羅素說過:“什么是數(shù)學(xué)?數(shù)學(xué)就是符號加邏輯。”數(shù)學(xué)對象的空間位置結(jié)構(gòu)、數(shù)量關(guān)系等都是以符號的形式來表示的,數(shù)學(xué)符號是數(shù)學(xué)的語言,是人們進行表示、計算、推理、交流和解決問題的工具,它具有準(zhǔn)確、清晰、簡約思維、提高效率、便于交流的功能。伽利略也曾說過:“展現(xiàn)在我們眼前的宇宙像一本用數(shù)學(xué)語言寫成的大書,如果不掌握數(shù)學(xué)的符號語言,就像在黑暗的迷宮里游蕩,什么也認(rèn)識不清。”因此,教學(xué)中我們應(yīng)重視對學(xué)生數(shù)學(xué)符號感的培養(yǎng),使學(xué)生感受和擁有使用符號的能力。
一、經(jīng)歷符號化的過程,使學(xué)生理解符號
現(xiàn)行教材從一年級開始就安排了各種數(shù)學(xué)符。號,每個年級都有。要結(jié)合數(shù)學(xué)的內(nèi)容,尊重學(xué)生的原有經(jīng)驗,讓學(xué)生經(jīng)歷從具體的情景中抽象出數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律的符號化過程,使學(xué)生認(rèn)識符號,逐步理解符號的意義。
1.借助情景理解。兒童的思維以具體的形象思維為主,抽象的符號對他們來說較枯燥、空洞,較難引起興趣。教師要創(chuàng)設(shè)情景,使他們對所學(xué)材料感興趣,喚起已有的經(jīng)驗,經(jīng)歷把知識符號化的過程。
例如學(xué)習(xí)“除法”時,可以通過創(chuàng)設(shè)“分一分”的情景:把10個蘋果平均分給2個人,每人分到5個;10個蘋果,每人分2個,可以分給5個人。再讓學(xué)生感受平均分實物、圖片、小棒等過程,使學(xué)生體會平均分的含義。認(rèn)識把一個整體分成相等的幾部分,都用除法算式10÷2=5來表示。這就是在具體情景中抽象出數(shù)量關(guān)系,并用符號表示,讓學(xué)生體驗、感受到從具體情景中進行符號化的過程,實實在在學(xué)數(shù)學(xué)。
又如人教版一年級上冊第五單元“認(rèn)識lO以內(nèi)的數(shù)”,教材在編排上加進了許多聯(lián)系生活的實際場景,如小朋友慶祝教師節(jié)、排隊買票等。目的就是使他們覺得原來數(shù)學(xué)就在身邊,經(jīng)歷從數(shù)具體物體的數(shù)量到用較具體的算珠或小棒表示,再到用抽象的符號數(shù)字來表示的符號化學(xué)習(xí)過程。
2.引導(dǎo)語言的轉(zhuǎn)化。在教學(xué)活動中,要幫助學(xué)生初步學(xué)會日常語言與簡單的數(shù)學(xué)符號語言之間的轉(zhuǎn)化,引導(dǎo)學(xué)生將日常語言敘述的數(shù)量關(guān)系或空間形式轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)符號語言,反過來也能將符號語言轉(zhuǎn)化為問題,看懂抽象的符號所反映的數(shù)量關(guān)系或空間形式。
如教學(xué)“5以內(nèi)的加法”,為幫助學(xué)生理解“加號”含義,教師首先呈現(xiàn)出一幅3人澆花、2人又提水過來的場景圖,求一共有幾個人?教師要求學(xué)生把兩幅圖的意思連起來說一說。學(xué)生有的看著圖說:把3個人和2個人合起來;有的學(xué)生還加上了兩手合攏手勢表達加法的含義。學(xué)生通過自己語言的表達感受到了加法就是把兩個數(shù)合并起來。教師順勢列出算式把兩個數(shù)合并只要用“+”連接,3+2=5。出示“+”后,教師繼續(xù)要求學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗,說說加號的意思。學(xué)生回到生活舉例,通過日常語言與數(shù)學(xué)語言間的互相轉(zhuǎn)化,理解了符號所代表的含義,為正確使用符號打好扎實的基礎(chǔ)。
又如,從第二學(xué)期開始學(xué)生接觸用字母表示數(shù),這是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)符號的重要一步。教師要及時引導(dǎo)基本字母,同時也要重視引領(lǐng)學(xué)生在具體情境中,結(jié)合學(xué)生已有經(jīng)驗,幫助學(xué)生正確理解用字母表示數(shù)、用字母來表示數(shù)量關(guān)系、公式等。教師不能只把數(shù)學(xué)符號當(dāng)作“一種規(guī)定的記號”簡單地教給學(xué)生,應(yīng)當(dāng)把符號化思維滲透于教學(xué)的始終,以培養(yǎng)學(xué)生抽象思維的能力,逐步培養(yǎng)學(xué)生的符號感。
二、感受符號的優(yōu)越性,使學(xué)生喜歡符號
教學(xué)中,要讓學(xué)生感受到符號的直觀、簡約,體會到符號所具有的轉(zhuǎn)換、通用等特性,學(xué)生才會認(rèn)識到符號的好處,才會喜歡上符號,才能逐步養(yǎng)成愛用符號的習(xí)慣。
