張樹偉
一、 用數(shù)學(xué)的眼光觀察抽象
1. “數(shù)”的抽象。一根小棒、一個人、一輛車都可用數(shù)字“1”表示。教師要有意識地引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識并總結(jié)出:數(shù)字“1”并不是一個具體的事物,但是這個抽象的數(shù)字卻可以代表任何數(shù)量為1的事物。學(xué)生經(jīng)歷了“數(shù)”的抽象過程,就會逐漸學(xué)會從量的視角去觀察、理解周圍的事物。
2. “形”的抽象。教師首先要引導(dǎo)學(xué)生去從大量的軸對稱圖形中發(fā)現(xiàn)這些圖形的本質(zhì)屬性,即沿著某一條直線折疊,直線兩旁的部分能夠互相重合。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)這一特征之后,還要讓學(xué)生明白研究軸對稱圖形的意義。學(xué)生在經(jīng)歷較多的量與形的抽象過程后,數(shù)學(xué)的眼光也就慢慢形成了。
二、 用數(shù)學(xué)的思維思考推理
用數(shù)學(xué)的思維分析世界,就是用邏輯推理的方式去分析。小學(xué)階段類比推理運用得較多,演繹推理用得較少,但教師也不能忽視,要有意識地引導(dǎo)學(xué)生去運用演繹推理。
1. “數(shù)”的推理。2的倍數(shù)特征可以通過歸納推理得出:個位上是0、2、4、6、8的數(shù)都是2的倍數(shù)。學(xué)習(xí)5的倍數(shù)特征時,教師可以引導(dǎo)學(xué)生先去猜想5的倍數(shù)特征,學(xué)生會通過2的倍數(shù)特征進(jìn)行聯(lián)想:個位上是0或5的數(shù)是5的倍數(shù)。這里用到的是類比推理。接下來,教師可以啟發(fā)學(xué)生思考:“為什么找2、5的倍數(shù)只看個位,十位、百位需不需要看呢?”再引導(dǎo)學(xué)生思考:只要個位能被 2或5整除這個數(shù)就是它的倍數(shù),所以找2、5的倍數(shù)不需要看除個位以外的其他數(shù)位。這就是簡單的演繹推理。這一過程中教師引領(lǐng)學(xué)生應(yīng)用了三種推理(歸納、類比、演繹),經(jīng)歷了“數(shù)”的推理過程。
2. “形”的推理。教學(xué)“平行四邊形的面積”一課,教師可以引導(dǎo)學(xué)生回顧長方形面積公式的推導(dǎo)方法:數(shù)格子。這里用到的是類比推理。在探究平行四邊形面積的過程中,每個學(xué)生或每個小組研究不同形狀的平行四邊形,通過把大量不同的平行四邊形轉(zhuǎn)化為長方形,從而歸納推理出“任意平行四邊形都可以轉(zhuǎn)化為長方形”。公式推導(dǎo)環(huán)節(jié),通過“平行四邊形的高相當(dāng)于長方形的寬,平行四邊形的底相當(dāng)于長方形的長”“長方形的面積=長×寬”,得出“平行四邊形的面積=底×高”。通過這節(jié)課,學(xué)生經(jīng)歷了綜合應(yīng)用三種推理的過程,也經(jīng)歷了“形”的推理過程。在不斷經(jīng)歷邏輯推理的過程中,學(xué)生逐步學(xué)會用數(shù)學(xué)的思維去思考問題。
三、 用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)模型
數(shù)學(xué)建模主要包括發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、構(gòu)建模型、求解結(jié)論、驗證結(jié)果、改進(jìn)模型、解決實際問題等步驟。
1. “數(shù)”的模型。在“植樹問題”的教學(xué)中有兩種思路:一種是以“植樹問題”的基本模型“兩端都栽”建立模型,再在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出另外兩種模型“只栽一端”和“兩端不栽”;另一種思路是讓學(xué)生自己去呈現(xiàn)不同的植樹方法,再在此基礎(chǔ)上構(gòu)建植樹問題的模型。引導(dǎo)學(xué)生自主選擇一種思路并說明理由,進(jìn)行驗證。啟發(fā)和引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷建模的全過程,體會這一建模過程是“數(shù)”的建模過程(“形”只是工具)。
2. “形”的模型。學(xué)生用大量不同的平行四邊形進(jìn)行驗證,歸納出“任意平行四邊形都可以轉(zhuǎn)化為長方形”,再借助長方形面積公式推導(dǎo)出平行四邊形的面積公式,從而建立起平行四邊形面積計算的模型。接下來可以進(jìn)行模型驗證,進(jìn)而借助模型解決問題,即應(yīng)用模型。
四、 在數(shù)學(xué)活動中感悟數(shù)學(xué)思想
比知識更重要的是方法,比方法更重要的是數(shù)學(xué)思想和意識。例如,進(jìn)行“三角形的面積”教學(xué),有兩位老師是這樣設(shè)計的。
第一位老師的教學(xué)設(shè)計:
師:請用數(shù)方格的方法求出下面三角形的面積。(學(xué)生數(shù)方格并匯報。)
師:數(shù)方格的方法畢竟不方便,我們能否把三角形轉(zhuǎn)化成其他圖形來求它的面積呢?(組織小組討論:1. 2個三角形拼在一起,能拼成一個什么圖形?2. 拼成的圖形與三角形的底、高和面積的聯(lián)系是怎樣的?3. 怎樣求三角形的面積?)
第二位老師的教學(xué)設(shè)計:
師:大家手上都有三角形的紙片。你們能想辦法求出它的面積嗎?(PPT提示:1. 我們原來學(xué)過哪些求面積的方法?2. 我們還可以想出哪些方法求圖形的面積呢?)
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程不能只是一個遵照指令進(jìn)行程序操作的過程,還應(yīng)是一個不斷運用自己的知識經(jīng)驗進(jìn)行自我建構(gòu)的過程。教師在平時的教學(xué)中,要有意識地放手,讓學(xué)生去觀察,去獨立思考、表達(dá),從而讓學(xué)生有時間和空間去看、去想、去做、去說、去悟,這樣數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗便能得到積累,數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)才能得以生根發(fā)芽。
(作者單位:連云港市灌云經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)實驗學(xué)校)