姚京
數(shù)學(xué)教學(xué)有兩個維度:數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)思想方法。數(shù)學(xué)知識是基礎(chǔ),數(shù)學(xué)方法是本質(zhì)。數(shù)學(xué)思想是指人們對數(shù)學(xué)理論和內(nèi)容的本質(zhì)的認(rèn)識,數(shù)學(xué)方法是數(shù)學(xué)思想的具體化形式,實際上兩者的本質(zhì)是相同的,差別只是站在不同的角度看問題。
然而心理學(xué)研究表明,小學(xué)生思維正以具體形象思維為主,并逐步向邏輯思維為主要形式過渡;由具體運算為主,逐步向形式運算為主過渡的時期。因此對數(shù)學(xué)思想方法的滲透必須符合學(xué)生的年齡特征,同時必須借助于合適的“拐杖”,本文旨在簡述通過“1”的妙用,淺析在小學(xué)數(shù)學(xué)數(shù)與代數(shù)領(lǐng)域中如何滲透基本的數(shù)學(xué)思想方法。
一、建模
模型思想是指用數(shù)學(xué)語言概括地或近似地描述現(xiàn)實世界事物的特征、數(shù)量關(guān)系和空間形式的一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。從廣義角度上講,數(shù)學(xué)的概念、定理、規(guī)律、法則等都是數(shù)學(xué)模型。模型思想的形成,就是數(shù)學(xué)思維抽象的過程。
例如,在教學(xué)《倒數(shù)》一課時,我作了如下設(shè)計:
層次一:分?jǐn)?shù)的倒數(shù)學(xué)生自主歸納。
層次二:整數(shù)的倒數(shù)。
師:5的倒數(shù)是多少?你是怎么想的?
生:5的倒數(shù)是 。因為5可以寫成 ,分子分母交換位置就是 。
師:6的倒數(shù)呢?7的倒數(shù)呢?(學(xué)生爭先恐后搶答)
師:a的倒數(shù)呢?(學(xué)生異口同聲說 )
層次三:小數(shù)的倒數(shù)。
師:0.5的倒數(shù)呢?(生依據(jù)剛才的經(jīng)驗不假思索答到 ,但很快沉寂了,懷疑自己的答案。)
師:剛才同學(xué)們的思考, 是正確的,但是同學(xué)們又否定了這樣的結(jié)果,其實只要我們稍加變換,就可以把 化成 ,也就是2。
同學(xué)們?nèi)粲兴?,恍然大悟?/p>
【評析】在探尋一個數(shù)倒數(shù)的方法的過程中,教師借助于“1”使學(xué)生理解求整數(shù)的倒數(shù)的方法,并在此基礎(chǔ)上幫助學(xué)生利用字母抽象出數(shù)學(xué)本質(zhì)。隨著數(shù)字的變換,出現(xiàn)0.5,對于學(xué)生來說是慣性思維的運用,但很快又被自我否定,因為 這樣的形式有違分?jǐn)?shù)在學(xué)生心理的定式。在這樣的基礎(chǔ)上教師引導(dǎo)學(xué)生把 改寫為學(xué)生的已有分?jǐn)?shù)形式,使學(xué)生豐富對分?jǐn)?shù)的認(rèn)識,同時對學(xué)生思維的發(fā)展也是一種突破。
再如,99×38+38,x-0.4x=12等都可以利用“1”幫助學(xué)生把具體問題劃歸到特定的數(shù)學(xué)模型中加以解決。
二、轉(zhuǎn)化
著名的數(shù)學(xué)家,莫斯科大學(xué)教授C.A.雅潔卡婭曾在一次向數(shù)學(xué)奧林匹克參賽者發(fā)表《什么叫解題》的演講時提出:“解題就是把要解的題轉(zhuǎn)化為已經(jīng)解過的題?!睌?shù)學(xué)的解題過程就是從未知向已知、從復(fù)雜到簡單的化歸轉(zhuǎn)換過程。
小學(xué)階段最常用的是等價轉(zhuǎn)化,是把未知的問題轉(zhuǎn)化到在已有知識范圍內(nèi)可解的問題的一種方法。通過不斷的轉(zhuǎn)化,把不熟悉、不規(guī)范、復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為熟悉、規(guī)范甚至模式法、簡單的問題。它能給人帶來思維的閃光點,找到解決問題的突破口。
例如,在教學(xué)比的基本性質(zhì)練習(xí)一課時,設(shè)計如下練習(xí)。
甲數(shù)是乙數(shù)的1.5倍,甲數(shù)與乙數(shù)的比是( ),化成最簡整數(shù)比是( )。
【設(shè)計意圖】對于學(xué)生來說,已知兩數(shù)之比求比值是順向思維,而已知比值求兩數(shù)之比是逆向思維,學(xué)生感覺無從下手。通過這樣的逆向思維訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性。
【教學(xué)過程】
層次一、引導(dǎo)學(xué)生用線段圖表示兩者之間的數(shù)量關(guān)系。
師:你能根據(jù)題意畫出線段圖嗎?
