數(shù)學(xué)是知識(shí)與思想方法的有機(jī)結(jié)合,沒(méi)有不包含數(shù)學(xué)思想方法的數(shù)學(xué)知識(shí),也沒(méi)有游離于數(shù)學(xué)知識(shí)之外的數(shù)學(xué)思想方法。這就要求教師在課堂教學(xué)中,在揭示數(shù)學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程中滲透數(shù)學(xué)思想方法,在教給學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí),也獲得數(shù)學(xué)思想方法上的點(diǎn)化。教師積極地在課堂中滲透數(shù)學(xué)思想方法,體現(xiàn)了教師在教學(xué)中的大智慧,也為學(xué)生的學(xué)習(xí)開辟了一個(gè)廣闊的新天地。
滲透數(shù)學(xué)思想方法,教師在進(jìn)行教學(xué)預(yù)設(shè)時(shí)應(yīng)抓住數(shù)學(xué)知識(shí)與思想方法的有效結(jié)合點(diǎn),在教學(xué)目標(biāo)中體現(xiàn)每個(gè)數(shù)學(xué)知識(shí)所滲透的數(shù)學(xué)思想方法。
如在概念教學(xué)中,概念的引入可以滲透多例比較的方法,概念的形成可以滲透抽象概括的方法,概念的貫通可以滲透分類的方法。在解決問(wèn)題的教學(xué)中,通過(guò)揭示條件與問(wèn)題的聯(lián)系,滲透數(shù)學(xué)解題中常用的化歸、數(shù)學(xué)模型、數(shù)形結(jié)合等思想。
當(dāng)然在學(xué)習(xí)過(guò)程中還要用到“觀察、猜想、驗(yàn)證”等方法。只有在教學(xué)預(yù)設(shè)中確定了要滲透的主要數(shù)學(xué)思想方法,教師才會(huì)去研究落實(shí)相應(yīng)的教學(xué)策略,怎樣滲透?滲透到什么程度?把滲透數(shù)學(xué)思想方法納入到教學(xué)目標(biāo)(過(guò)程與方法)中,把數(shù)學(xué)思想方法的要求融入到備課的每一環(huán)節(jié),減少教學(xué)中的盲目性和隨意性。
1.在知識(shí)的發(fā)生與形成的過(guò)程中,滲透數(shù)學(xué)思想方法
數(shù)學(xué)思想方法蘊(yùn)涵在數(shù)學(xué)知識(shí)之中,尤其蘊(yùn)涵于數(shù)學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程中。在學(xué)習(xí)每一數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí),盡可能提煉出蘊(yùn)涵其中的數(shù)學(xué)思想方法,即在數(shù)學(xué)知識(shí)產(chǎn)生形成過(guò)程中,向?qū)W生提供豐富的、典型的、正確的直觀背景材料,讓學(xué)生充分體驗(yàn),滲透數(shù)學(xué)思想,發(fā)展學(xué)生的思維能力,使學(xué)生在掌握數(shù)學(xué)知識(shí)技能的同時(shí),即在學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)概念、公式、定理、法則等的過(guò)程中,深入到數(shù)學(xué)的“靈魂深處”,真正領(lǐng)略數(shù)學(xué)的精髓——數(shù)學(xué)思想方法。
比如在質(zhì)數(shù)、合數(shù)的概念教學(xué)中讓學(xué)生用小正方形拼長(zhǎng)方形,把質(zhì)數(shù)、合數(shù)的概念潛藏在圖形操作(如下圖),明白“質(zhì)數(shù)個(gè)”小正方形只能拼成一個(gè)長(zhǎng)方形,而“合數(shù)個(gè)”小正方形至少能拼成兩個(gè)不同形狀的長(zhǎng)方形(含正方形),滲透數(shù)形結(jié)合的思想,再通過(guò)給這些數(shù)分類,引入質(zhì)數(shù)、合數(shù)的概念,滲透分類思想。又如在“三角形分類”一課中,教師給學(xué)生提供了三角形學(xué)具,先放手讓學(xué)生在小組合作中嘗試對(duì)三角形進(jìn)行分類,學(xué)生從關(guān)注三角形的角與邊的特征入手,借助學(xué)具看一看、比一比、量一量、分一分、想一想,尋找特征、抽象共性,在比較中將具有相同特征的三角形歸為一類,在分類中抽象出圖形的共同特征。這樣的教學(xué),學(xué)生經(jīng)歷了三角形分類的過(guò)程,滲透了分類、集合的思想,豐富了分類活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn),形成分類的基本策略,發(fā)展了歸納能力。
如在教學(xué)“角”的知識(shí)時(shí),先讓學(xué)生在媒體上觀察“巨大的激光器發(fā)送了兩束激光線”,然后由學(xué)生確定一點(diǎn)引出兩條射線畫角,感知角的“靜止性”定義以及角的大小與所畫邊的長(zhǎng)短無(wú)關(guān)的觀念。再讓學(xué)生用“兩條紙片和圖釘”等工具進(jìn)行“造角”活動(dòng),不經(jīng)意之間學(xué)生發(fā)現(xiàn)角可以旋轉(zhuǎn),并且隨著兩條紙片叉開的大小角又可以隨意地變化。這樣“角”便定義為“一條射線繞著它的端點(diǎn)旋轉(zhuǎn)而成的”,這就是角的“運(yùn)動(dòng)性”定義,體現(xiàn)著運(yùn)動(dòng)和變化的數(shù)學(xué)思想。學(xué)生在“畫角、造角”活動(dòng)中經(jīng)歷了“角”的產(chǎn)生、形成和發(fā)展,從中感悟的數(shù)學(xué)思想是充分與深刻的。
