■甘肅省張掖市民樂縣第三中學 費彥斌
數(shù)學表達是指利用文字、圖形、符號等元素進行知識表達的一種方式,學生的數(shù)學表達能力能夠反映出其數(shù)學學習水平、掌握程度。數(shù)學表達能力是學生應具備的一個數(shù)學學習能力,教師可立足培養(yǎng)學生數(shù)學表達能力這一目標,開展思維導圖教學,讓學生學會借助思維導圖進行有效的數(shù)學表達。
數(shù)學課程標準提出了這一數(shù)學表達要求:“在與他人交流的過程中,能運用數(shù)學語言合乎邏輯地進行討論和質(zhì)疑?!边@一要求的提出,打破了學生的固有認知,學生的數(shù)學學習任務不再只是埋頭在題海中,在書面上寫下數(shù)學公式、數(shù)學定理、計算過程,而要懂得運用數(shù)學語言與他人進行有效交流。學生的數(shù)學表達能力能夠反映其數(shù)學學習狀況,教師應對學生數(shù)學表達能力的發(fā)展給予足夠的重視。
數(shù)學課程標準還強調(diào)了學生作為數(shù)學學習的主人,要懂得通過自主探索、合作交流等方式展開學習。在學生的自主探索與合作交流過程中,要求學生能夠發(fā)揮自我表達能力,將自己的數(shù)學觀點準確地表達出來。若學生缺乏這一數(shù)學表達能力,則有可能會出現(xiàn)詞不達意、條理不清等方面的問題,不利于推進接下來數(shù)學學習交流活動的開展,也會限制學生數(shù)學學習能力的提升。
思維導圖是一種能夠有效表達學生發(fā)散性思維的有效圖形工具,學生可將各級的數(shù)學知識要素通過圖式結構的形式展示出來,讓圖形能夠直觀地呈現(xiàn)出抽象數(shù)學知識之間的邏輯關系,在學生的腦海里形成一個直觀形象的數(shù)學知識連接圖。目前初中數(shù)學教師正在嘗試運用思維導圖這一教學工具,鍛煉學生的數(shù)學表達能力。首先,思維導圖實現(xiàn)了思維過程的可視化,能夠讓學生對可視化的思維過程進行自主表達。在這個過程中,學生的思維活動不再處于混沌狀態(tài),反而漸漸處于明晰的狀態(tài),有利于學生展開有效的數(shù)學表達。其次,思維導圖能夠讓學生的數(shù)學表達體現(xiàn)出層次性、連貫性的特點。因為思維導圖的運用,能夠增強學生的邏輯思維能力,使其在明晰知識內(nèi)在邏輯的情況下進行邏輯性的數(shù)學表達。最后,思維導圖的運用可增強學生數(shù)學思維的周密性,讓學生在周密思維的驅(qū)動下,準確地進行數(shù)學表達。
在北師大版初中數(shù)學教材中,有一些經(jīng)典的數(shù)學定義蘊含了比較豐富的知識點,學生在對經(jīng)典的數(shù)學定義進行自主表達時,容易出現(xiàn)表達不清、邏輯不順、不合規(guī)范等方面的問題。教師可讓學生將經(jīng)典的數(shù)學定義相關知識整合起來,納入思維導圖中,讓學生能夠在觀察思維導圖時,對思維導圖中數(shù)學知識的內(nèi)在邏輯進行有效掌握。學生在運用思維導圖中的數(shù)學知識點進行自主表達時,可以規(guī)范地表達出數(shù)學定義完整的意思。例如,在“直角三角形”一課的教學中,教師可引導學生對“直角三角形”數(shù)學定理的知識點進行有機整合,然后填入以“直角三角形的定理”為中心詞的思維導圖中。在這一思維導圖中,各級的數(shù)學知識點可包括:“直角三角形兩個銳角關系互余”“兩個角互余的三角形被稱為直角三角形”“直角三角形兩條直角邊的平方和與斜邊的平方存在相等關系”“兩邊平方和與第三邊平方相等的三角形即為直角三角形”。根據(jù)這一思維導圖,教師可讓學生嘗試對其中各級知識點進行規(guī)范的數(shù)學表達,讓直角三角形的定理這一數(shù)學知識點在學生的腦海中形成一個穩(wěn)定的圖形結構。