層次二、引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)線段圖,用數(shù)字表示兩者之間的數(shù)量。
師:根據(jù)我們畫出的線段圖,你能用數(shù)字表示兩者的關(guān)系嗎?
啟發(fā)學(xué)生用數(shù)字1(即單位“1”)表示乙數(shù),1.5表示甲數(shù),從而寫出兩數(shù)之比。
【評析】教師在引導(dǎo)的過程中,充分滲透了轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想,由數(shù)變換為圖形關(guān)系,便于學(xué)生直觀思考,并啟發(fā)學(xué)生根據(jù)圖形利用“1”建立兩者數(shù)量間的關(guān)系。數(shù)形結(jié)合,符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律。
轉(zhuǎn)化思想靈活多樣沒有一個統(tǒng)一的模式。它可以在數(shù)與數(shù)、形與形、數(shù)與形之間進行轉(zhuǎn)換。小學(xué)階段滲透轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想必須符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,變抽象為直觀、變形式為具體。過程省時省力,有如順?biāo)浦郏?jīng)常滲透等價轉(zhuǎn)化思想,可以提高解題的水平和能力。
三、歸納演繹
“歸納與演繹”是基本數(shù)學(xué)思想方法。小學(xué)階段數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)常常是通過簡單、個別、具體、特殊例子的研究,總結(jié)、歸納出一般結(jié)論,然后演繹應(yīng)用于實際問題的解決,或者通過演繹推理獲取更上位的知識。
例如,在教學(xué)分?jǐn)?shù)乘法,因數(shù)的大小與積的大小關(guān)系時,可以巧借助于“1”幫助學(xué)生歸納與演繹。
設(shè)計如下題組:
層次一:出示題組(1)。
師:你有什么發(fā)現(xiàn)?
引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn),一個因數(shù)相同,另一個因數(shù)大乘積就大。這樣的規(guī)律對于六年級學(xué)生來說是很容易發(fā)現(xiàn)的。
層次二:在此基礎(chǔ)上出示題組(2)。
師:你能利用剛才發(fā)現(xiàn)的規(guī)律不計算就能判斷大小嗎?
啟發(fā)學(xué)生巧妙添上“1”使題組變換為:
利用“1”建立特定的模型,在此基礎(chǔ)上運用不完全歸納法總結(jié)規(guī)律,在習(xí)得基本知識的同時,培養(yǎng)學(xué)生基本的數(shù)學(xué)思維能力。
綜上所述,作為一名數(shù)學(xué)教師,要有高瞻遠矚的視野,設(shè)計便于學(xué)生的表現(xiàn)形式幫助學(xué)生尋找合適的“拐杖”,讓學(xué)生在習(xí)得基本知識的同時,滲透基本的數(shù)學(xué)思想方法,積累經(jīng)驗進而使數(shù)學(xué)思維方法植根于學(xué)生的心中!
(作者單位 江蘇省金壇市明珍實驗學(xué)校)