江蘇省無錫市錫山實驗小學 呂凱芳
剛進入一年級的小學生好動、注意力不易集中、課堂聽講習慣還沒有形成。這時,數學教材中卻出現“學生擺小花片探究分與合”的要求,成為老師們的一大挑戰。為了學生課上能控制自己隨意玩花片的行為,課前安排他們接觸花片的活動必不可少。活動結果令人喜出望外,由花片組裝成的摩托車、初升的太陽、割草機、單人沙發、風車等,讓我看到了學生富有潛力的想象。
有人說:“想象力是兒童人生希望的源泉,也是人生高度的基石。”想象力強的孩子知識獲取的能力、自主學習的能力都不會差。伯克利的心理學家艾莉森·高普尼克也曾說過:想象力來源于知識。當學生明白了事物之間的相互關系,對知識的理解更加透徹時,想象力自然迸發。因此,教師要從萌芽狀態的一年級開始,重視、保護、培養想象力,讓想象力為學生的終身發展服務。
要培養“數學核心素養”——“數學抽象”“邏輯推理”“數學建模”“直觀想象”,想象力起著關鍵性的作用。核心素養的培養又恰恰促進了想象力的提升,兩者相輔相成,共同發展。因此,教師培養一年級學生想象力時,應立足核心素養,全方位多角度激活他們的思維。
數學抽象是人的思維對數學規律與本質的提煉和刻畫,而想象則是數學抽象時的一種思維方式。學生在想象時,把現實原型與數學抽象進行溝通連接,在連接中他們獲得了更多發現數學知識的機會,數學思維能力得到了鍛煉。同時,在這樣的思維活動中,學生的學習熱情得到激發,學習態度更加積極。蘇教版數學第一冊《有趣的拼搭》實踐活動中,我就經歷了這樣的教學過程:
(一)教師:小朋友,你知道長方體、正方體、圓柱和球,誰最好滾?滾得最遠?(引導學生利用生活經驗,初次想象)
教師:是不是這樣呢?我們一起來做個小實驗吧!請拿出長方體、正方體、圓柱和球各一個,放在搭好的斜坡頂端,讓它們自由滾下來。一邊活動一邊觀察,記錄你的發現。
(二)學生自由活動、實踐觀察。
(三)討論交流:你發現了什么有趣的現象?哪種物體滾得快?哪種物體滾得慢?
學生:球最好滾、滾得最遠;圓柱沒有球靈活;長方體和正方體最難滾。
討論:為什么球非常靈活?而圓柱不及球靈活?長方體和正方體最難滾?(學生通過實踐體會與想象相結合,回答相當精彩)
(四)聯系生活實際,引導聯想應用:圓柱和球容易滾,你在生活中遇到過這樣形狀的物體嗎?
學生展開想象:
學生1:超市的推車、旅游時用的行李箱,下面輪子都用球,這樣推起來靈活,不用花力氣就能很容易改變方向。
學生2:汽車輪子必須用圓柱。
教師:為什么呢?
學生答:設計成圓柱后,汽車不會不聽指揮胡亂轉彎,但又能開得又快又穩!
教師:如果把汽車車輪設計成球,又會怎樣?
學生:那汽車就太靈活了,會不聽指揮,就要撞到別的東西上去,很危險!
教師:如果把汽車車輪設計成長方體或正方體,會怎樣?
學生笑答:那汽車就沒辦法開起來了,坐在車里一顛一顛,痛苦死了!
