吳荔丹
[摘 要]小學(xué)生思維主要以具體形象思維為主,向抽象思維過(guò)渡。數(shù)學(xué)圖示教學(xué)能將抽象的數(shù)學(xué)問(wèn)題生動(dòng)化、具體化和符號(hào)化,凸顯數(shù)形互補(bǔ)的圖示功效,幫助學(xué)生準(zhǔn)確把握數(shù)學(xué)的本質(zhì)內(nèi)涵,提升思維的深度和廣度。從理解概念內(nèi)涵、厘清算理本質(zhì)和提升解題能力這三個(gè)方面進(jìn)行借圖識(shí)數(shù)、據(jù)圖明理和畫(huà)圖促思,讓數(shù)學(xué)語(yǔ)言與圖形符號(hào)相互轉(zhuǎn)譯,可提升學(xué)生思維品質(zhì)。
[關(guān)鍵詞]小學(xué)數(shù)學(xué);圖示;數(shù)學(xué)思維
[中圖分類號(hào)] G623.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1007-9068(2022)02-0087-03
數(shù)學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)、抽象的,而小學(xué)生則以直觀、形象思維為主,兩者之間的矛盾是影響學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的主要因素。有些數(shù)學(xué)知識(shí)難以理解且復(fù)雜抽象,要化解這些抽象難懂的內(nèi)容,需借助數(shù)學(xué)圖示多元表征(情境圖、實(shí)物圖、示意圖、線段圖、表格等),將抽象的數(shù)學(xué)問(wèn)題生動(dòng)化、具體化、符號(hào)化。那么,如何借助圖示教學(xué)新視角,為提升學(xué)生思維的深度和廣度助力?筆者將結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,從以下三個(gè)方面闡述思考。
一、借圖識(shí)數(shù),理解概念內(nèi)涵
“數(shù)缺形時(shí)少直觀”,巧用圖示可化抽象為直觀,再通過(guò)分析、綜合等思維活動(dòng)找出共同屬性,可凸顯概念內(nèi)涵,展示學(xué)生的真問(wèn)題、真思維,積累真經(jīng)驗(yàn)、提升真能力。
例如,在教學(xué)人教版三年級(jí)上冊(cè)“倍的認(rèn)識(shí)”一課時(shí),經(jīng)前測(cè)分析學(xué)生在學(xué)習(xí)本課之前已具備比較兩個(gè)量大小的豐富經(jīng)驗(yàn)。而本課要學(xué)習(xí)的“倍”是兩個(gè)量大小的另一種比法,是學(xué)生第一次認(rèn)識(shí)倍的概念,但通過(guò)二年級(jí)的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)掌握了乘法中“幾個(gè)幾”的意義?;谝陨蠈W(xué)情,明確本課的教學(xué)重點(diǎn):結(jié)合具體情境讓學(xué)生理解“倍”的意義,在畫(huà)圖、觀察、比較、變式、思辨中經(jīng)歷四個(gè)層次的數(shù)學(xué)建構(gòu)過(guò)程,培養(yǎng)歸納概括和有序、有理表達(dá)的能力。
1.第一層次:直觀感知,喚醒經(jīng)驗(yàn)
師(出示圖1):將這兩個(gè)數(shù)量進(jìn)行比較,你會(huì)怎么比?(大部分學(xué)生想到的是“差比”,即比多、比少)除了比多、比少,還可以怎么說(shuō)?
生1:○的個(gè)數(shù)是△的3倍。
(這是學(xué)生的前經(jīng)驗(yàn),說(shuō)明對(duì)“倍”有一定的認(rèn)知)
師:同意這位同學(xué)觀點(diǎn)的請(qǐng)舉手。
(大部分學(xué)生舉手)
師:你是怎么知道○的個(gè)數(shù)是△的3倍的。
生2:因?yàn)?÷2=3,所以它們之間是3倍關(guān)系。
生3:我是把2個(gè)△看作1份,○有這樣的3份,所以它們之間是3倍關(guān)系。
2.第二層次:數(shù)形結(jié)合,理解概念
師:誰(shuí)能想辦法讓我們一眼就看出它們的倍數(shù)關(guān)系?