數(shù)學(xué)思想方法呈現(xiàn)隱蔽形式。學(xué)生在經(jīng)歷知識(shí)形成的過(guò)程中,通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、抽象、概括等活動(dòng)體驗(yàn)到知識(shí)負(fù)載的方法、蘊(yùn)涵的思想,那么學(xué)生所掌握的知識(shí)就是鮮活的、可遷移的,學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)才能得到質(zhì)的飛躍。
2.在問(wèn)題解決中精心挖掘,滲透數(shù)學(xué)思想方法
在數(shù)學(xué)教學(xué)中,解題是最基本的活動(dòng)形式。任何一個(gè)問(wèn)題,從提出直到解決,需要具體的數(shù)學(xué)知識(shí),但更多的是依靠數(shù)學(xué)思想方法。因此,在數(shù)學(xué)問(wèn)題的探究發(fā)現(xiàn)過(guò)程中,要精心挖掘數(shù)學(xué)的思想方法。
如在教學(xué)四年級(jí)下“植樹問(wèn)題”時(shí),首先呈現(xiàn):在一條100米長(zhǎng)的路的一側(cè),如果兩端都種,每2米種一棵,能種幾棵?面對(duì)這一挑戰(zhàn)性的問(wèn)題,學(xué)生紛紛猜測(cè),有的說(shuō)種50棵,有的說(shuō)種51棵。到底有幾棵?我們能否從“種2、3棵……”出發(fā),先來(lái)找一找其中的規(guī)律呢?隨著問(wèn)題的拋出,學(xué)生陷入了沉思。如果把你們的一只手5指叉開看做5棵樹,每?jī)煽脴渲g就有一個(gè)“間隔”(板書),一共有幾個(gè)間隔?學(xué)生若有所思地回答是4個(gè)。如果種6棵、7棵……,棵數(shù)與間隔的個(gè)數(shù)有怎樣的關(guān)系呢?于是我啟發(fā)學(xué)生通過(guò)動(dòng)手?jǐn)[一擺、畫一畫、議一議,發(fā)現(xiàn)了在兩端都種時(shí)棵數(shù)和間隔數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系(棵數(shù)=間隔數(shù)+1),順利地解決了上述問(wèn)題。然后又將問(wèn)題改為“只種一端、兩端不種時(shí)分別種幾棵”,學(xué)生運(yùn)用同樣的方法興趣盎然地找到了答案。以上問(wèn)題解決過(guò)程給學(xué)生傳達(dá)這樣一種策略:當(dāng)遇到復(fù)雜問(wèn)題時(shí),不妨退到簡(jiǎn)單問(wèn)題,然后從簡(jiǎn)單問(wèn)題的研究中找到規(guī)律,最終來(lái)解決復(fù)雜問(wèn)題。通過(guò)這樣的解題活動(dòng),滲透了探索歸納(化歸)、數(shù)學(xué)建模的思想方法,使學(xué)生感受到思想方法在問(wèn)題解決中的重要作用。
因此,教師對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題的設(shè)計(jì)應(yīng)從數(shù)學(xué)思想方法的角度加以考慮,盡量安排一些有助于加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想方法體驗(yàn)的問(wèn)題,并注意在解決問(wèn)題之后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行交流,深化對(duì)解題方法的認(rèn)識(shí)。
3.在練習(xí)過(guò)程中,經(jīng)歷知識(shí)的鞏固與應(yīng)用,滲透數(shù)學(xué)思想方法
數(shù)學(xué)知識(shí)的鞏固,技能的形成,智力的開發(fā),能力的培養(yǎng)等需要適量的練習(xí)才能實(shí)現(xiàn)。練習(xí)課的練習(xí)不同于新授課的練習(xí),新授課中的練習(xí)主要是為了鞏固剛學(xué)過(guò)的新知,側(cè)重于知識(shí)方面;而練習(xí)課中的練習(xí)則是為了在形成技能的基礎(chǔ)上向能力轉(zhuǎn)化,提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,發(fā)展學(xué)生的思維能力。因此教師要有數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)意識(shí),在練習(xí)課的教學(xué)中不僅要有具體知識(shí)、技能訓(xùn)練的要求,而且要有明確的數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)要求。
新課程所倡導(dǎo)的“算法多樣化”的教學(xué)理念,就是讓學(xué)生在經(jīng)歷算法多樣化的學(xué)習(xí)過(guò)程中,通過(guò)對(duì)算法的歸納與優(yōu)化,深究背后的數(shù)學(xué)思想,最終能靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法解決問(wèn)題,讓數(shù)學(xué)思想方法逐步深入人心,內(nèi)化為學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
