姚京
數學教學有兩個維度:數學知識和數學思想方法。數學知識是基礎,數學方法是本質。數學思想是指人們對數學理論和內容的本質的認識,數學方法是數學思想的具體化形式,實際上兩者的本質是相同的,差別只是站在不同的角度看問題。
然而心理學研究表明,小學生思維正以具體形象思維為主,并逐步向邏輯思維為主要形式過渡;由具體運算為主,逐步向形式運算為主過渡的時期。因此對數學思想方法的滲透必須符合學生的年齡特征,同時必須借助于合適的“拐杖”,本文旨在簡述通過“1”的妙用,淺析在小學數學數與代數領域中如何滲透基本的數學思想方法。
一、建模
模型思想是指用數學語言概括地或近似地描述現實世界事物的特征、數量關系和空間形式的一種數學結構。從廣義角度上講,數學的概念、定理、規律、法則等都是數學模型。模型思想的形成,就是數學思維抽象的過程。
例如,在教學《倒數》一課時,我作了如下設計:
層次一:分數的倒數學生自主歸納。
層次二:整數的倒數。
師:5的倒數是多少?你是怎么想的?
生:5的倒數是 。因為5可以寫成 ,分子分母交換位置就是 。
師:6的倒數呢?7的倒數呢?(學生爭先恐后搶答)
師:a的倒數呢?(學生異口同聲說 )
層次三:小數的倒數。
師:0.5的倒數呢?(生依據剛才的經驗不假思索答到 ,但很快沉寂了,懷疑自己的答案。)
師:剛才同學們的思考, 是正確的,但是同學們又否定了這樣的結果,其實只要我們稍加變換,就可以把 化成 ,也就是2。
同學們若有所思,恍然大悟。
【評析】在探尋一個數倒數的方法的過程中,教師借助于“1”使學生理解求整數的倒數的方法,并在此基礎上幫助學生利用字母抽象出數學本質。隨著數字的變換,出現0.5,對于學生來說是慣性思維的運用,但很快又被自我否定,因為 這樣的形式有違分數在學生心理的定式。在這樣的基礎上教師引導學生把 改寫為學生的已有分數形式,使學生豐富對分數的認識,同時對學生思維的發展也是一種突破。
再如,99×38+38,x-0.4x=12等都可以利用“1”幫助學生把具體問題劃歸到特定的數學模型中加以解決。
二、轉化
著名的數學家,莫斯科大學教授C.A.雅潔卡婭曾在一次向數學奧林匹克參賽者發表《什么叫解題》的演講時提出:“解題就是把要解的題轉化為已經解過的題。”數學的解題過程就是從未知向已知、從復雜到簡單的化歸轉換過程。
小學階段最常用的是等價轉化,是把未知的問題轉化到在已有知識范圍內可解的問題的一種方法。通過不斷的轉化,把不熟悉、不規范、復雜的問題轉化為熟悉、規范甚至模式法、簡單的問題。它能給人帶來思維的閃光點,找到解決問題的突破口。
例如,在教學比的基本性質練習一課時,設計如下練習。
甲數是乙數的1.5倍,甲數與乙數的比是( ),化成最簡整數比是( )。
【設計意圖】對于學生來說,已知兩數之比求比值是順向思維,而已知比值求兩數之比是逆向思維,學生感覺無從下手。通過這樣的逆向思維訓練,培養學生思維的靈活性。
【教學過程】
層次一、引導學生用線段圖表示兩者之間的數量關系。
師:你能根據題意畫出線段圖嗎?
層次二、引導學生根據線段圖,用數字表示兩者之間的數量。
師:根據我們畫出的線段圖,你能用數字表示兩者的關系嗎?
啟發學生用數字1(即單位“1”)表示乙數,1.5表示甲數,從而寫出兩數之比。
【評析】教師在引導的過程中,充分滲透了轉化的數學思想,由數變換為圖形關系,便于學生直觀思考,并啟發學生根據圖形利用“1”建立兩者數量間的關系。數形結合,符合學生的認知發展規律。
轉化思想靈活多樣沒有一個統一的模式。它可以在數與數、形與形、數與形之間進行轉換。小學階段滲透轉化的數學思想必須符合學生的認知發展規律,變抽象為直觀、變形式為具體。過程省時省力,有如順水推舟,經常滲透等價轉化思想,可以提高解題的水平和能力。
三、歸納演繹
“歸納與演繹”是基本數學思想方法。小學階段數學學習常常是通過簡單、個別、具體、特殊例子的研究,總結、歸納出一般結論,然后演繹應用于實際問題的解決,或者通過演繹推理獲取更上位的知識。
例如,在教學分數乘法,因數的大小與積的大小關系時,可以巧借助于“1”幫助學生歸納與演繹。
設計如下題組:
層次一:出示題組(1)。
師:你有什么發現?
引導學生發現,一個因數相同,另一個因數大乘積就大。這樣的規律對于六年級學生來說是很容易發現的。
層次二:在此基礎上出示題組(2)。
師:你能利用剛才發現的規律不計算就能判斷大小嗎?
啟發學生巧妙添上“1”使題組變換為:
利用“1”建立特定的模型,在此基礎上運用不完全歸納法總結規律,在習得基本知識的同時,培養學生基本的數學思維能力。
綜上所述,作為一名數學教師,要有高瞻遠矚的視野,設計便于學生的表現形式幫助學生尋找合適的“拐杖”,讓學生在習得基本知識的同時,滲透基本的數學思想方法,積累經驗進而使數學思維方法植根于學生的心中!
(作者單位 江蘇省金壇市明珍實驗學校)