【摘要】本文論述在小學數學教學中滲透數學思想的策略,建議教師在課前磨課中深究數學思想方法、在課中教學時滲透數學思想方法、在歸納總結處外顯數學思想方法,提高學生應用數學思想方法解決問題的能力。
【關鍵詞】小學數學 數學思想 數學方法 歸納總結 滲透
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2020)37-0093-02
數學思想方法是數學學科的靈魂,是塑造完善的認知結構的樞紐,是知識內化為技能的智慧工廠,是鍛造數學觀念和熔鑄創新思維的熔爐。在小學數學教學中,教師應重視數學思想方法的滲透,不斷提高學生應用數學思想方法解決問題的能力,提高數學素養。
一、正確認識數學思想的重要功能
筆者認為,數學思想是數學學科不斷發展的引擎,數學思維特有的抽象、推理、建模功能是構成數學大廈的基礎。
一是抽象功能。人類通過數學抽象,從實物中抽離出數學概念和法則,并由此為源頭建立了許多分支,可以說,沒有抽象就沒有數學學科的源遠流長。數學中的任何一個公式定理,都是從事物或者事例中不斷抽象的結果。如在啟蒙階段學習《加法的初步認識》時,教材出示的情境圖是“美猴王定居花果山”(圖略)。山上站著2只猿猴,桃樹上蹲著3只金絲猴,一共有幾只猴兒?通過抽象讓學生明白:這一數量變化過程,除了用語言描述,還可以縮減成數學符號記錄,即“2+3=5”;“2”代表山上的2只猿猴,“3”代表樹上的3只金絲猴,“+”表示合并,“5”代表總數有5只猴兒。這樣通過語言與算式的比較,學生敏銳地察覺到:數學符號是精煉的特殊語言。正因為有了抽象和概括,才使人們對數學知識的記載和傳遞更簡捷精準。
二是推理功能。由部分事物的特性,推出全體事物具有該特征,或者由特殊事例推出一般事物的特性,稱為歸納推理。換而言之,歸納推理是由局部到全部,由特例到一般的推導聯想過程。推理的根據叫前提,推導的成果叫結論。如在四年級探究“三角形的內角和”一課中,操作之后探明:直角、銳角、鈍角三角形的內角和都是180°。于是進一步得出結論:任意三角形的三個內角的和都是180°。這是典型的由“三種三角形的內角和均為180°”這個局部結論,推理出“所有三角形的內角和都是180°”的普遍性結論,屬于歸納推理。
三是數學模型功能。數學模型是用數學問題概括出生活問題。從廣義上說,凡是數學的概念、定理、公式都是數學模型。而模型功能就是將生活問題轉化為抽象的數學類型問題,通過解決模型問題來解決生活難題。生活中紛繁復雜的難題往往可以轉化為數學模型以尋找突破口。如在教學“長方形的面積”一課時,首先拼擺面積為1平方厘米的小正方形,明確一個圖形能夠被劃分為多少個這樣的方塊,它的面積就是幾平方厘米。然后讓學生操作探究、填表。借助表格,指引學生探析:矩形面積與什么相關聯?具體是什么樣的數量關系?最終,學生根據研究討論提煉出公式:長方形的面積=長×寬,然后運用現成的公式來解決所有涉及矩形的面積問題,這就是典型的建模過程。
二、在課前研磨中深挖數學思想方法
事實上,單純的知識講解,單靠不斷積累很容易被淡忘,而掌握牢固的數學方法,形成深刻的數學思想,才能馳而不息、久久為功,正所謂“授之以魚,不如授之以漁”。小學數學教學的基本任務是提高學生的思維品質,而數學思想方法恰好是錘煉思維品質的有效武器。那么具體如何實施數學思想的滲透呢?
