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        在數(shù)學活動中培養(yǎng)學生的符號意識

        2020-12-23 09:40:26劉曉華
        知識文庫 2020年21期
        關(guān)鍵詞:代數(shù)式文具盒小棒

        劉曉華

        《數(shù)學課程標準》把符號意識確立為核心概念。符號,是數(shù)學的語言,是人們進行表達、計算、推理、交流和解決數(shù)學問題的工具,也是小學數(shù)學的重要組成部分,只有會正確運用數(shù)學符號才能學好數(shù)學。簡潔性和抽象性是數(shù)學符號最大的特點,它清晰、準確,具有提高效率、簡約思維、便于交流的作用。學習數(shù)學的目的之一就是使學生懂得符號的意義、會運用符號解決生活中的實際問題和數(shù)學本身的問題。

        《數(shù)學課程標準》強調(diào)發(fā)展學生的符號感,并指出:“符號感主要表現(xiàn)在:能從具體情境中抽象出數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律,并用符號來表示;理解符號所表示的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律;會進行符號間的轉(zhuǎn)換;能選擇適當?shù)某绦蚝头椒ń鉀Q用符號所表示的問題。

        《用字母表示數(shù)》一課就是典型的用符號表示數(shù)量關(guān)系的教學課程,是青島版四年級上冊第一單元的教學內(nèi)容。通過這一課使學生體驗用字母表示數(shù)的簡明性,培養(yǎng)學生的數(shù)學意識,滲透歸納猜想、數(shù)形結(jié)合等數(shù)學思想方法。由于用字母來表示數(shù)不像以前學習的內(nèi)容那樣具體,它比較抽象,對于四年級的學生來說,他們的思維正處于以具體形象思維向抽象思維過度的階段,所以他們對這些抽象的內(nèi)容學習起來感覺很困難。我發(fā)現(xiàn)學生主要有兩個疑惑:

        1 “代數(shù)式不是最后的結(jié)果”

        如:小明有a張卡片,小青的卡片比小明的3倍多2張,小青有多少張畫卡片?此題如果用代數(shù)式表示小青卡片的張數(shù)就是(3a+2)張。但對于學生來說,他們短時間內(nèi)不認為(3a+2)這個代數(shù)式表示的就是小青卡片的張數(shù),總以為小青卡片的張數(shù)應(yīng)該是很簡短的不帶加、減、乘、除符號的一個字母或者一個數(shù)。于是多數(shù)同學明明知道3a和2不能合并在一起,也“迫不得已”把它們合并成5a,或者10a,從而導致錯誤。

        2 “難以理解代數(shù)式的含義,解題困難”

        例如:商店購進文具盒a個,購進的書包比文具盒多5個。如果每個書包36元,商店購進的這些書包一共用多少錢?

        本題求商店購進的書包用的總價錢,用每個書包的單價36元乘購進書包的數(shù)量,表示為36(a+5)即可。如果題目單單求商店購進書包多少個,學生也能很快用代數(shù)式(a+5)表示,但問題稍一復雜學生理解起來就有困難。雖然他們明明知道購進一個書包36元,購進兩個書包用2個36元,購進a個書包用36a元,但每每問到購進(a+5)個書包用多少錢時,學生便面露難色,他們一時難于理解(a+5)這樣的代數(shù)式表示的也是購進書包的數(shù)量,因為找不出購進書包的數(shù)量,所以就表示不出購買這些書包一共用的錢數(shù)。

        學生之所以會出現(xiàn)以上困惑,主要是由于學生對數(shù)學的學習都是針對具體數(shù)的學習。比如:數(shù)的認識過程中總是與實際生活相結(jié)合,建立起來的數(shù)感就是一些實實在在的數(shù)量,后來針對數(shù)量的計算也都是能計算出結(jié)果的運算,當換成字母后有的計算進行不下去,學生認為只有通過計算之后的結(jié)果才能表示問題的結(jié)果,而一個算式是不能表示結(jié)果的。比如上面的例子中如果文具盒的a為具體的“數(shù)”時,學生能清楚地根據(jù)數(shù)量關(guān)系給出正確的答案,即學生能夠正確地理解“數(shù)量關(guān)系”,但當文具盒的數(shù)量是a不是具體的“數(shù)” 而是“字母”時,學生則不能正確地表示書包和文具盒的總價,這說明學生的理解難點是不會“表示”而不是不理解“數(shù)量關(guān)系”。

        如何解決上面的問題呢?

