林真毅
(廈門實驗小學集美分校,福建 廈門 361023)
思維品質(zhì)是指思維能力的特點及其表現(xiàn),主要包括思維的深刻性、思維的廣闊性、思維的靈活性等。數(shù)學學習是思維活動的重要方式。數(shù)學知識的抽象性與小學生思維的形象性存在矛盾,以“畫”為媒介的數(shù)學課堂,就是把相對抽象的知識“畫”出來。“畫”即“畫數(shù)學”,即采用圖示的形式,把抽象的數(shù)學問題表征出來。這些圖示能夠把抽象的數(shù)學問題具體化,復雜的數(shù)學問題簡單化,達到幫助學生深入理解、輕松掌握的目的。[1]直觀的呈現(xiàn)形式更加符合小學生的思維特點,讓學生的思維有向上爬升的臺階。學生在“畫數(shù)學”的過程中,能夠理清為什么畫、怎么畫及如何利用畫圖來分析、解決問題,從而培養(yǎng)思維能力。
解析幾何之父笛卡爾說:“沒有任何東西會比幾何圖形更能簡單直接地引入腦海,用圖形表達事物是很有幫助的?!保?]小學生因為年齡特征的關(guān)系,主要是以具體形象思維為主,數(shù)學概念往往相對抽象,對于小學生來說隱晦難懂,存在認知困境。數(shù)學概念圖是指將原本相對抽象的概念利用圖示的方法表達出來,表達數(shù)學知識之間的本質(zhì)聯(lián)系,使隱性的知識顯性化、可視化,便于思考和表達。[3]思維的深刻性是指思維過程的抽象程度,指是否善于從事物的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)本質(zhì),從事物之間的關(guān)系和聯(lián)系中揭示規(guī)律。思維的深刻性品質(zhì)培養(yǎng),正是指在思考問題時能夠透過現(xiàn)象看到本質(zhì),從而解決問題。學生在將數(shù)學概念用圖示表達時,將對這一概念進行深入理解,思維得到向縱深發(fā)展的機會。
例如,在教學《百分數(shù)的認識》時,教師課前讓學生收集生活中的百分數(shù),課堂上,設(shè)計以下教學活動:
師:同學們收集到這么多百分數(shù),老師也收集到一些,一起來看看。
(課件出示:1.手機電量剩余38%;2.嬰兒體內(nèi)水分占體重的75%;3.六年2 班的男生人數(shù)是全班人數(shù)的50%;4.學校舞蹈隊中,女生人數(shù)是男生人數(shù)的200%)
師:你能畫圖表示它們的數(shù)量關(guān)系嗎?
(要求:1.4 人小組分工,每人用圖表示出1 個百分數(shù);2.在組內(nèi)討論,把自己的想法與組員分享;3.小組匯報交流)
學生動筆在學習單上畫圖,畫完后四人小組討論,再派代表進行班級匯報。
生1:手機電量剩余38%,我們小組在“百格圖”中涂了38 格。用“百格圖”表示全部電量,38 格表示剩余電量(如圖1)。
圖1
師:你們的想法都和他一樣嗎?誰再來說一說?
生2:我們組也是這樣畫的。手機剩余電量占手機總電量的百分之三十八。
師:嬰兒體內(nèi)水分占體重的75%,你們是怎么表示的?
生3:我們組在“百格圖”中涂了75 格,用“百格圖”表示人體體重,75 格表示嬰兒體內(nèi)水分,因此嬰兒體內(nèi)水分占體重的百分之七十五。
生4:我們畫了一個長方形,然后把長方形平均分成4 份,把其中的3 份涂上顏色,因此嬰兒體內(nèi)水分占體重的75%(如圖2)。
圖2
師:同學們畫的圖越來越簡便,但是都能把自己的意思表達清楚。那么剩下的兩個百分數(shù)該如何表示呢?
