后,師生、生生之間有了如下的對話:
生1立即回答:“這道題應該選‘不能確定?!逼渌幸徊糠謱W生也附和這個答案。
師:“為什么?”
生1:“因為只知道一個銳角,另外兩個角不能確定是什么角?!?/p>
生2:“這題跟前面的題比,雖然多了一個‘最小的角這個詞,但一樣只知道一個銳角,我也認為答案是‘不能確定。”
生3:“我的答案跟他們一樣,可是想法不一樣?!钚〉慕沁@個條件引起了我注意,我把第二個角假設為47度、50度、90度、100度,發(fā)現(xiàn)第二個角是47度、50度時,計算出第三個角也是銳角,可第二個角是90度、100度時,第三個角就比46度小,所以第二個角估計不能達到90度,也就是這個三角形有兩個銳角。當然三角形里有兩個銳角,不能確定這個三角形是哪種三角形。”
師:“你能不停留在文字表面,抓住關鍵詞從中推出第二個角也只能是銳角,真不錯?!?/p>
生4:“我認為這是一個銳角三角形。因為它的第三個角也只可能是銳角?!?/p>
師:“你怎么知道它第三個角也是銳角?”
生4:“因為它最小的角是46度,就算第二個角跟最小的角一樣小,兩個角的和超過了90度,那么第三個角一定比90度小,也就是銳角。”
生5:“其實我們可以假設這個三角形最大的角是90度,這樣算出第三個角就比46度還要小,因此最大角不可能達到90度,也就知道這是一個銳角三角形?!?/p>
正所謂“理越辯越明”,通過辯論,學生把思維用語言具化,并不斷地去思考,深入地辨析,由合情推理到演繹推理,接近數(shù)學知識地本質。特別是到了高年級,數(shù)學教師在課堂教學中更要有意識地搭建“思辨”的平臺,讓學生有問題可思,有話題可辯,甚至為了引起學生廣泛地思辨,必要時可以精心設計分組“思辨”。
三、引導發(fā)散、質疑,培養(yǎng)數(shù)學思維的廣闊性、靈活性
學源于疑,起于思。學生的數(shù)學思維能力不是一朝一夕養(yǎng)成的,需要教師在長期的教學活動中不斷滲透、引導、激發(fā),從而生長。教師在課堂教學中要充分挖掘教學資源,設計適當開放的問題,讓學生能夠根據具體情境,變換解決問題的步驟和方法。例如在學過《長方體(正方體)的表面積》后,出示“5個棱長5cm的正方體搭成一個長方體,這個長方體的表面積是多少?(用兩種以上方法解答)”。大部分學生能根據長方體的表面積計算公式,先求出長方體的長是25cm,再應用長方體的表面積計算公式S=2(ab+ah+bh)求出表面積。這時可引導學生再思考是否有其他的解法,學生易于看出這個長方體有兩個面是正方形,其余4個面面積相等,從而得出“5×5×5×4+5×5×2”,還可以數(shù)出露在外面的正方形的面有22個,然后用“5×5×22”來計算。在解決問題過程中進抓住表面積的本質,引導學生靈活思考。這樣的開放練習,打開了學生思維的閘門,鼓勵了學生思考的積極性,避免了“就題論題”,促使學生發(fā)現(xiàn)個性化的、獨特的解法,促進了他們思維靈活性和廣闊性的發(fā)展。
四、聯(lián)系實際應用,培養(yǎng)數(shù)學思維的實用性、深刻性
“學以致用”是學習的最終目的。數(shù)學知識源于生活,同時又反作用于生活實踐。教學時需活用教材練習題,不局限于教材中所給的數(shù)據,應結合生活實際提出真實、有價值的問題,在解決具體問題的過程中感受數(shù)學的實用性并完善自己的思維,形成解決問題的能力。例如學過長方體的容積計算后的一節(jié)練習課,在教學前測中,學生利用知識在解決包裝盒能不能裝得下長方體實物時,大部分局限于長與長比、寬與寬比、高與高比。為了打破思維定式,拓深教材知識點的思維含量,我設計了這樣一道練習題:一個包裝盒,如果從里面量長是28厘米,寬20厘米。爸爸想用它包裝一件長25厘米,寬16厘米,高18厘米的玻璃器皿。(1)是否可以裝下?(2)要想裝得下,需要什么條件?(3)高至少要多少厘米才能裝得下?”這里包裝盒子是否能裝得下玻璃器皿關鍵要看包裝盒的高是多少,還要進一步更優(yōu)化地思考,從而得出盒子高度至少要與玻璃器皿的寬16厘米相等才能裝得下。在這個設計中,我抓住知識點的中心——比較包裝盒與物品的長、寬、高,培養(yǎng)學生的邏輯思維;抓疑點——物體的不同擺放對應的長、寬、高也就各不相同,培養(yǎng)學生數(shù)學學習的求異思維;抓難點——包裝盒的高度至少多少厘米才合適,為什么?如果此處教學教師只讓學生的思維停留在長與長比、寬與寬比、高與高比,將嚴重導致學生思維的閉塞,錯失一個非常好的思維提升契機。
當教學的設計與實施不能滿足于數(shù)學問題的解決,教師要充分挖掘問題的本質,激發(fā)學生深入思考生活中數(shù)學問題,使“學知識——用知識——促思維發(fā)展——形成數(shù)學素養(yǎng)”成為學習者的常態(tài)循環(huán)。
數(shù)學思維方法、數(shù)學思想的培養(yǎng)比知識、技能的教學要求更高,尤其是很多數(shù)學思想方法,教材中沒有明確寫出,這就要求老師要有敏銳的教學眼光、精湛的業(yè)務水平,去準確把握課程標準,從學科本質去解讀教材,挖掘教材里隱藏的數(shù)學方法、數(shù)學思想等內在的高層次的元素,然后在教學中積極創(chuàng)設條件,滲透、引導學生經歷、理解、感悟這些方法,刺激、啟迪學生的思維,讓學生的思維逐漸由“扶多放少”到“扶少放多”,直至學會數(shù)學地思考。
參考文獻:
[1]孫周興. 模仿之學、數(shù)之學與未來之學.
[2]沈會成. 小學生數(shù)學思辨能力培養(yǎng)的教學策略分析.
[3]王曉暉. 淺談小學數(shù)學空間與圖形教學策略[J]. 課程教育研究,2018(23):168-169.