1.感受符號直觀簡約。數(shù)學(xué)符號很多都是用象形符號的形狀特征來反映概念、數(shù)量之間的關(guān)系,如通常將圖式的原型壓縮成△、∠、⊥、∥等符號,這類符號可由形、思、義等加以理解和運用,教師應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生感受它們的直觀形象與簡約。 例如教學(xué)“比較大小”這一課時,教師首先利用學(xué)生熟悉的“=”,讓學(xué)生逐步體會數(shù)學(xué)是怎樣用符號來表示數(shù)量之間關(guān)系的,接著變化“=”引出“>”,再聯(lián)系具體情景把“>”變?yōu)椤?lt;”。學(xué)生在主動理解了“=”、“>”、“<”意義的基礎(chǔ)上,更是感受到了符號的直觀形象,以及簡約的特性。學(xué)生一看到“=”、“>”、“<”關(guān)系式就知道表達的是什么意思。
2.體驗符號的轉(zhuǎn)換性。在數(shù)學(xué)活動中,符號間的轉(zhuǎn)換及其表達方式是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的核心,數(shù)學(xué)教學(xué)中可以選用學(xué)生熟悉的或感興趣的事物為載體,讓學(xué)生感受符號的轉(zhuǎn)換性。
例如教學(xué)二年級上冊“認(rèn)識乘法”時,教師創(chuàng)設(shè)情景:明明同學(xué)今天過生日,邀請了同學(xué)參加,明明準(zhǔn)備給每個同學(xué)3顆糖,如果來了2個同學(xué),明明要給他們多少顆糖?你能用一個算式表示嗎?(3+3=6)那來了50個同學(xué)呢? (學(xué)生感受到了加法表示的麻煩)教師通過創(chuàng)設(shè)情景,把學(xué)生的學(xué)習(xí)推進到衍生知識的原發(fā)地帶,當(dāng)學(xué)生感到用加法寫50個3相加太麻煩時,教師順勢引導(dǎo),“那用什么方法表示呢?”此時,學(xué)生的思維非常活躍,各抒己見……最后得出用乘法計算,引出符號“×”。
3.領(lǐng)略符號的通用性。數(shù)學(xué)中很多數(shù)量關(guān)系、數(shù)學(xué)規(guī)律等,用字母符號表示,既簡單明了,又能概括出數(shù)量關(guān)系的一般規(guī)律,在較大范圍內(nèi)肯定了數(shù)學(xué)規(guī)律的正確性。例如“運算定律與簡便運算”,教材在陳述加法交換律時,除運用日常語言外,還用了數(shù)學(xué)符號語言,即字母等式“a+b=b+a”。顯然,它比用具體的數(shù)來表示更加概括、明確,比用日常語言表示更加簡明、易記。
三、運用符號解決問題,使學(xué)生會用符號
符號語言按感知規(guī)律與數(shù)學(xué)思維活動相互呼應(yīng),鼓勵學(xué)生使用符號,體會符號的價值,感受符號對自己思維的幫助,積累使用符號的經(jīng)驗,這正是符號感最重要的部分。
1.允許個性化表示符號。要充分利用學(xué)生生活中潛藏的“符號意識”,給學(xué)生提供機會,鼓勵學(xué)生適當(dāng)?shù)赜米约邯毺氐姆绞奖硎揪唧w情境中的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律。例如新教材第二冊統(tǒng)計教學(xué),教師創(chuàng)設(shè)“統(tǒng)計哪種小動物最受班級小朋友歡迎”的實際情境,有的學(xué)生用畫○、△、□來表示;有的學(xué)生用1、2、3、4這樣的數(shù)字來表示,有的學(xué)生用打“√”的方法來表示。這些都是創(chuàng)造性的統(tǒng)計方法,學(xué)生通過挖掘自己的生活經(jīng)驗,使用自己的個性化符號解決了統(tǒng)計問題,感受到了符號的價值。
2.解決問題中熟練符號的使用。現(xiàn)行的教材中,每個年級都有一些滲透符號化思想的題目。如低年級數(shù)的計算中,可以用( ),□,△,○,?等代替未知數(shù)x,出現(xiàn)類似4+2=□,6+( )=10的題目,讓學(xué)生在其中填數(shù)。一些逆向思維的題目,教師也允許學(xué)生用這種填空的方式完成,如樹上有30只鳥,飛走了一些后,還剩下16只,飛走了幾只?可以列式30-( )=16。
到了中高年級,可以有目的地引導(dǎo)學(xué)生畫線段圖,有意識地訓(xùn)練學(xué)生自創(chuàng)符號(圖形、標(biāo)記)來表達題意,幫助解決小學(xué)數(shù)學(xué)中的復(fù)合應(yīng)用題。如“獵豹是世界上跑得最快的動物,能達到每小時110KM,比大象的2倍還多30KM。大象最快能達到每小時多少千米?”這類題目,如果用常規(guī)的算術(shù)思路解,部分學(xué)生無從人手,但如果采用設(shè)未知數(shù)的方法,利用方程進行解答,學(xué)生很容易找到其中的數(shù)量關(guān)系,并能正確列式解答。通過解決問題,學(xué)生熟悉并熟練了符號的使用,也感受到了用符號解決問題的簡便性,從而也培養(yǎng)了學(xué)生的符號感。