5.在復(fù)習(xí)總結(jié)中及時(shí)提煉,學(xué)會(huì)知識(shí)的整理與復(fù)習(xí),強(qiáng)化數(shù)學(xué)思想方法
數(shù)學(xué)思想方法總是隱含在數(shù)學(xué)知識(shí)中,不同章節(jié)的數(shù)學(xué)知識(shí)往往蘊(yùn)涵著不同的數(shù)學(xué)思想方法,有時(shí)在一章或一單元的教學(xué)中,又涉及很多的數(shù)學(xué)思想方法。因此教師在上復(fù)習(xí)課前,要能總體把握教材中隱含的思想方法,明確前后知識(shí)間的聯(lián)系,做到“瞻前顧后”,并把數(shù)學(xué)思想方法的滲透落實(shí)到教學(xué)計(jì)劃中。
在課堂小結(jié)、單元復(fù)習(xí)和知識(shí)運(yùn)用時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)地檢查自己的思維活動(dòng),反思自己是怎樣發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題的,運(yùn)用了哪些基本的思想方法等,及時(shí)對(duì)某種數(shù)學(xué)思想方法進(jìn)行概括與提煉,使學(xué)生從數(shù)學(xué)思想方法的高度把握知識(shí)的本質(zhì)和內(nèi)在的規(guī)律,逐步體會(huì)數(shù)學(xué)思想方法的價(jià)值。
如在復(fù)習(xí)多邊形的面積推導(dǎo)時(shí),教師可引導(dǎo)學(xué)生思考:平行四邊形、三角形、梯形的面積計(jì)算公式各是怎樣推導(dǎo)的?有什么共同點(diǎn)?讓學(xué)生提煉概括:學(xué)習(xí)平行四邊形面積計(jì)算時(shí),我們應(yīng)用割補(bǔ)法把它轉(zhuǎn)化成學(xué)過(guò)的長(zhǎng)方形來(lái)推導(dǎo);學(xué)習(xí)三角形和梯形的面積計(jì)算時(shí),我們用兩個(gè)完全相同的圖形來(lái)拼合或把一個(gè)圖形割補(bǔ)轉(zhuǎn)化成學(xué)過(guò)的圖形來(lái)推導(dǎo)……經(jīng)過(guò)系列概括提煉,學(xué)生得出其中重要的思想方法——轉(zhuǎn)化思想。交流之后我又指出:你能將這些知識(shí)整理成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)嗎?當(dāng)學(xué)生形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)后(如下圖),再次引導(dǎo)學(xué)生將這些平面圖形面積計(jì)算公式統(tǒng)一為梯形的面積計(jì)算公式。通過(guò)以上活動(dòng),深化了對(duì)“化歸”思想的理解,重組了學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),拓展了數(shù)學(xué)思維,數(shù)學(xué)思想方法作為數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)形成的核心起到了重要的組織作用。學(xué)生一旦掌握了數(shù)學(xué)思想方法,不僅能使學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)更完善,還特別有助于今后的學(xué)習(xí)和運(yùn)用。因?yàn)檎莆樟藬?shù)學(xué)的思想方法,學(xué)生面對(duì)新的問(wèn)題時(shí)將懂得怎樣去思考,真正實(shí)現(xiàn)質(zhì)的“飛躍”。
如在學(xué)生掌握長(zhǎng)方體、正方體的體積計(jì)算之后,我呈現(xiàn)一塊不規(guī)則的橡皮泥,要求學(xué)生嘗試不同的方案計(jì)算體積。學(xué)生經(jīng)過(guò)獨(dú)立思考與合作交流,找到三種解決方案:①先捏成長(zhǎng)方體或正方體,再計(jì)算。 ②浸沒(méi)在長(zhǎng)方體水槽中,計(jì)算上升部分水的體積。 ③稱出橡皮泥的重量,再除以每立方厘米橡皮泥的重量(比重)。解決方案的獲得來(lái)自于學(xué)生對(duì)“化歸”思想的主動(dòng)運(yùn)用,然后予以進(jìn)一步提煉,使數(shù)學(xué)思想方法在知識(shí)能力的形成過(guò)程中共同生成。
從以上實(shí)踐不難看出,如果把教師的教學(xué)預(yù)設(shè)看做教學(xué)滲透的前期把握,那么數(shù)學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程、數(shù)學(xué)方法的思索過(guò)程、問(wèn)題解決的發(fā)現(xiàn)過(guò)程以及復(fù)習(xí)運(yùn)用的歸納過(guò)程就是學(xué)生形成數(shù)學(xué)思想方法的源泉。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中要自己去體驗(yàn)、深究、挖掘、提煉,從中揣摩和感受數(shù)學(xué)思想方法,形成自身的數(shù)學(xué)思考方法,提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
(作者單位:哈爾濱市平房區(qū)保國(guó)第一小學(xué))