張慧
[摘 要]有序思維是理性思維的基礎和前提,培養學生的有序思維是數學教學的重要任務之一。基于教學實踐,通過設計核心問題,激活有序思維;借力數學操作,促進有序思維;展開數學探究,助推有序思維;設計針對練習,發展有序思維,提出培養學生有序思維的路徑。
[關鍵詞]有序思維;理性思維;數學探究
[中圖分類號] G623.5[文獻標識碼] A[文章編號] 1007-9068(2021)32-0083-02
數學是思維的體操。鄭毓信教授在“走進數學思維”的報告里提到,幫助學生學會數學地思維,乃至“通過數學學會思維”。數學思維是數學核心素養重要的組成部分,它指的是學生在思考和解決問題時能夠遵循一定的邏輯順序,按照特定的步驟有條不紊地展開探索。有序思維是理性思維的基礎和前提。培養學生的有序思維,對于提升學生數學思考力,發展學生核心素養具有重要意義。受年齡特點和認知水平的限制,在很多情況下,小學生的思路往往是混亂的、無序的,雖然他們喜歡動手操作,卻很少去探究操作背后的方法。那么如何培養小學生的有序思維?
一、設計核心問題,激活有序思維
亞里士多德曾言:“思維從對問題的驚訝開始。”發展學生的數學思維,離不開問題的引領。核心問題是課堂的中心問題,其往往能直擊知識的本質,切中學習的重點和難點,扣準學生思維的困惑,具有提綱挈領的作用。對此,在課堂中,教師可結合教學內容和學生認知水平,設計具有針對性以及思考性的核心問題,引導學生進行有序化的數學思考,由此激活學生的有序思維。
例如,教學“圓的面積”時,學生已經學習并探究了平行四邊形、三角形和梯形面積公式的推導過程,這為學生進一步學習圓的面積提供了知識基礎和思維經驗。基于這樣的認識,教師設計核心問題。
師:根據以往的學習經驗,你認為應該如何推導圓的面積公式?
(學生紛紛提出運用轉化的策略解決問題,教師趁勢將核心問題進行分解)
師:為什么要進行轉化?
生:因為在推導平行四邊形、三角形和梯形面積公式的時候都運用了轉化的思想。
師:將圓轉化成什么圖形?如何進行轉化?
(學生通過操作和探究得出結論:采用“先等分,再拼接”的方法把圓轉化成長方形,由此實現把未知圖形轉化成已知圖形)
師:如何根據圓和長方形之間的關系,推導出圓的面積公式?
(學生結合平行四邊形、三角形等平面圖形面積公式的推導經驗,得出:把圓轉化成長方形,形狀變了,面積沒變。長方形的長等于圓的周長的一半,長方形的寬等于圓的半徑。圓的面積=長方形的面積=長×寬=2πr÷2×r=πr2)
教學中,教師圍繞圓的面積的探究過程設計了具有較強引領的核心問題,并在此基礎上把核心問題分解為層次分明、邏輯清楚的三個分問題:“為什么要進行轉化?”“如何進行轉化?”“根據什么關系推導出圓的面積公式?”正是這種有序化的數學問題激活了學生的有序化思考,發展了學生思維的有序性。
二、借力數學操作,促進有序思維
史寧中教授認為,世界上有很多東西是不可傳遞的,只能依靠親身經歷。智慧并不完全依賴知識的多少,而依賴知識的運用經驗,對此,學生要在實際操作中磨煉。課程標準明確指出,獨立思考、動手操作以及合作交流是學生學習數學的主要方式。小學生以直觀形象思維為主,他們活潑好動,動手操作高度契合了小學生的生理和心理特征,是學生學習知識、形成能力的有效途徑。兒童的思維往往起始于動作,但是邏輯次序的操作基本是低效的。教師要高度關注學生操作的動態過程,從學生操作順序和操作行為的規范性、流暢性等方面給予必要的指導和幫助,尤其重視操作行為的有序性,并以此作為著力點將操作行為進行細分,幫助學生有計劃、有步驟地進行數學操作,使操作行為符合學生的認知規律,從而借力外顯的操作行為發展內隱的數學思維。
例如,有這樣一道題:把5顆黃豆擺在紅色和白色兩個盤子里,一共有幾種擺法?學生拿起教具親自擺一擺,試一試。當學生操作完畢以后,教師引導學生說一說自己的擺法。有學生提出了這樣的擺法:“紅盤1,白盤4;紅盤2,白盤3;紅盤3,白盤2;紅盤4,白盤1。一共有4種擺法。”有學生提出了質疑,認為漏掉了兩種情況,應該是:“紅盤0,白盤5;紅盤1,白盤4;紅盤2,白盤3;紅盤3,白盤2;紅盤4,白盤1;紅盤5,白盤0。”以此為契機,教師引導學生對這兩種擺法予以分析,學生通過比較發現,第二種擺法比較有次序,先擺紅盤,再擺白盤,紅盤從0依次加1,直至5,白盤從5依次減1,直至0,這樣擺放既不容易遺漏,也不重復。在此基礎上,有學生又提出了這樣的擺法:“紅盤0,白盤5;白盤0,紅盤5;紅盤1,白盤4;白盤1,紅盤4;紅盤2,白盤3;白盤2,紅盤3。”通過分析得出,這種擺法也比較有次序,同樣不易遺漏和重復。
