李元慧
長期以來,一些小學數學教師認為數學成績的好壞,取決于數學題訓練量的多少。事實上,數學習題是永遠做不完的,可數學思想是有限的。教師不能把精力花在刀刃上,結果只能事與愿違。
日本教育學家米山國藏研究發現,學生在學校學到的數學知識,步入社會后幾乎沒有機會應用,出校門一兩年就會忘記,而銘刻于頭腦中的數學精神和數學思想卻能長期發揮作用??梢婎I悟數學思想、運用數學思想才是提高學生數學素養的關鍵。數學思想是數學的精髓,是數學的靈魂。
一、數形結合思想在計算教學中的應用
數形結合思想是根據數與形的關系,促進數與形的轉化,以此來解決數學問題的思想。特別是小學計算教學中理解算理,采用數形結合,使抽象問題形象化,把抽象數字化為具體圖形,使問題簡單、快速得以解決,更利于小學生接受,使其更能深入理解算理。
這個探究算理的活動,就是數形結合的過程,讓學生看到算式想到圖形,看到圖形想到算式,學生把數和形在頭腦中進行有機結合,借助直觀、形象的圖形分析,明白異分母分數相加的計算方法。這一探究過程由學生親自操作,自主構建知識,學生理解才能深刻,不易遺忘。小學計算教學必須探究算理,數形結合是小學階段計算教學中理解算理最有效的數學思想,教師要深刻理解、靈活運用。
二、化歸思想在平面圖形面積公式推導中的運用
化歸思想是數學中使用最普遍的一種方法,其思想是把一個較復雜的問題轉化、歸結為一個簡單的問題,直至轉化為已經解決或容易解決的問題,其基本形式為化難為易、化生為熟、化繁為簡、化整為零、化曲為直等。
教學平行四邊形面積的計算時,教師讓學生課前準備幾張大小不同的平行四邊形紙板,邊長為1厘米的正方形紙板,邊長為1分米的正方形紙板,以及剪刀、直尺和三角板。上課時教師組織學生用面積單位量自己手中的平行四邊形的面積,不滿一格按一格計算,學生根據圖形的實際大小選取面積單位,交流量出的結果。
在此基礎上,教師出示課件:一個平行四邊形果園,底邊長120米,底邊上的高是80米,怎樣量出它的面積?學生一下子陷入了沉思,數據太大,用面積單位量很不方便。一會兒,有學生主動提出,如果知道平行四邊形面積計算公式,像求長方形面積那樣,即可代入數據馬上計算求出。教師抓住教學契機,引導學生利用手中的材料和工具,把平行四邊形剪一剪、拼一拼,轉化為學過的圖形再求面積。學生小組合作,進行操作,然后匯報剪拼情況,集體評價?;厩闆r有以下三種:
學生看題思考:為什么把平行四邊形轉化為長方形?長方形的面積與平行四邊形的面積是什么關系?拼成的長方形的長是原平行四邊形的什么量?拼成的長方形的寬是原平行四邊形的什么量?拼成的長方形面積等于什么?原來的平行四邊形的面積怎么計算?至此,學生完全理解了平行四邊形面積公式的推理過程,化歸思想運用得當,順利達成教學目標。
在整個小學平面圖形面積的教學中,均采用這種教學思想進行教學:三角形轉化為平行四邊形或長方形;梯形轉化為平行四邊形或長方形;圓轉化為長方形。這些平面圖形面積公式的推導都體現了化歸思想的運用,都是運用知識的同化過程,這樣有助于構建和完善學生的認知結構。
三、數學模型的使用中滲透函數思想
函數思想是最重要、最基本的數學思想之一,它運用運動、變化的觀點,集合與對應的思想,分析問題的數量關系,運用函數圖像和性質來解決問題。
在小學數學教學中,學生已完成了許多常見數學模型的構建,下面以“差+減數=被減數”為例,談一談函數思想的滲透。設被減數一定,減數與差的變化如下表:
減數與差是怎樣變化的?能否求出空格內的數?當減數是25時,差是多少?
此表中減數依次增大,差依次減小;反之,減數依次減小,差依次增大。這樣使學生感受到,一個量隨另一個量的變化而變化,有意滲透了函數思想。
再如,應用數學模型“工效×時間=工作量”,其中工作量一定,設計如下題:工人師傅計劃生產1200個零件,? ? ? ? ,需要多少小時?教師讓學生填上條件,再求問題。學生通過填條件,求結果,感受到每小時生產零件個數與所需時間的變化。學生在這樣的訓練中體會到,一個量發生變化,另一個量也會發生變化,但兩個變化的量的積不變。
四、精心命題,啟發學生運用數學思想解題
為了使學生系統地理解、運用常見的數學思想,教師要精心設計特定習題,強化數學思想。
如判斷題:自然數的個數比偶數多。如果運用集合、對應、極限的數學思想處理就相對簡單了。于是,教師讓學生把自然數集合的各個元素都乘以2,建立一種對應關系,得到的各個元素放在下一個集合里面,學生嘗試后發現:自然數、偶數都是無限的,沒有可比性。
又如:5筐梨和4筐橘子共180千克,每筐梨重a千克,每筐橘子重b千克,那么:(1)5a表示? ?;(2)4b表示? ? ;(3)? ? +
=180;(4)180-5a=? ?。這道題看似簡單,其實揭示了方程的本質,未知數與已知數平等參加運算,建立等量關系,為學習列方程解應用題打下基礎。
再如:探究0.999……=? 。學生學習循環小數后,教師可讓學生討論:這個數到底是多少?學生充分發表意見,教師最后引導學生思考:當循環節個數無窮大時,0.999……=1。此題便是運用極限思想來求解。
運用數學思想,通過解題加強對數學思想的理解,這種雙向驅動的思維訓練,會使學生對數學學習越來越有興趣,頭腦越來越聰明。
小學數學知識淺顯易懂,但也蘊含著深刻的數學思想,數學思想的理解與運用,在小學數學教學中尤為重要。課程標準把小學數學“雙基”拓展為“四基”,把基本的數學思想作為重要的教學目標。教師應明確使命,系統學習與數學思想相關的本體知識,深入挖掘,梳理教材中蘊含的數學思想,找準切入點,將無形的數學思想貫穿到有形的數學教學之中,將數學的本質、知識的形成、思維活動展現給學生,讓學生插上數學的翅膀,遨游在深邃的數學王國之中。