不少學生的數(shù)學符號準確表達能力薄弱,運用數(shù)學符號時,容易出現(xiàn)一些表達錯誤。因此,教師在培養(yǎng)學生的數(shù)學表達能力時,不可忽視對學生的數(shù)學符號表達能力展開針對性的訓練。教師可利用思維導圖這一工具,加大數(shù)學表達能力訓練的力度,讓學生能夠?qū)ψ约鹤R記混淆、表達錯誤的數(shù)學符號進行準確的記憶與表達。例如,在“兩條直線的位置關系”一課的教學中,教師可先讓學生根據(jù)兩條直線的不同位置關系建立起相應的思維導圖。在這一思維導圖中,蘊含的各級知識點有:(1)相交:公共點、相交線、對頂角、補角、余角、垂線;(2)平行:相同平面、平行線、平行方向。學生將這些知識點納入思維導圖后,思維導圖中的知識點內(nèi)在關系自然一目了然。之后,為了培養(yǎng)學生對數(shù)學符號的準確表達能力,教師可鼓勵學生根據(jù)思維導圖中的知識點,在白紙上分別寫出其數(shù)學符號表達式。比如相交線的公共頂點可表達為“O”;兩條線垂直時,可用“⊥”這一數(shù)學符號進行表達,比如AB⊥CD;兩條垂直線的垂足也可記作“O”;兩條線平行時,可用“∥”這一數(shù)學符號來表達,比如AB∥CD。學生對這些數(shù)學符號進行準確表達,可降低平面幾何數(shù)學題的出錯率。
在幾何圖形教學中,教師應著重培養(yǎng)學生對數(shù)學圖形的準確表達能力,讓學生在以后的畫圖數(shù)學題中,能夠準確地描畫幾何圖形,進而從幾何圖形中找準數(shù)學關系,清晰地梳理解題思路,然后快速、準確地解題。在培養(yǎng)學生對數(shù)學圖形的準確表達能力時,教師可引入思維導圖這一工具,幫助學生有效梳理幾何圖形的知識點,然后讓學生根據(jù)梳理好的知識點,嘗試對數(shù)學圖形進行準確表達。例如,在“圖形的平移與旋轉(zhuǎn)”這一章節(jié)的教學中,教師可在思維導圖中將“圖形的平移”“圖形的旋轉(zhuǎn)”“中心對稱”“簡單的圖案設計”這幾個重要知識點整合起來。教師可引導學生對這幾個知識點進行針對性的理解,然后運用幾何圖形的形式,將其準確表達出來。比如學生在了解了“圖形的平移”這一知識點后,可在白紙上任意選擇一個圖形,畫出它的移動圖,標記出這一幾何圖形的各個要點,包括移動前后的對應點、移動前后的對應線、移動前后的對應角、移動軌跡的虛線等。學生在學習了“圖形的旋轉(zhuǎn)”“中心對稱”等知識點后,也可畫出圖形旋轉(zhuǎn)前后的對比圖、中心對稱圖形的形成圖。學生畫圖時,要標記出幾何圖的旋轉(zhuǎn)角、旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)中心,并標記出它們旋轉(zhuǎn)前后的對應點、對應線、對應角等。針對“簡單的圖案設計”這一知識點,教師可鼓勵學生創(chuàng)造性地設計一個經(jīng)過平移和旋轉(zhuǎn)后形成的漂亮圖案,并將其畫出來,并且讓學生對自己畫好的幾何圖形進行語言描述,培養(yǎng)其良好的數(shù)學表達能力。
綜上所述,初中數(shù)學教師利用思維導圖針對性地培養(yǎng)學生的規(guī)范性數(shù)學表達能力、數(shù)學符號表達能力、數(shù)學圖形表達能力,獲得了不錯的訓練效果。教師可加大思維導圖在數(shù)學表達能力訓練中的運用力度,更好地達成提高學生數(shù)學表達能力的目的。