教學中,教師引導學生通過分一分、擺一擺的數學活動,使學生通過對比和分析,感悟有序思考的必要性。按照從小到大或者從大到小有序地分、有序地擺,凸顯了操作過程中的有序性和邏輯性,也體現了學生思維的有序性。
三、展開數學探究,助推有序思維
蘇霍姆林斯基曾言,在人的心靈深處,都有一種根深蒂固的需要,這就是希望自己是一個發現者、研究者和探索者,而在兒童的內心世界中,這種需要尤為強烈。學生是天生的探究者,學習本來就是一個主動探究的過程,教師可創設探究情境,拓展探究空間,推行探究性教學,使學生在探究中獲得真知,發展數學思維。然而,需要注意的是,學生的探究過程應該是一個有序的過程,學生對于先做什么、后做什么應該有明確的規劃,只有這樣的探究,才能真正起到發展學生有序思維的作用。在探究過程中,教師應讓學生的思維經歷一個“爬坡”的過程,由最初的困惑,通過點撥逐漸走向頓悟, 最后品味成功。
例如,教學“長方形的面積”時,教師引導學生采用“平鋪法”推導長方形面積公式。首先,教師展示一個長為4厘米,寬為3厘米的長方形,指導學生用面積為1平方厘米的小正方形鋪滿這個長方形,學生發現每行可以鋪4個,一共鋪了3行,即一共鋪的小正方形個數為“每行的個數×行數”,即4×3=12(個)小正方形,所以長方形的面積是4×3=12(平方厘米)。然后,教師引導學生建立“長與每行的個數”和“寬與行數”之間的對應關系,學生最終得出長方形的面積=長×寬。在此基礎上,有的學生提出,只鋪一行一列就可以知道小正方形的個數是“每行的個數×行數”,即長方形的面積是4×3=12(平方厘米),用“半鋪法”推導出長方形的面積公式。
教學中,學生對長方形面積公式的探究活動應是嚴謹、有序的,其基本上可分為以下幾個環節:先平鋪,再根據“每行的個數”和“行數”確定小正方形的數量,然后建立起“長與每行的個數”和“寬與行數”之間的對應關系,最后推導出長方形的面積公式。有序探究必然催生有序思維,學生在有序探究中不但了解了長方形面積公式中長、寬各部分的由來,還培養了學生有序思考的能力。
四、設計針對練習,發展有序思維
數學習題好比磨刀石,使學生的思維越磨越鋒利。數學習題是課堂教學的延伸,也是助力學生鞏固知識、形成技能不可或缺的必要環節。在教學中,教師設計有針對性的練習,凸顯練習的次序性和層次性,能夠最大限度地發揮習題的功效,鞏固課堂教學效果,培養有序思維,使學生能在解決問題的過程中學會有序地思考,有序地表達,最終達到在數學練習中發展有序思維的目的。
師:用2、5、8三個數字可以組成哪幾個不同的三位數?
生1:可以組成258、825、528……
生2:太亂了,很容易重復,也容易漏掉。
師:怎樣才能讓答案更有序呢?(學生討論)
生3:我是這樣想的,先確定百位上的數,然后再確定十位上的數,最后確定個位上的數。比如,百位上是2,那么十位上就有可能是5或8,如果十位上是5,那么個位上就是8;反之,如果十位上是8,那么個位上就是5,即當百位上的數是2時,可以組成258和285兩個數。同理,當百位上的數是5時,可以組成528和582兩個數;當百位上的數是8時,可以組成825和852兩個數。因此一共可以組成6個數:258、285、528、582、825、852。
教學中,學生從一開始的無序回答轉為有序思考,在從“無序”到“有序”的轉化中,學生體驗到了有序思維的價值,這對于發展學生的有序思維,優化學生的思維品質起到了重要的推動作用。
郭思樂教授指出,思維是數學教學的潛在目的,這首先是由于數學的高度抽象、遵從邏輯規則和不斷創造新的精神產品的特征,數學學習獲得的邏輯思維能力對人的發展影響最大。有序思維是數學思維品質的重要組成部分,然而,培養學生的有序思維并非朝夕之功,需要教師在教學中長期不斷地堅持。教師要敏銳地挖掘激活學生有序思維的素材,做到數學知識的序、學生思維的序和學習活動的序三者的有機統一,促使學生的思維從無序走向有序。
(責編 覃小慧)