“凡事預則立,不預則廢”,備課備好了就等于成功了一半。現階段的教材注重結論的得出和應用,對背后的思想方法和思維活性較為隱晦。這就需要教師在備課時深挖教材,開采出深埋其中的思想方法,并反復自問:“設計這些活動的初衷是什么?如何讓學生深刻領會知識生成的始末?如何巧妙滲透數學思想?”通過這樣的課前備課及設問,將數學思想不露聲色地融入操作活動,使知識技能這條明線與思想方法這條暗線交織纏繞,擰成一股繩。
例如在“平均數”一課的備課中,筆者創設的情境是籃球世錦賽國家隊中場決定替補球員上場的情節,并出示了兩位球員的投籃得分表。該選派幾號球員接替呢?學生眾說紛紜,按擇優錄取的原則,比總分、比上場次數、比最高得分、比最低得分……這一過程其實就是嘗試建模的過程。但意見不一帶來的認知沖突讓學生否決了前述幾種議案,初步建模失敗。于是就產生一種新的模型嘗試——“平均數”模型,學生興趣大增。接著教材提供兩種求平均數的方法:一種是挪動小方塊的操作法,一種是計算法。備課時,教師要深刻理解兩種求平均數的方法背后蘊含的思想方法。在第一種方法中,滲透的是“移多補少”的思想方法,同時還有數形結合加以策應。第二種方法是用“先歸總,再平分”的方法求出平均數,主要蘊含二次分配的思想。
三、在課堂教學中巧妙滲透數學思想方法
課堂是教學的主陣地。在課堂教學中,教師要精心設計活動環節,通過對問題的追查,潤物無聲地滲透數學思想方法,培養學生帶著問題去制訂策略的習慣,提高學生的數學素養,在探求新知中體悟數學思想方法。數學知識發源、成型、發展的過程恰好是解決問題的方法誕生、應用的過程。新授課時,教師通過引導學生鉆研問題,再現其形成經過,揭示其走向,使學生在習得知識的同時,吸收到數學思想方法。
例如,在一年級“認識圖形”一課教學中,教師出示眾多物體:各種方形紙盒、各種玩具,然后攤開在桌面上,讓學生自主分類。學生通過觀察、觸摸、描述、分析、思考和辨別,將這些物體分成四類:一種是長方體(有6個表面,四四方方的,對面完全相同);一種是正方體(有6個表面,各個面完全相同);一種是圓柱體(有2個圓面,一個曲面,上下粗細相同);一種是球(任何一個角度的投影和截面都是圓形,可以自由無阻礙、無規則地滾動)。在比較、分析中,學生自主將特征相近的物體歸為一類,在分類的過程中高度概括出這類物體的特性。可見,在上述研究活動中,學生感受了分類的過程,滲透了分類、集合、概括等數學思想,同時還掌握了歸類的策略,發展了歸納抽象的能力,豐富了操作經驗。
四、在歸納總結中外顯數學思想方法
數學思想方法總是與數學知識融為一體、相互依存。當學生的數學知識達到一定存量,解題經驗較為豐富時,教師要及時將蘊含其中的思想方法揭露出來。學生本來就對數學思想方法有所察覺,經過教師的提點和明示、提煉和宣傳,便會瞬間清朗起來,從而深刻理解數學知識,掌握數學思想方法。
例如,在學習“平行四邊形的面積”一課時,學生通過剪接,將平行四邊形改造成與之等底等高的長方形,求出了長方形的面積就相當于求出了平行四邊形的面積。之后,教師及時歸納總結:“在探究平行四邊形的面積公式時,是將平行四邊形改造成為等底等高的長方形,然后間接求面積,這種將未知的問題轉化成已知的問題的思想方法在數學上稱為化歸(或轉化)思想。這種思想方法極其重要且應用十分廣泛。”在推導這個公式時,學生發現:長方形的長是由平行四邊形的底變形而來,長方形的寬是由平行四邊形的高轉化而來,因為“長方形的面積=長×寬”,所以“平行四邊形的面積=底×高”。這一公式的得出,還運用到了等價對換、等量代換的思想。經過歸納總結,使數學思想方法更加外顯,使學生的知識體系更加完整,今后學生在面對類似問題時,知道如何科學理智地應對。
總之,教師應以知識技能為依托,通過各種有效的手段和舉措,循序漸進地滲透數學思想方法。教師不妨把重要的數學思想方法直觀生動地揭示出來,讓學生養成使用數學思想方法制訂解決問題策略的思考習慣。
作者簡介:陳莉妹(1975— ),女,廣西興業人,大學專科學歷,一級教師,主要從事小學數學教學。
(責編 林 劍)