(生4上前板演,如圖2所示)
師:為什么要2個(gè)2個(gè)地圈畫(huà)?
生4:因?yàn)椤饔?個(gè),把2個(gè)△看作1份,○能圈畫(huà)出這樣的3份,所以○的個(gè)數(shù)就是△的3倍。
師:在圈畫(huà)之前,你覺(jué)得確定什么很重要 ?
生(齊):幾個(gè)為1份。
(學(xué)生學(xué)會(huì)圈畫(huà)圖示后,能用“誰(shuí)是誰(shuí)的幾倍”表述倍數(shù)關(guān)系)
3.第三層次:多維變式,深化理解
(1)變比較量
師:如果△個(gè)數(shù)不變,再加2個(gè)○,現(xiàn)在○的個(gè)數(shù)是△的幾倍?
生(齊):4倍。
師:誰(shuí)來(lái)說(shuō)說(shuō)比較的過(guò)程。
生5:2個(gè)△為1份,○有這樣的4份,所以○的個(gè)數(shù)是△的4倍。
(小結(jié):2個(gè)△看作1 份,○有幾個(gè)這樣的1份,就是△的幾倍)
(2)變標(biāo)準(zhǔn)量
師:回到圖1,如果○的個(gè)數(shù)不變,再加1個(gè)△,它們還是3倍的關(guān)系嗎?
生(齊):不是。
師:是幾倍呢?
生6:如圖3所示,△變成3個(gè)為1份,○可以圈畫(huà)出這樣的2份,所以○的個(gè)數(shù)是△的2倍。
師:為什么要變成3個(gè)3個(gè)地圈?
生 7:之前的○都是與 2個(gè)△進(jìn)行比較,現(xiàn)在是與3個(gè)△比較。
生8:比的標(biāo)準(zhǔn)量變了,圈畫(huà)的個(gè)數(shù)也就變了。
(小結(jié):如果標(biāo)準(zhǔn)量的份數(shù)發(fā)生了變化,比較量的份數(shù)也隨之變化,那它們之間的倍數(shù)關(guān)系也就發(fā)生了變化)
(3)倍數(shù)不變
師:如果○的個(gè)數(shù)總是△的2倍, 它們的個(gè)數(shù)還可能是多少呢?
生9:我先畫(huà)4個(gè)△,再畫(huà)8個(gè)○,8可以分成2個(gè)4,所以○是△的2倍。
生10:我先畫(huà)6個(gè)△,再畫(huà)12個(gè)○,12里面有2個(gè)6,所以○是△的2倍。
生11:16÷8=2,可以畫(huà)8個(gè)△和16個(gè)○。
師:為什么畫(huà)的○和△的個(gè)數(shù)不相同,○的個(gè)數(shù)卻都是△的2倍?
(發(fā)現(xiàn):不管1份的量的個(gè)數(shù)有幾個(gè),只要有這樣的幾份,就是它的幾倍)
4.第四層次:逐步抽象,建構(gòu)模型
(1)圖形抽象
師:如果我們把這樣的1份△用直條表示,○可以用幾個(gè)這樣的直條來(lái)表示?
生12:○有這樣的2份,用2個(gè)直條來(lái)表示(如圖4所示)。
師:如果沒(méi)有圖形和數(shù)字,還能看出它們是2倍的關(guān)系嗎?
生13:可以從直條的長(zhǎng)度進(jìn)行判斷。
師:如果給直條“瘦身”,想象一下,會(huì)變成什么?
生(齊):線段圖。(教師出示圖5)
(2)數(shù)學(xué)抽象
師:如果1段代表5朵紅花,那2段表示幾朵紅花?
生14:1段有5朵,2段有2個(gè)5,即10朵紅花。
師:有這樣的8段,表示有幾朵紅花?
生(齊):40朵紅花。
師:若3段表示18瓶果汁,1段表示幾瓶?
