江蘇省邳州市閩江路小學 張翠華
在數學教育中,應該教什么?如何去教?對數學知識應該如何呈現?我們要帶著對這些問題的反思,重新來關注數學本身所蘊藏的思想與方法。小學生對數學知識的理解與應用,要回歸兒童立場,用數學思想和方法來潤澤學生心靈,讓學生從數學中感知和把握思想與方法。單純的講題,單純的演練,并不能增進學生對數學本質的理解,要依托數學活動,探析數學的本質問題,從數學思想與方法提煉中,發展學生的數學素養。
在數學課改實踐中,對兒童觀的回歸,要關注數學與學生生活的關聯,基于學生的數學經驗來展開課堂教學。在兒童視域下,數學知識絕非簡單地做數學題,而是要從數學題目中挖掘數學的本質。數學思想融合了數學內容與方法,更是對數學本質的抽象概括與提煉。對數學知識的講解,教師要善于引出與之關聯的數學思想,讓學生不僅學會解答數學題,還要體會數學人文精神。數學家柯朗提出:“數學教學,不能流于對單純數學題目的訓練,這種訓練,固然可以發展學生的演算能力,但無助于學生對數學的本質理解,更無助于發展學生的獨立思考能力。”在當下的數學課堂,純知識性的技能教育,讓學生對數學學習感到枯燥、無趣和封閉,喪失對數學思維靈活性的體認。如一些學生,即便是數學成績非常好,也會對數學產生厭惡情緒。在大量數學習題訓練中,學生未能真正體驗數學的“生活化”與“數學化”過程,將解題方法當做了工具,也讓學生無法感知深邃的數學思想,對數學的嚴謹與科學更難以領略。
數學的靈魂是“思想”,數學思想又是什么?從數學學科教育實踐來看,數學思想是基于數學知識,對數學內容和方法的理性認識,具有抽象性和概括性特征。在小學數學教學中,數學思想是豐富的。教師在講解數學知識,討論數學問題時,要注重數學思想的提煉,要有計劃地滲透數學思想與方法,讓學生領悟和體驗數學思想價值。如認識10 以內的數字,可以通過大量感性材料、教具來滲透,讓學生理解10 以內的數,建立10 以內數的概念。再如:對于小數乘法的學習,學生已經了解和掌握整數乘法的基本方法,我們可以搭建生活化情境,滲透小數乘法知識,讓學生從數學問題中,分析數量關系,找出計算方法。再聯系小數點的位置變化,將整數乘法思維,遷移到小數乘法中,得到小數乘法的積。在探究小數乘法中,不僅深化了對整數乘法方法的應用,更獲得對小數乘法算理的理解,在滲透數學歸納、轉化思想中提升學生的數學應用能力。
數學中的思想與方法源于數學知識與創造,在小學課堂,對數學思想與方法的梳理,主要歸納為以下幾點。
第一,分類思想方法。分類,是將某一數學問題看成整體,按照相應的標準劃分為幾個部分。在小學數學中,分類思想的運用,便于對同一類數學問題、不同類型的數學問題進行清晰梳理,增進學生對數學問題本質的理解。如學習三角形,對三角形可以分為直角三角形、銳角三角形、鈍角三角形。需要強調的是,在分類思想方法中,需要遵循同樣的分類標準。分類后,不能重復,不能遺漏。如對于四邊形的分類,可以分為平行四邊形、梯形和任意四邊形;對平行四邊形,可以分為一般平行四邊形和特殊平行四邊形,如長方形;對長方形可以分為一般長方形和特殊長方形,如正方形。
第二,轉化思想方法。對于轉化,可以成為“化歸”思想,基于聯系、運動、發展的觀點來看待數學,以解決復雜的數學問題。轉化在小學數學中應用較多,如在數與代數中,空間和圖形中,都要用到轉化思想。轉化思想,有助于對數學問題進行變換,幫助學生找到更有效的解決問題的方法。需要強調的是,在轉化思想方法中,需要把握熟悉性原則、簡單化原則、具體化原則,讓學生能夠結合已有經驗,聯系生活實際,展開具象化數學問題轉化,幫助學生將抽象的數學問題直觀化解決。
第三,數形結合思想方法。數形結合,將“數”與“形”建立關聯,促進數學“抽象”與“具體”的互補、融合。在數學知識中,抽象性是數學的本質特點之一,小學生年齡小,思維還處于形象化階段。面對數學問題,通過將數學抽象與具體的形象相聯系,以“形”助教,來解決數學問題。如在比較整數、分數、小數的大小時,我們引入“數軸”,通過“數軸”來確定整數、分數、小數的位置,從而直觀辨析其大小關系。同樣,數形結合思想方法在應用中,還要善用幾何圖形來表示數學概念、計算法則、算理,增進學生對數理的認知。如對于×,可以通過圖示法來幫助學生認識分數乘法的算理與算法。同樣,在學習相距問題、路程問題時,我們也可以將數學表述語言,轉換為具體的行程圖示,讓學生快速找到解決問題的方法,明晰各個量之間的數量關系。
