文|尹 力
符號(hào)意識(shí)指主動(dòng)使用符號(hào)的心理傾向。形成符號(hào)意識(shí)是逐步積累的過(guò)程,教師在教學(xué)中要廣泛引導(dǎo)學(xué)生用符號(hào)表示數(shù)學(xué)內(nèi)容、分析與解決數(shù)學(xué)問(wèn)題,在這一過(guò)程積累運(yùn)用符號(hào)的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),更好地感悟符號(hào)所蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)思想本質(zhì)。筆者總結(jié)了教學(xué)中運(yùn)用符號(hào)的幾個(gè)契機(jī),啟發(fā)教師抓住機(jī)會(huì),培養(yǎng)學(xué)生的符號(hào)意識(shí)。
心理學(xué)研究表明,學(xué)生在回憶概念時(shí),頭腦中浮現(xiàn)的并非抽象的文字表達(dá),而是豐富的例證表象。而例證一般由數(shù)字、圖形、字母等數(shù)學(xué)符號(hào)組成,所以向?qū)W生呈現(xiàn)合理的概念例證的符號(hào)表征是學(xué)習(xí)概念的重要環(huán)節(jié)。教學(xué)時(shí),教師要在深刻理解概念的基礎(chǔ)上選擇或創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生認(rèn)知水平的概念例證,用學(xué)生熟悉的數(shù)學(xué)符號(hào)表征例證,并注意文字概念與符號(hào)化例證的溝通與聯(lián)系,用符號(hào)形象直觀的特點(diǎn)化解文字概念的抽象性。
如學(xué)習(xí)“質(zhì)數(shù)與合數(shù)”的概念,教材中指出:2、3、5 這幾個(gè)數(shù)只有1 和它本身兩個(gè)因數(shù),像這樣的數(shù)叫做質(zhì)數(shù)。6、8、9 這幾個(gè)數(shù)除了1 和它本身還有別的因數(shù),像這樣的數(shù)叫做合數(shù)。這樣的表述看似簡(jiǎn)單,但學(xué)生多是機(jī)械識(shí)記,沒(méi)有與認(rèn)知結(jié)構(gòu)建立聯(lián)系,容易遺忘。對(duì)此,筆者創(chuàng)設(shè)用面積為1 的正方形拼長(zhǎng)方形的活動(dòng),長(zhǎng)方形面積為5 時(shí)能拼出幾種方法?面積為6 呢?再試驗(yàn)幾個(gè)質(zhì)數(shù)與合數(shù),引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn),面積為質(zhì)數(shù)時(shí)只能拼出一種,面積為合數(shù)能拼出兩種及以上。并通過(guò)獨(dú)立思考與合作交流促進(jìn)學(xué)生理解,質(zhì)數(shù)只有兩個(gè)因數(shù),一個(gè)因數(shù)作長(zhǎng),另一個(gè)因數(shù)(1)作寬,只拼出邊長(zhǎng)為1 的長(zhǎng)方形;合數(shù)有多個(gè)因數(shù),除了拼出邊長(zhǎng)為1 的長(zhǎng)方形,還可以用其他因數(shù)作長(zhǎng)方形的長(zhǎng)與寬,能拼出兩種或以上。這樣,學(xué)生將質(zhì)數(shù)與合數(shù)的諸多例證轉(zhuǎn)化成了圖形符號(hào),并且建構(gòu)了概念與符號(hào)的聯(lián)系,抽象的概念被賦予了形象直觀的符號(hào)意義。學(xué)生再回憶質(zhì)數(shù)與合數(shù)概念時(shí),建構(gòu)的圖形表象將首先出現(xiàn)在腦海里,輔助學(xué)生自主回憶、思考質(zhì)數(shù)與合數(shù)的概念及其由來(lái),是一種有意義的學(xué)習(xí)方式。
數(shù)學(xué)規(guī)律概括了一類(lèi)問(wèn)題中普遍存在的數(shù)或形的變化特點(diǎn)。掌握和運(yùn)用數(shù)學(xué)規(guī)律,能減輕思維負(fù)擔(dān),提高解決問(wèn)題的效率。數(shù)學(xué)規(guī)律具有概括性和普適性,需要借助符號(hào)表達(dá)才能清晰體現(xiàn)出這一特點(diǎn)。教學(xué)時(shí),學(xué)生先要在問(wèn)題情境中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,能用自然語(yǔ)言表達(dá)規(guī)律,最后才是用數(shù)學(xué)符號(hào)簡(jiǎn)潔地表示規(guī)律。