生(齊):18÷3=6,表示6瓶。
上述教學(xué)中,教師基于學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知基礎(chǔ),準(zhǔn)確把握知識(shí)本源,精心設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)深度對(duì)話,直指“倍”的概念本質(zhì)。當(dāng)學(xué)生在數(shù)學(xué)概念認(rèn)識(shí)上遇到困難時(shí),教師要善于借助圖示展開(kāi)教學(xué),將抽象的“數(shù)”轉(zhuǎn)化為直觀的“形”,精心設(shè)計(jì)問(wèn)題串,讓學(xué)生依托對(duì)“形”的直觀表征和可視感知,積累豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn),實(shí)現(xiàn)有效的數(shù)學(xué)建構(gòu)。
二、據(jù)圖明理,厘清算理本質(zhì)
計(jì)算在小學(xué)階段占比很大。對(duì)于以直觀認(rèn)識(shí)、直觀理解為主的小學(xué)生來(lái)說(shuō),厘清算理是困難的。結(jié)合圖示教學(xué),讓學(xué)生借助直觀圖形來(lái)說(shuō)算理,可使抽象的算理變得具體化。
例如,在教學(xué)人教版二年級(jí)上冊(cè)兩位數(shù)加兩位數(shù)(進(jìn)位加)的知識(shí)點(diǎn)時(shí),課始出示主題圖,呈現(xiàn)學(xué)生熟悉的“參觀博物館”情境,引導(dǎo)學(xué)生提出“二(1)班和二(3)班一共有多少名學(xué)生?”的數(shù)學(xué)問(wèn)題,列出算式后,再聚焦35+37怎么算。解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵在于理解“相同數(shù)位對(duì)齊”和“滿十進(jìn)1”。
教學(xué)時(shí),結(jié)合小棒(如圖6所示),學(xué)生通過(guò)操作將1根與1根的小棒對(duì)齊、相加,10根小棒捆成1捆,1捆與1捆的小棒對(duì)齊再相加的活動(dòng),融合豎式對(duì)應(yīng)理解“相同數(shù)位對(duì)齊”;通過(guò)操作“12根小棒相加滿10根,把10根小棒換成1捆小棒”的過(guò)程,理解“個(gè)位上滿十,向十位進(jìn)1”。通過(guò)呈現(xiàn)小棒圖示,架構(gòu)起“個(gè)位與個(gè)位對(duì)齊,十位與十位對(duì)齊”的豎式模型,有效幫助學(xué)生厘清“滿十進(jìn)1”的算理。
上述教學(xué)方法把新知與已有的口算聯(lián)系在一起進(jìn)行溝通,學(xué)生在理解“個(gè)位和個(gè)位對(duì)齊”的同時(shí),又清楚地掌握豎式計(jì)算要從個(gè)位加起的計(jì)算順序,建構(gòu)了“滿十進(jìn)1”算理的數(shù)學(xué)模型,有效地搭建起算法和算理之間的關(guān)系橋梁,實(shí)現(xiàn)了“圖”與“式”的統(tǒng)一,“理”與“法”的相融。
三、畫(huà)圖促思,提升解題能力
在解決問(wèn)題教學(xué)中,學(xué)生經(jīng)常對(duì)一些錯(cuò)綜復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系不理解。如果在解題過(guò)程中,能借用圖示這個(gè)“腳手架”來(lái)幫助學(xué)生觀察、分析和推理,可便于學(xué)生從復(fù)雜的信息中抽取出隱性的數(shù)學(xué)信息,將其轉(zhuǎn)化為顯性的數(shù)學(xué)條件來(lái)厘清思路、分析數(shù)量關(guān)系,進(jìn)而找到解決問(wèn)題的策略。
例如,在教學(xué)人教版一年級(jí)上冊(cè)認(rèn)識(shí)左右的知識(shí)點(diǎn)時(shí),課后出示一道題:一(1)班學(xué)生排隊(duì),小明的右邊有5人,左邊有6人,這一隊(duì)一共有幾人?根據(jù)低年級(jí)學(xué)生的年齡特點(diǎn),通常只能看到題目中的顯性條件,很難發(fā)現(xiàn)隱性條件。