生5:我們用一條線段表示六年2 班的總?cè)藬?shù),再將線段平均分成2 份,其中1 份是男生,因此六年2 班的男生人數(shù)占全班人數(shù)的百分之五十,即50%(如圖3)。
圖3
生6:我們用兩條線段表示,一條表示男生人數(shù),一條表示女生人數(shù),表示女生人數(shù)的這條線段是表示男生人數(shù)的線段的2 倍(如圖4)。
圖4
生7:我有補充。男生應(yīng)該是單位“1”,女生人數(shù)是男生人數(shù)的2 倍,即200%。
最后,教師把各組學生畫的圖集中到黑板上,逐步引導學生歸納出百分數(shù)的意義。
在“畫”的過程中,學生追溯數(shù)學知識的本質(zhì),主動獲取知識。他們逐漸對百分數(shù)的意義有更加深入的理解,明白百分數(shù)可以表示同類量之間的關(guān)系,也可以表示不同類量之間的關(guān)系。在畫百分數(shù)概念圖的過程中,學生將更多的關(guān)注點集中于百分數(shù)的本質(zhì)上,對百分數(shù)的概念進行辨析,有利于理清思路,對抽象概念產(chǎn)生深層次的理解,使思維更加深刻。
數(shù)學知識點之間的聯(lián)系十分緊密,往往環(huán)環(huán)相扣。但是,學生對整體知識的把握不夠,對于同一主題不同層次的知識教學缺乏內(nèi)在聯(lián)系的尋找,導致在知識螺旋上升的過程中,忘記與之前的聯(lián)系。畫知識結(jié)構(gòu)圖,能夠?qū)⒅R的隱形聯(lián)系直觀呈現(xiàn),將“游離”狀態(tài)的數(shù)學知識點鏈接成知識結(jié)構(gòu)。在畫知識結(jié)構(gòu)圖時,需要學生有開闊的思路、多角度的思考、全面的分析。思維的廣闊性是指善于抓住問題的各個方面,又不忽視其重要細節(jié)的思維品質(zhì)。構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)圖,能夠培養(yǎng)學生思維的廣闊性,使思維得到橫向的發(fā)展。
例如,《因數(shù)和倍數(shù)》這一單元知識,學生認為因數(shù)和倍數(shù)是兩個不同的內(nèi)容,不明白為什么放在一起學習。其實,因數(shù)和倍數(shù)的產(chǎn)生,都是由于兩個整數(shù)的整除。因此,在上這節(jié)復習課時,教師有意將“整除”作為本單元的中心詞,溝通二者的聯(lián)系。本節(jié)課還有一些內(nèi)在的聯(lián)系,比如合數(shù)和質(zhì)數(shù),除了有按照“因數(shù)的個數(shù)不同分類得到”這一聯(lián)系以外,還存在一個分解質(zhì)因數(shù)的關(guān)系。質(zhì)數(shù)和公因數(shù)有什么關(guān)系,奇數(shù)、偶數(shù)與倍數(shù)又有什么聯(lián)系等,要讓學生明白這些知識間的聯(lián)系,就必須讓聯(lián)系可視化、具體化,增強學生的感知。可設(shè)計以下教學片段:
師:由因數(shù)和倍數(shù),你能想到哪些相關(guān)的知識呢?(通過引導式提問,讓學生開始檢索已有知識記憶)
生1:我們學過因數(shù)、倍數(shù)、公因數(shù)、公倍數(shù)、最大公因數(shù)、最小公倍數(shù)。
生2:還有2、3、5 倍數(shù)的特征,奇數(shù)和偶數(shù)。
生3:質(zhì)數(shù)、合數(shù)。
教師根據(jù)學生的回答,將知識點板貼貼在黑板上。
師:這么多知識,有什么方法能夠幫助我們更全面地記住呢?(順勢引出知識結(jié)構(gòu)圖,如圖5)
圖5