教材中的運(yùn)算律、商不變的規(guī)律、積的變化規(guī)律等均屬于數(shù)學(xué)規(guī)律,教師一般會(huì)引導(dǎo)學(xué)生用符號(hào)表示,這是培養(yǎng)學(xué)生符號(hào)意識(shí)的好機(jī)會(huì)。
如教學(xué)“乘法分配律”,教師先要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并用自然語(yǔ)言表達(dá)規(guī)律。即學(xué)生列式解決問(wèn)題,將兩種方法列成等式(6+4)×24=6×24+4×24。比一比,尋找等號(hào)兩邊算式的聯(lián)系。寫(xiě)幾組這樣的算式,再算一算是否相等。觀察這幾組算式,你有什么發(fā)現(xiàn)?然后教師激發(fā)學(xué)生簡(jiǎn)潔表達(dá)的內(nèi)需,驅(qū)動(dòng)學(xué)生借助符號(hào)簡(jiǎn)化自然語(yǔ)言。即教師啟發(fā)學(xué)生思考:符合這一規(guī)律的算式多嗎?能寫(xiě)得完嗎?能不能用一道簡(jiǎn)潔的算式將符合規(guī)律的所有算式都包括進(jìn)去。教學(xué)時(shí)發(fā)現(xiàn),學(xué)生能想出用含有文字、圖形、字母等符號(hào)的算式來(lái)表達(dá)規(guī)律,如(甲+乙)×丙=甲×丙+乙×丙。最后教師需要在個(gè)體多樣化表達(dá)的基礎(chǔ)上激發(fā)統(tǒng)一表達(dá)的內(nèi)需,再引出規(guī)范的符號(hào)表達(dá),幫助學(xué)生理解意義。即引發(fā)學(xué)生思考:大家想出的方法看起來(lái)不一樣,但其實(shí)都是表示乘法分配律。為了交流更加方便,我們將規(guī)律統(tǒng)一表示為:(a+b)×c=a×c+b×c。
總之,教師面對(duì)具體問(wèn)題時(shí)要有抽象規(guī)律的意識(shí),善于引導(dǎo)學(xué)生從具體問(wèn)題中發(fā)現(xiàn)普適性的規(guī)律,并用恰當(dāng)?shù)姆?hào)表示數(shù)學(xué)規(guī)律。
解決問(wèn)題與符號(hào)表示密切相關(guān),教師要引導(dǎo)學(xué)生借助符號(hào)建立數(shù)學(xué)模型,形成解決一類(lèi)問(wèn)題的一般方法。教學(xué)時(shí),教師要遵循學(xué)生從特殊到一般的認(rèn)識(shí)發(fā)展過(guò)程,先引導(dǎo)學(xué)生在具體問(wèn)題中思考解決問(wèn)題的方法,理解數(shù)量關(guān)系,列出算式。然后將具體問(wèn)題推廣為一般問(wèn)題,再思考解決問(wèn)題的方法。這時(shí),學(xué)生就需要用數(shù)學(xué)符號(hào)表示任意的數(shù),借助符號(hào)建立起解決問(wèn)題的一般模型。
如例題“搭1 個(gè)正方形需要4根小棒,搭2 個(gè)正方形需要幾根小棒?搭3 個(gè)正方形呢?搭100 個(gè)這樣的正方形呢?一直搭下去呢?”搭2 個(gè)、3 個(gè)正方形時(shí),學(xué)生可以畫(huà)一畫(huà)、數(shù)一數(shù)表示圖中關(guān)系,再列式計(jì)算。但搭100 個(gè)時(shí),學(xué)生就需要探索正方形個(gè)數(shù)與小棒根數(shù)之間的關(guān)系,根據(jù)關(guān)系解決問(wèn)題。顯然,我們可以像這樣一直搭下去,類(lèi)似的問(wèn)題無(wú)窮無(wú)盡,所以教師要啟發(fā)學(xué)生想辦法簡(jiǎn)潔地表示所有正方形的個(gè)數(shù)與小棒的根數(shù),即用字母或者其他符號(hào)表示。如用字母a 表示正方形的個(gè)數(shù),根據(jù)正方形個(gè)數(shù)與小棒的關(guān)系,小棒根數(shù)等于1+3a。不難發(fā)現(xiàn),在用符號(hào)建立數(shù)學(xué)模型的過(guò)程中,從具體問(wèn)題發(fā)展到一般問(wèn)題尤為重要,只有在一般問(wèn)題中,學(xué)生才能產(chǎn)生用符號(hào)表示具體數(shù)的內(nèi)需。由此啟發(fā)我們,教學(xué)中要注意透過(guò)問(wèn)題情境、把握問(wèn)題本質(zhì),將多個(gè)具體問(wèn)題概括成一類(lèi),讓學(xué)生在解決一類(lèi)問(wèn)題中產(chǎn)生用符號(hào)的內(nèi)需,這樣學(xué)生才能體會(huì)符號(hào)的價(jià)值,產(chǎn)生符號(hào)意識(shí)。