        基于新課程標準的要求,我們要引導學生經(jīng)歷數(shù)學符號的產(chǎn)生過程,運用數(shù)學符號表達數(shù)學本質(zhì),交流數(shù)學活動經(jīng)驗,感悟數(shù)學思想。所以我在教學《用字母表示數(shù)》時,設(shè)計了豐富的探索規(guī)律與應(yīng)用符號的數(shù)學活動:

        首先,解決學生剛接觸字母的困惑,為什么要用字母表示數(shù)?這種困惑在很多學生剛接觸用字母表示數(shù)時表現(xiàn)得很明顯,因為在這之前學生都是運用具體數(shù)來進行計算的,所以當具體數(shù)消失后有的學生感覺無從下手了,我們可以借助數(shù)形結(jié)合的思想解決學生的困惑,比如我們在生活中一些交通符號也都有一定的含義,他們代替“直走“、“左轉(zhuǎn)”、“右轉(zhuǎn)”等,這是一種簡單的代替,在低年級時學生對于未知的量的出現(xiàn)我們可以畫個三角形、長方形等圖形代替,用線段圖表示數(shù)量也是代替,這種代替就是一種符號意識,這種代替隨著年級的升高逐漸變得抽象了,以前是圖形代表數(shù)量現(xiàn)在我們可以用字母來代表數(shù)量,學生有了這種聯(lián)系,相信對于字母也就感覺不那么抽象了,符號意識的初步感覺也就在學生的腦海里建立了。

        其次讓學生在具體情境中產(chǎn)生對符號的需要,讓學生在具體情境中產(chǎn)生對符號的需要(因為具體的數(shù)無法表達所有的情況)。比如:老師比王明大20歲,老師(? )歲,通過學生的列舉,從具體到抽象,讓學生明白,當王明的年齡不能確定是多少時,可以用字母a來表示,由于老師比你們大20歲,所以用a+20來表示老師的年齡。這時,兩人的年齡都得不到一個準確數(shù),從而進一步讓學生體會用字母表示數(shù)有必要性。

        再者,讓學生在不同的活動(小棒擺三角形問題、學生和父母的年齡關(guān)系、正方形的周長和面積公式等)中學會用字母和含有字母的式子表示簡單的數(shù)量、數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律,體驗用字母表達的方便,感悟數(shù)學的簡潔美。如,小棒擺三角形問題、學生和父母的年齡關(guān)系、正方形的周長和面積公式等?;顒又薪處熆梢砸龑В河米约簻蕚涞幕鸩癜魯[三角形,擺一個三角形要用3根小棒。擺這樣的2個三角形要用幾根小棒?怎樣計算?那么擺這樣的3個、4個、5個三角形。各要用幾根小棒?怎樣計算? 你還能用字母表示你學過的運算定律嗎?練習中可以設(shè)計:一個長方形花壇的長是a, 寬是b,這個花壇的周長是(? ),面積是(?? )。一個正方形的邊長是a,這個正方形的周長是(? ),面積是(? )。這一環(huán)節(jié)是學生深化理解用字母表示數(shù)的重要環(huán)節(jié),學生可以充分感受到字母表示數(shù)的含義。

        再者,從學生熟悉的生活中選擇一些典型的數(shù)量關(guān)系,讓學生先用算式表示問題的結(jié)果,再通過改變具體數(shù)量,抽象出用字母表示數(shù)。比如買一支鋼筆用15元。教師追問:買1支多少元?2支呢?3支呢?學生就能感受到字母同樣能表示單價、數(shù)量、總價之間的數(shù)量關(guān)系。

        最后,可以組織學生講講我知道的數(shù)學符號里的數(shù)學文化,學生搜集資料,找找發(fā)明符號的數(shù)學家以及數(shù)學家探究符號發(fā)明的故事,這樣學生對于這種抽象的符號就會有了具體的認識。借助這樣的活動引導學生經(jīng)歷數(shù)學歷史文化的創(chuàng)造過程上,不僅與課程改革的重點是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神與實踐能力相一致,而且還可以促進學生獲得多方面的發(fā)展。

        這樣通過多層次的活動設(shè)計,才能真正使學生由具體的數(shù)過渡到用字母表示數(shù),達到認識上的一次飛躍,對于四年級學生來說本節(jié)課的內(nèi)容是較為枯燥和抽象的,但借助創(chuàng)設(shè)的情境學生感受用字母表示數(shù)的意義,體驗和經(jīng)歷了用字母表示數(shù)的過程,學生在素材中有自己發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,從中切身體驗數(shù)學中的奧妙。課堂中有層次的數(shù)學活動一一展現(xiàn)在學生的面前,充滿生命力,學生在具體情境中產(chǎn)生符號化需要,感受到字母不僅可以表示未知數(shù),而且還可以表示已知數(shù);字母不僅可以表示特定的意義,而且還可以表示變化的數(shù)量;不僅可以結(jié)合運算符號表示數(shù)量關(guān)系,還可以比數(shù)有更簡化的方式——縮寫。學生在具體情境中產(chǎn)生符號化需要,在數(shù)學活動中學會符號表達,在交流討論中體驗符號表達的簡便,在現(xiàn)實環(huán)境中探索到符號信息的應(yīng)用性。

        建立符號意識的過程是學生經(jīng)歷符號產(chǎn)生的過程,是學生體驗符號價值的過程,也是學生探索、創(chuàng)造符號的過程,學生符號感的發(fā)展不是一節(jié)課就可以完成的,而是貫穿于學生數(shù)學學習經(jīng)歷的全過程、伴隨著學生數(shù)學思維層次的提高而逐步發(fā)展。

        (作者單位:山東省煙臺市海陽市新元小學)

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