通過畫知識結(jié)構(gòu)圖,列出各個知識點,理清知識間存在的內(nèi)在聯(lián)系,并找準這些知識的鏈接點,構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)圖。引導學生按知識的發(fā)生、發(fā)展、變化關(guān)系,整理出一個單元的知識結(jié)構(gòu),進行知識的引申、串聯(lián)、變換,為溝通知識間的聯(lián)系提供一個可見的具體形象,使知識從單一變?yōu)槎嘣?。知識結(jié)構(gòu)圖讓原本抽象、隱形的知識脈絡(luò)可觀、可感,知識間的聯(lián)系更加緊密。在整理的過程中,打破知識點的壁壘,讓思維更加全面,避免“只見樹木,不見森林”。
在課堂教學中,學生往往會被看似復雜的知識內(nèi)容所蒙蔽,產(chǎn)生畏難情緒。其實,知識背后的本質(zhì)相對簡單,但需要學生進行一定的邏輯推理,運用想象力,一點點領(lǐng)悟知識的準確要義。思維的靈活性是指思維活動的靈活程度,是指能夠根據(jù)客觀條件的發(fā)展與變化,及時改變思維過程,尋找解決問題的新途徑。畫解題思路圖時,學生能夠靜下心來思考,擺脫思維定勢,及時變換解決問題的思路。解題思路圖為學生通往知識本質(zhì)搭建腳手架,給學生以直觀的支撐,有助于培養(yǎng)學生思維的靈活性。
例如,教學《長方形和正方形的面積》一課時,教師提供這樣一道思考題:
螞蟻國王,打算派出黑蟻將軍在空地圍一個軍營,國王要求圍墻只能有16 米長,可以怎么圍?怎么圍面積最大?
生1:我認為可以這樣圍:長6 米,寬2 米。
生2:我認為可以長7 米,寬1 米。
生3:還可以長4 米,寬4 米。
學生邊說,教師邊將對應(yīng)的圖形貼到黑板上。
師:黑板上有這么多種圍法,我們不好觀察,能不能進行整理?
生4:可以根據(jù)長的變化來整理。
師:請你來移一移,擺一擺。
學生上臺展示,如圖6。
圖6
師:同學們,仔細觀察這位同學的擺法,你明白他這樣擺的意圖嗎?
教師引導學生觀察總結(jié):周長一定的長方形,長和寬的長度越接近,這個長方形的面積越大。
師:為什么會這樣呢?請利用手中的方格圖畫一畫,看看你有什么發(fā)現(xiàn)?并在四人小組內(nèi)討論。
組1:我們組發(fā)現(xiàn),長是7,寬是1 時,有1 行方塊,每行有7 個面積單位;長是6,寬是2 時,有2 行,每行有6 個面積單位。對比兩圖,增加了5 個面積單位。
組2:我們組發(fā)現(xiàn),面積增加的速度慢慢減小,先是5 個面積單位,接著是3 個、1 個。當?shù)竭_面積最大后,又會慢慢減小。
引導學生總結(jié):通過剛才的探究,我們發(fā)現(xiàn),周長一定的長方形,它的面積并不是不變的。長和寬越接近時,面積越大;當長和寬相等時,面積最大。
師:這個發(fā)現(xiàn)除了在圖形中有應(yīng)用,在數(shù)字計算上的用處也很大。
(出示:已知99+50=145,73+72=145,那么99×50○73×72)
直觀圖形最能激發(fā)思維活動。將數(shù)學問題中的語言描述轉(zhuǎn)換為圖形展示,可發(fā)散學生的思維。教師應(yīng)根據(jù)學生的理解能力,適時地加入圖形輔助解題。這道題中,通過畫圖初步感知,再通過數(shù)格子深化理解,最后通過數(shù)字計算上的應(yīng)用進行拓展,達到舉一反三的效果,使學生思維的靈活性得到訓練。
總之,數(shù)學教師應(yīng)努力培養(yǎng)小學生的思維能力,讓思維在“畫”中生發(fā)。借助數(shù)學概念圖、知識結(jié)構(gòu)圖、解題思路圖等圖示,引發(fā)學生的思維活動,使數(shù)學課堂鮮活生動;促進學生思維的深刻性、廣闊性、靈活性等方面的發(fā)展。