……
在這一教學環節中,教師抓住抽象契機,點燃學生想象的火花,學生在想象中把生活現象與數學特征建立聯系,感悟抽象出立體圖形的特征,在濃厚的興趣中自主探究,讓思維能力獲得提升。
眾所周知,新知往往建立在舊知的經驗基礎上,是舊知的延伸與拓展。學生在理解掌握新知的過程中,會通過已知經驗探求新問題,感悟其中的邏輯關系,體會新知識的本質內涵,這一思維過程就是數學推理過程。教師在數學課堂中,根據教材和學生實際,有意識地設置懸念,引導他們在推理中自主想象。
例如:蘇教版數學第二冊為鞏固學生的計算能力出現了這樣的練習題型:15-7 再加4 再減9 再加8,得數是幾?學生能根據題意知道:用前一個算式的得數和后一個數組成新的算式,再進行計算。幾組練習之后,教師又改編了題型,用幾減7 再加4 再減9 再加8 等于12?這樣的題型,顯然需要學生倒退思考出得數,但對于一年級學生卻是思維難題,他們無法一下子找準解題的關鍵,更不會運用求未知數思路解答。怎么辦?這時教師要引導學生觀察,學生發現:這一題就是有多個求未知數的算式組合而成,想把它們分割成熟悉的內容,就必須從最后的得數12 開始,往前倒推想象思考:幾加8 等于12,4+8=12;幾減9等于4,13-9=4;幾加4 等于13,9+ 4=13;幾減7 等于9,16-7=9。
由于學生已掌握連續計算的解答方法,也已有“求算式中的未知數”的經歷,所以教師有意識地改編題型,讓他們通過觀察、比較、推理、想象,把已有的經驗與新遇到的問題建立鏈接,初步勾勒出此類題型的解題輪廓,接著再想象分割成熟悉的知識塊,解決問題。
學習數學知識,需進行數學建模。學生是數學建模的主體,他們在建模中通過想象溝通知識與外界現實的聯系,通過數學語言描述世界萬物的本質特征。
在教授《兩位數加減法》單元時發現,這些內容都是通過擺小棒、撥計數器,把算理和算法結合起來,讓形象的內容抽象化。如何把這些相似的課串聯起來,緊緊地吸引學生呢?我嘗試這樣的改變。
例1:計算45+30 的和,數學思想方法的滲透、操作的指導非常關鍵。
第一步,教師引導學生擺小棒體會知識形成過程:先把40 和30 相加得70,70 再加剩下來的5 等于75。然后同桌合作,相互說說操作過程。第二步,通過“計數器”逐步加深相同數位相加的概念,引導學生思維向計算方法遷移。
例2:計算45-30 的差。我繼續引導鞏固探究思路與方法:要把45-30準確計算出來,你有什么好方法?學生回答:可以擺小棒也可以撥計數器!接著學生通過想象、思考選擇合適的方法進行探究、解答。交流匯報時我再次引導,促使學生進一步鞏固操作方法和思考過程。
例3:我直接出示例題43+31,要求同桌相互說說準備選擇哪一種探究方法。于是,學生紛紛展開想象,選擇自己喜歡的方法:有學生覺得“擺小棒”的方法不錯,有學生想用“撥計數器”的方法,還有學生想用畫小棒、畫計數器的方法,更有學生憑借前兩節課的直接經驗,把“擺”與“畫”在腦中通過想象完成,快速尋找到所要的答案……
學生數學建模的形成,需要教師不斷引導。《兩位數加減法》的教學,每課時的知識技能相似,這時教師特別容易在教學中滲透建模思想,在前兩節課上有意識地引導學生經歷探究,掌握方法,使其對后面幾節大同小異的課有主動參與探究的自信與愿望。接著在后面的新知探究中,教師給學生“想象”的機會,讓學生在“想象”中尋找適合自己的實踐方法,而學生在前兩節課時積累了“想象”的辦法,很容易通過“想象”找到所要研究問題的答案,最終自主建模,順利完成教學目標。這樣的教學引導過程,學生的想象力在從具體實物逐漸向抽象模型轉化的過程中得到鍛煉與發展,同時也無形中培養了學生先“想象”后操作的好習慣。
直觀想象是幾何直觀與空間想象的融合,它是利用幾何直觀與空間想象感知世界萬物的形態與變化,從而解決數學問題的重要途徑。在教學中,教師往往會重視空間觀念的培養,忽略空間想象能力的發展。孰不知,學生空間想象能力能把具體實物抽象成幾何圖形,是發展其空間觀念的重要途徑之一。
如:蘇教版數學第一冊練習二第10 題,在一個已經鋪了一些小長方形的大長方形中,畫一畫、數一數,還要幾塊才能鋪滿?這里,教師沒有為了降低難度,借助動手實踐或課件演示的方法進行教學,而是給學生提供了足夠的時間和空間,進行觀察想象:還要畫幾塊才能鋪滿?很多學生依靠經驗在腦中慢慢形成一幅空間圖:左起第一豎排鋪了4 塊,那么第二豎排肯定需要添1 塊,依次類推第三排添2 塊,第四豎排添3 塊,橫里4 塊,豎里4 塊,一共要添6 塊。有些學生是從下往上推的,第四排有4 塊,那么第三排就缺一塊,第二排缺兩塊,第一排缺三塊,學生沒畫但實際已在腦中想象畫面。接著,再要求學生用筆畫出,呈現自己的想象。
教師在這里放慢教學的腳步,引導學生在觀察中想象、在分析中想象、在操作中想象,讓想象貫穿于整個活動,逐步引導學生不斷在一維與二維空間之間轉換,發展了學生的空間觀念。
想象力是一種素養,是一種能力。愛因斯坦說過:“想象力比知識更重要,因為知識是有限的,而想象力則概括著世界上的一切,推動著進步,并且是知識進化的源泉。”因此在一年級的數學課堂上,需重視學生想象力的培養。讓我們從數學核心素養出發,給“想象力”提供時間與空間,為學生的發展以及未來社會的需要保駕護航吧!