第四,歸納思想方法。歸納法是通過對特殊示例、題材進行觀察、分析,舍去非本質要素,得出事物之間的本質聯系。也就是說,歸納是將特殊推向一般的思維方法。在小學數學中,歸納法的應用很多。通過對數學知識的觀察、實驗、思考,從中歸納出一般性結論,發展學生的推理與探究能力。
對數學課堂上數學思想與方法的滲透,教師要回歸兒童,立足數學課堂,樹立正確的數學教學觀,以數學知識為載體,融入數學思想與方法,讓學生在親歷、實踐、感知中感悟數學思想與方法。
對數學思想的滲透,教師可以通過數學文化,讓學生認識數學的系統性、結構性、邏輯性特點。笛卡爾在解決數學問題時提出設想:所有問題是否可以轉換為數學問題,通過解決數學問題,再來化解所有問題中的已知量與未知量之間的關系。正是基于這一點,笛卡爾賦予了“方程”思想深刻的意義內涵和價值。在小學數學中,很多學生習慣從已知探究未知,通過利用算術方法,找到解決未知量的算法。但對“方程”思想較為排斥,因為“方程”思想從未知入手,來分析未知與已知之間的關系,與學生的思維習慣相悖。如在代數中,用字母來表示未知數,按照運算規律來參與運算,來清晰表示已知與未知之間的數量關系。但是,小學生對“方程”思想難以理解,在后續解決應用題時,總是不善于運用字母x 來表示未知數。“方程”思想,是對數量關系變化規律的本質性呈現,體現了數學的整體關聯性和結構性。舉例來講,對于乘法口算題,4×6= ;40×6= ; 400×6= ;再 如,20×6= ;20×60= ; 20×600= ;再如,300×600= ;30×600= ; 3×600= 。很多時候,學生在口算后,教師關注的是結果的正確性,而有經驗的教師,會讓學生先計算,再比較答案,讓學生從答案中去觀察、提煉解題規律。由此得出結論:對于兩個數相乘,當一個數變化,另一個數不變時,得數變化是有規律的。找出了這個規律,對于學生理解乘法規律,提升乘法解題速度具有重要的價值。
在對兒童數學思維研究中發現,兒童的數學思維分為三層,第一層為數學描述,對感性數學材料的認知;第二層為數學抽象,從數學材料中提煉出邏輯數量關系,如對數學方法、概念、公式解題經驗的積累;第三層為數學理論與實踐應用,主要是學生將所獲得的數學思想方法,應用到不同的數學問題中。教師在引領學生探究數學思想與方法時,要鼓勵學生自己動手,參與對數學材料的組織、思考和應用,從數學材料中獲得數學思想與方法。很多時候,在數學課堂,對概念的講解往往以灌輸為主。這個概念是什么,讓學生多看、多讀、多記。這種方法,學生并未真正理解數學概念,對數學概念的內涵也把握不清晰。如在學習“圓”時,我們革新課堂流程,直接在黑板上用圓規畫出一個圓。接著,請學生自己動手,用圓規在練習本上畫一個圓。然后,對照黑板與練習本上的兩個圓,讓學生觀察并思考兩者的異同點。從學生的動手感知中,兩個圓都是“圓”,但兩個圓卻不完全相同。黑板上的圓大,練習本上的圓小,大與小是由畫圓時所選取的“圓規兩腳之間的距離”決定的,即圓的半徑。相同的是,兩個圓,都是先確定一個點,再拉開圓規兩腳,旋轉一周而成。由此,讓學生快速找到“圓”的三要素,即定點、定長、旋轉一周。
在數學課堂上,對數學思想與方法的感知,還要拓展學生的認知視野,突出學生對數學問題的解決,在數學解題中深化數學思想與方法的理解,增強學生的數學應用能力。如怎樣測量一個不規則物體的體積,以土豆為例,土豆本身不規則,無法直接利用體積公式來計算,這就需要我們探析別的途徑。我們可以將之放于裝有水的長方體或圓柱體容器內,先測量原來容器的長和寬,再測量水面升高的距離,利用長方體或圓柱體體積變化來等同轉化為土豆的體積,讓難以解決的數學問題迎刃而解。可見,對數學教學,我們不能單一地停留于解法的訓練,還要關注學生,滲透數學思想與方法,讓學生從數學解題體驗中感受到數學的智慧與美,讓學生從數學學習中獲得數學思想的浸潤與熏陶。