數(shù)學(xué)心理學(xué)研究表明,人頭腦中的知識(shí)是以結(jié)構(gòu)化的方式存在。整理復(fù)習(xí)時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生將已學(xué)知識(shí)連線、結(jié)網(wǎng)、組塊,從而有效地納入學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)。而利用數(shù)學(xué)符號(hào)建立的知識(shí)結(jié)構(gòu)是學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的可視化表達(dá),也是外部知識(shí)向內(nèi)部認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)展的過(guò)渡環(huán)節(jié)。教學(xué)時(shí),教師先要引導(dǎo)學(xué)生理解與掌握數(shù)學(xué)知識(shí)的含義,通過(guò)分析、綜合、比較發(fā)現(xiàn)新舊知識(shí)的聯(lián)系,再借助符號(hào)創(chuàng)設(shè)合理的方式將以上聯(lián)系展現(xiàn)出來(lái),最后引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)符號(hào)意義,形成符號(hào)表象,建立認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
如“四邊形”的整理復(fù)習(xí),在此之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了四邊形、長(zhǎng)方形、正方形、平行四邊形和梯形,各個(gè)圖形都有一定聯(lián)系,但文字語(yǔ)言不容易概括這種聯(lián)系,不利于學(xué)生感受。利用數(shù)學(xué)符號(hào)表示,圖形關(guān)系就很容易體現(xiàn)出來(lái)。教學(xué)時(shí)先研究?jī)煞N圖形(如長(zhǎng)方形與正方形),讓學(xué)生將兩種圖形的特征進(jìn)行比較,感受圖形特征的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)。用圓圈表示一種圖形的范圍,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)特征判斷另一圖形的范圍。這樣,兩種圖形的包含關(guān)系就獲得了可視表達(dá),學(xué)生能直觀地體會(huì)圖形之間的關(guān)系。在完成長(zhǎng)方形與正方形探究活動(dòng)的基礎(chǔ)上創(chuàng)設(shè)自主探究活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生將五種圖形兩兩關(guān)聯(lián),用韋恩圖表示其他任意兩種圖形的包含關(guān)系。最后,當(dāng)學(xué)生初步理清圖形關(guān)系后,用整合的韋恩圖表示五種圖形之間的關(guān)系。借助數(shù)學(xué)符號(hào)建立的知識(shí)結(jié)構(gòu),相比于自然語(yǔ)言,更加簡(jiǎn)潔直觀。學(xué)生也會(huì)以此為基礎(chǔ)建立自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu),內(nèi)化圖形之間的關(guān)系。
總而言之,在學(xué)習(xí)中遇到需要簡(jiǎn)潔表示數(shù)學(xué)或一般化概括數(shù)學(xué)時(shí),教師都可以啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用符號(hào)。讓學(xué)生結(jié)合當(dāng)下具體情境,理解用符號(hào)的緣由和符號(hào)含義,促使學(xué)生在今后類(lèi)似情況中自覺(jué)運(yùn)用符號(hào),逐步形成符號(hào)意識(shí)。
小學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)(數(shù)學(xué))2021年10期