許天云
【摘要】在小學階段培養學生的符號意識,將有利于數學思維能力、運算能力和推理能力的養成。數學知識與“符號”緊密相連,而符號意識與數學核心素養相輔相成。小學數學教學不僅是數感的培養過程,而且是符號意識的發展過程。符號意識的培養對學生全面發展有重要意義。文章深入探究了小學高年級數學教學中學生符號意識培養的有效策略,促進學生綜合素養的發展。
【關鍵詞】小學數學;符號意識;培養策略
數學符號是一種通用且簡約的數學語言,是能夠讓抽象而復雜的數學問題轉變為條理性的直觀現象的必要工具。人們可以利用數學符號分析并解決數學問題。小學數學教學是以符號為中介引導學生掌握數學理念的過程。在小學階段,學生所接觸到的數學符號一般包括<、>、=、a、x、π、+、-、×、÷等。數學新課程標準中明確強調了發展學生符號意識的重要性,其中指出“數學教學中應注重發展學生數感、符號意識、空間觀念、幾何直觀、數據分析觀念……”在小學階段幫助學生建立符號意識將有助于提升數學理解能力、推理能力、表達能力和探究能力等數學思維。小學教師應注重培養學生的符號意識。本文具體從以下幾個方面探究培養小學生數學符號意識的有效策略。
一、創設生動情境,培養良好數感
在小學數學教學中,教師可通過創設情境的方式引導學生展開多元化和自主化的學習。所以,符號意識的培養也可以借助一定的情境創設,讓學生在情境中深入體會符號的意義,并培養良好的數感,增強符號運用的意識,如利用符號來解決問題,或者表示數量關系等。
比如人教版五年級上冊“用字母表示數”這一課,本節課的教學重點在于使學生認識“用字母表示數”的意義和作用,同時在具體情境中滲透符號意識。在本節課中,教師首先創設對話情境:“你是否跟你同學炫耀過‘這游戲我n年前就已經玩過了。或者有人提起你的糗事,你會不屑地說‘這已經是n年前的事了。”聯系學生實際生活的對話情境,充分激發了學生的自主學習積極性,將學生的注意力引入課堂。
接下來,進入生活情境:“我比小紅大30歲,小紅1歲時,她爸爸31歲。”通過情境圖展示引導學生認識符號背后的數量關系。為了讓學生建立符號與數字之間的數感,教師讓學生用表格表示出情境圖中的關鍵信息。學生們的積極性都非常高,通過表格學生認識到小紅年齡變化與爸爸年齡變化之間的關系,并根據表格數據嘗試自主列式(式中用字母表示)。用a表示小紅的年齡,就可以得到爸爸的年齡和“我”的年齡的公式。再通過帶入解題的方式,使學生初步掌握符號表示數量關系的重要作用。
在本課中,以學生生活經驗為依托,培養了學生的良好數感,更讓學生初步建立了“符號化”的觀念。
二、引導對比推理,感受符號價值
為了進一步深化學生的符號意識,有必要引導學生對數學問題進行對比推理,借助自主推理和思考感受符號價值。小學數學教材中的符號一般是抽象和簡練的,教師在教學時應引導學生進行知識遷移,將熟悉的符號進行對比,從而提升靈活運用數學符號的能力,使學生充分感受到符號應用的價值。
比如利用小游戲引導學生在探究問題中感受符號價值。音樂響起“一只猴子一張嘴,兩只眼睛,四條腿,兩只猴子兩張嘴……”這時,就可以引導學生探究其中的規律,嘗試用字母符號來表示數量關系,如用n來表示猴子數量。為了讓學生自主感受符號價值,可以讓學生分組進行探究,還可以嘗試用n來表示其他事物的變化規律,然后將公式進行對比得出結論。學生通過探究對比明確了n、a、m等可以代表任意一個自然數,也可以是確定的一個數。開始探究時,學生會使用m、n、a、b……等字母分別表示只、嘴、腿、眼睛的量詞。但通過對比研究發現,只要固定一個字母符號,如用n表示猴子數量,猴子嘴巴、腿和眼睛的數量都可以與n進行關聯,這樣的符號表示方式比多種符號表示的方式更能夠突出數量關系,更易于解決問題。在此過程中,學生充分感受到了符號的應用價值,建立了符號應用的數學意識。
三、體驗合作探究,升華符號內涵
新課程理念強調培養小學生自主合作探究的學習能力。符號意識是一種數學思維的體現,也是良好數感的升華。所以,教師在數學課堂教學時,應以數學符號為索引構建合作探究情境,讓學生在學習過程中大膽構想、表達、推理等,進而升華符號內涵,培養其借助符號來解決問題的數學應用能力。
比如在教學“列含有未知數x等式解應用題(一)”時,為了培養學生分析推理的能力,教師可以提問:“食堂原總共有27袋大米,然后又買了一些,現在總共有45袋,問食堂又買來多少袋大米?”這就需要列出含有未知數的等式來解決問題。學生可以通過合作探究列出算式。
再如四年級下冊“加法交換律”中,針對題目“△+☆=12,2○+△=4☆”,教師可以將學生分成幾個小組,以解析符號等式為目標,小組間展開激烈競爭。學生通過小組合作探究解決了數學問題,更鍛煉了學生的數學推理思維、創新思維以及運算能力。
可見,符號給予學生更多想象和創造的空間,讓學生的自主思考、推理和創造等核心素養能夠得到挖掘與培養。符號意識的培養不僅是新課程教學目標的一類,而且是挖掘學生數學潛能的有效工具。因此,抓住合作探究的學習契機,數學符號的內涵就更加凸顯。
四、鍛煉自主表達,體現符號優勢
表達能力不僅僅是語文學科的專項,數學學習中同樣需要較好的理解能力和表達能力。符號也是一種數學表達的方式,以符號表述數學問題,能夠變抽象為直觀,變復雜為系統,從而鍛煉學生的數學實踐應用能力。通過不斷強化數學符號運算,獲得更為豐富的新知識,從而體會到數學符號在運算中的優越性,對于建立空間觀念、提升創新思維和邏輯推理能力等都有較大的幫助。
比如先用a、b、x、y等符號來表達不同的數學公式和數量關系,然后進行數學符號的專項應用訓練。在“統計”這部分教學后,教師布置任務:“學生們在課余時間記錄一周、一個月的天氣情況,可嘗試運用不同的數學符號來準確表達數據。”學生搜集了相關資料,用自己喜歡的符號來表示天氣變化情況。與實際生活息息相關的數學符號和數學現象讓學生感受到了符號的魅力。
再如在計算圓的面積時,先寫出公式,然后帶入數值進行計算,最終解決問題,培養學生應用數學公式來解決問題的數學思維,以及運用數學符號化繁為簡的數學應用能力。教師還可以利用看似抽象的應用題作為鞏固練習題目,引導學生用數學符號來表示數量關系,給予學生邏輯推理、數學建模的自主權。通過小組中合作討論探究,結合自主思考和創新的學習過程,學生學會了更加簡潔準確地表達數學問題,更體現了符號在數學體系中的應用優勢。
總之,數學符號不僅是數學教學中的重要內容,而且是學生終身發展的必要元素。在小學階段就著重培養學生的符號意識,既有利于培養良好的數感,又能夠借助探究學習過程,拓展學生邏輯推理、想象創新、合作探究的思維能力。所以,數學符號意識是培養人理性思維的必要工具。教師應遵循學生認知規律,以多元化的方式引導其了解數學符號的意義,感受其價值及魅力,最終促進學生數學核心素養的全面發展。
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