教師先讓學(xué)生直接列式,結(jié)果很多學(xué)生這樣列式:5+6=11(人)。接著,教師追問(wèn):“這一隊(duì)有幾人呢?為什么?數(shù)學(xué)是講道理的。請(qǐng)?jiān)囈辉囉卯?huà)圖的方式,把算式的道理表示出來(lái)。”學(xué)生獨(dú)立畫(huà)圖后,教師展示學(xué)生的說(shuō)理作品,并引導(dǎo)交流。學(xué)生畫(huà)完圖后恍然大悟,并能結(jié)合自己畫(huà)的示意圖分析錯(cuò)誤原因:原來(lái)是漏了加上小明本身。
張丹教授認(rèn)為,畫(huà)圖是一種解決問(wèn)題的策略,我們要尊重學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn),因材施教,鼓勵(lì)學(xué)生畫(huà)出富有個(gè)性的實(shí)物圖、示意圖、線段圖、表格等多種多樣的形式,因需所畫(huà),才能真正有效幫助學(xué)生解決問(wèn)題。上述教學(xué)中,教師通過(guò)讓學(xué)生畫(huà)圖,既突破了認(rèn)識(shí)左右的教學(xué)難點(diǎn),又讓學(xué)生借圖思辨,在說(shuō)理中把易錯(cuò)的知識(shí)學(xué)得明白,把隱形的道理說(shuō)得通透,對(duì)數(shù)學(xué)本質(zhì)的理解也水到渠成,提高了數(shù)學(xué)思維的深刻性。
又如,解決問(wèn)題:新區(qū)小學(xué)五(2)班的圖書(shū)柜有4層,其中第3層和第4層一共有180本書(shū),如果從第4層拿15本放在第3層,那么第4層的本數(shù)就是第3層的[12],第3層和第4層原來(lái)分別有多少本書(shū)?學(xué)生根據(jù)情境試著自己畫(huà)出線段圖(如圖7所示),根據(jù)線段圖,有學(xué)生很快找到了解題方法:第3層和第4層一共有180本書(shū)、現(xiàn)在第4層的本數(shù)是第3層的[12],可以先求第3層現(xiàn)在有180÷(1+[12])=120(本),再求第3層原來(lái)有120-15=105(本),最后求第4層原來(lái)有120×[12]+15=75(本)。還有學(xué)生根據(jù)線段圖列出方程:把第3層現(xiàn)在的本數(shù)設(shè)為x,x+[12]x=180,x=120,第3層原來(lái)有120-15=105(本),第4層原來(lái)有120 ×[12]+15=75(本);也可以把第4層現(xiàn)在的本數(shù)設(shè)為x,x÷[12]+x=180,x=60,第4層原來(lái)有60+15=75(本),第3層原來(lái)有60÷[12]-15=105(本)。
由此可見(jiàn),借助線段圖“化數(shù)為形”,學(xué)生可把文字語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為圖示語(yǔ)言,通過(guò)對(duì)比辨析,教師順?biāo)级鴮?dǎo),學(xué)生一題多解,積累了豐富的解題策略,培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力和綜合能力,實(shí)現(xiàn)教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”的相互切換。
總之,數(shù)學(xué)圖示雖簡(jiǎn)單,但鮮明、清晰,實(shí)用性強(qiáng)。巧用、善用、妙用數(shù)學(xué)圖示進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué),能有效地梳理并構(gòu)建知識(shí)體系,發(fā)展學(xué)生的直覺(jué)思維,發(fā)揮圖示的教學(xué)潛能,促進(jìn)學(xué)生的思維可視化、學(xué)習(xí)深度化,真正為學(xué)生的認(rèn)知生長(zhǎng)形成一片“開(kāi)闊地”,為能力提升備一部“手扶梯”,為思維拓展構(gòu)一張“聯(lián)結(jié)圖”,有效發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
【本文系2020年度福建省莆田市名師工作室專項(xiàng)課題“培養(yǎng)小學(xué)生‘借圖說(shuō)理’能力的策略研究”(課題編號(hào):PTMS20011)的階段性研究成果?!?/p>
(責(zé)編 覃小慧)