數(shù)學化也可以稱為數(shù)字化,字符化。是指隨著人類社會發(fā)展和科學進步,數(shù)學廣泛滲透到自然科學和社會各領(lǐng)域,把數(shù)字的高度抽象性、嚴格邏輯性、語言簡明性廣泛實用性集中用于人類進行理論思維、邏輯分析、認識客觀世界的一種輔助工具和表現(xiàn)手段,以達到規(guī)范系統(tǒng)的高度。學生可用橫向數(shù)學化與縱向數(shù)學化相結(jié)合的方法把生活中的實際問題轉(zhuǎn)換成數(shù)學問題。
弗賴登塔爾是荷蘭的教育之父,曾提議的“數(shù)學化”是使數(shù)學教學提升的重要項目,其分為兩種形式,一種為橫向數(shù)學化:其把現(xiàn)實世界導向符號世界,從而生成概念數(shù)學、運算法則、定理等問題并合理解決;一種為縱向數(shù)學化:其把符號世界導向概念,深化數(shù)學知識。在教學時著重提升學生的核心素養(yǎng),同時在教學時教師要考慮如何讓學生把數(shù)學作為追求目標。
一、數(shù)學化的形式——橫向數(shù)學化
(一)價值理念
在生活當中會遇到一些問題可以用數(shù)學知識得以解決。如:水電、煤氣,超市促銷等等的計價問題。除此,可以培養(yǎng)學生的數(shù)學思維的方式,也是換種不同的方式幫助學生解決相關(guān)問題,學生在收獲知識的同時也提升思維能力和掌握方法。將實際問題抽象為數(shù)學問題,用數(shù)學化思維來思考、運算以及表示,就是橫向數(shù)學化。
(二)抓住機會,完成橫向數(shù)學化價值
小學數(shù)學課本是將知識點融入進去,常常把真實情境當作切入點,這也為學習橫向數(shù)學化奠定基礎(chǔ)。例如:北師大出版的《數(shù)圖形的學問》里,有一項“鼴鼠鉆洞”的游戲項目,分四個洞口,小朋友在某一個洞口沿道路方向走向另外一個洞口,有多少種走法呢?這就是學生面前的實際問題,怎樣把它變換成數(shù)學問題,要求老師在教學中來講解題意后,幫助學生思考并得出結(jié)果。
二、數(shù)學化的形式——縱向數(shù)學化
(一)有序思考的思維模式
小學生的思維邏輯模式正處于發(fā)展中階段,往往思考只觀其表面,不明其內(nèi)里。教師要進一步指導學生學會有序思考,幫助學生建立數(shù)學思維。例如:“鼴鼠鉆洞”的游戲中,把“鼴鼠有幾種路線走法”的實際問題抽象為“鼴鼠有幾條線段”的問題,讓學生自己研究解決問題。學生獨立思考后再建立小組探討,全班匯報,讓學生在比較當中體驗有序思考的重要性。
(二)搭建抽象和直觀的關(guān)系——幾何直觀
“起始原理本身僅通過直觀而得知”是法國哲學家笛卡爾曾說過的。單純研究數(shù)是難于理解的,通過不同的方式表示,通過幾何解決數(shù)問題,通過抽象將形數(shù)字化,解決形的問題。例如:北師大版《數(shù)圖形的學問》,“鼴鼠鉆洞”的游戲,相當于鉆洞的問題,四個學生兩兩互相握手,一共握手幾次?教師可以利用簡化的方式,將直觀圖形簡化,將學生以洞口為點的方法抽象化,以此問題就轉(zhuǎn)變成“數(shù)線段”的形式,通過幾何方式讓簡化后的抽象問題變得直觀。
三、以反思為中心,使數(shù)學化應(yīng)用于實際問題
(一)反思——實現(xiàn)價值
對于橫向數(shù)學化的教學模式教師可歸理為:在情境中辨別成分——統(tǒng)一公式化及形象化轉(zhuǎn)換——尋找轉(zhuǎn)換時的規(guī)律——辨別本質(zhì)概念——最后得到對應(yīng)的數(shù)學化模型;對于縱向數(shù)學化歸理為:用公式聯(lián)系結(jié)合——證實其聯(lián)系的規(guī)定——在建立對應(yīng)模型——在以公式形式闡述——最后做一般化推廣。其實,主動去探索問題原因便是反思,嘗試語言表明便是反思,正確判定便是反思。
(二)反思——模型思想
教師在教學數(shù)學知識時,應(yīng)該從不同層次的角度解析,此類方法才可使學生可能清晰并且深入了解其中的概念以及內(nèi)涵,也能幫助學生更快地認知什么是數(shù)學概念。在“鼴鼠鉆洞”游戲中,用數(shù)線段的方式來解決這個實際問題,通過這個問題學生也可以對其他不同的問題進行解析,同種事物可以兩兩結(jié)合,用數(shù)線段的方式來解決實際問題。
四、結(jié)束語
綜上所述,可利用橫向數(shù)學化來發(fā)展數(shù)學意識,讓學生找尋運用數(shù)學的契機,而縱向數(shù)學化則是幫助學生提高素養(yǎng)以及思維的途徑之一。因此,教師應(yīng)引導學生利用數(shù)學思維思考問題,教師們要抓住契機營造數(shù)學化的小學課堂,使學生提高素養(yǎng),突顯數(shù)學本質(zhì)。
(作者單位:莊浪縣思源實驗學校)