邱廷建 福建省上杭縣教師進(jìn)修學(xué)校小學(xué)教研室副主任,中學(xué)高級(jí)教師,福建省特級(jí)教師,福建省優(yōu)秀教研員,福建省中小學(xué)百名名師培養(yǎng)對象,龍巖市小學(xué)數(shù)學(xué)名師工作室領(lǐng)銜人,龍巖市小學(xué)數(shù)學(xué)名師。
潛心教研,善于思考,勤于筆耕。在30多種教育教學(xué)類刊物上發(fā)表教學(xué)文章340多篇。主編或參與編寫了《新課程小學(xué)數(shù)學(xué)名師同步教學(xué)設(shè)計(jì)叢書》《名師名課》《小學(xué)數(shù)學(xué)課課通》等師生用書29部,曾應(yīng)邀到福州、廈門、龍巖、杭州等地作專題講座或評(píng)課20多場次,主持或參與指導(dǎo)國家、省、市級(jí)課題研究20多個(gè),指導(dǎo)50多位教師參加市、省、全國教學(xué)比賽獲獎(jiǎng)。
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2011年版)提出:“數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng),特別是課堂教學(xué)應(yīng)激發(fā)學(xué)生興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,引發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)思考,鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)造性思維;要注重培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣,使學(xué)生掌握恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法?!惫湃嗽疲骸笆谌艘贼~,只供一餐之需;授人以漁,則終身受用無窮。”教給學(xué)生學(xué)習(xí)方法猶如交給學(xué)生打開知識(shí)大門的鑰匙,讓學(xué)生真正掌握學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán),靈活地、智慧地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),不斷增長聰明才智、提高學(xué)習(xí)能力。因此,教給學(xué)生學(xué)習(xí)方法、讓學(xué)生學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)。
一、引導(dǎo)類比推理,學(xué)會(huì)遷移知識(shí)和方法
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2011年版)提出:“合情推理是從已有的事實(shí)出發(fā),憑借經(jīng)驗(yàn)和直覺,通過歸納和類比等推斷某些結(jié)果?!鳖惐韧评硎菑奶厥獾教厥獾耐评?,是根據(jù)兩個(gè)對象有一部分屬性相類似,推出這兩個(gè)對象的其他屬性也相類似的一種推理。數(shù)學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)性較強(qiáng),后繼學(xué)習(xí)的知識(shí)有不少是先前學(xué)習(xí)知識(shí)的變形、概括、發(fā)展和加深。因此,類比推理在數(shù)學(xué)教學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用,教師要重視教給學(xué)生類比推理的方法,引導(dǎo)學(xué)生從已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)出發(fā),運(yùn)用知識(shí)的遷移規(guī)律,由舊知到新知,促進(jìn)知識(shí)、技能和方法的遷移,讓學(xué)生學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。
例如,教學(xué)“推導(dǎo)三角形的面積計(jì)算公式”時(shí),由于學(xué)生有了“推導(dǎo)平行四邊形的面積計(jì)算公式”的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),推導(dǎo)過程具有相似性,因此可以利用類比推理的方法引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)三角形的面積計(jì)算公式。先啟發(fā)學(xué)生想一想:怎樣把三角形轉(zhuǎn)化成學(xué)過的圖形來計(jì)算它的面積?思考轉(zhuǎn)化過程要注意的問題,如:怎樣剪?怎樣通過平移和旋轉(zhuǎn)得到?然后放手讓學(xué)生用“割補(bǔ)法”把三角形轉(zhuǎn)化成學(xué)過的長方形或平行四邊形,并想一想:什么變了?什么沒有變?最后引導(dǎo)學(xué)生歸納、推導(dǎo)出三角形的面積計(jì)算公式。同樣,在教學(xué)“推導(dǎo)梯形的面積計(jì)算公式”時(shí),也可以利用類比推理的方法,先啟發(fā)學(xué)生想一想:怎樣用“割補(bǔ)法”把梯形轉(zhuǎn)化成學(xué)過的圖形?然后放手讓學(xué)生動(dòng)手操作和自主探索,歸納、推導(dǎo)出梯形的面積計(jì)算公式。再如,“除法、分?jǐn)?shù)和比”都具有相除的意思,根據(jù)這種相似性,教師在教學(xué)“分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì)”時(shí),可以根據(jù)商不變性質(zhì):“在除法里,被除數(shù)和除數(shù)同時(shí)乘或除以相同的數(shù)(0除外),商不變?!狈攀肿寣W(xué)生自主探索,利用類比推理得出:“分?jǐn)?shù)的分子和分母同時(shí)乘或者除以相同的數(shù)(0除外),分?jǐn)?shù)的大小不變,叫作分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì)。”同樣,在教學(xué)“比的基本性質(zhì)”時(shí),也可以讓學(xué)生利用類比推理得出:“比的前項(xiàng)和后項(xiàng)同時(shí)乘和除以相同的數(shù)(0除外),比值不變?!边@樣的教學(xué)過程,運(yùn)用遷移規(guī)律,將新知納入學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,引導(dǎo)學(xué)生遷移、類推,實(shí)現(xiàn)新知同化,是一種高效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式。
需要注意的是,類比推理不是論證,用類比推理得出的結(jié)論不一定正確,但它在科學(xué)假設(shè)、猜想中有著重要的作用。
二、引導(dǎo)求異創(chuàng)新,學(xué)會(huì)轉(zhuǎn)換角度思考
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2011年版)提出:“數(shù)學(xué)教育既要使學(xué)生掌握現(xiàn)代生活和學(xué)習(xí)中所需要的數(shù)學(xué)知識(shí)與技能,更要發(fā)揮數(shù)學(xué)在培養(yǎng)人的思維能力和創(chuàng)新能力方面不可替代的作用?!眲?chuàng)新離不開思維,沒有思維就不可能有創(chuàng)新。創(chuàng)新思維具有的發(fā)散性、廣闊性、靈活性和敏捷性等特點(diǎn),是提高創(chuàng)新能力的核心能量。求異不應(yīng)滿足于已有的思維成果,而應(yīng)向新的角度思考和探索。求異創(chuàng)新就是要沿著不同的方向、不同的途徑,去探索、思考和分析,創(chuàng)造性地解決問題。因此在教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生不拘泥于狹隘的解題思路,突破單一的思維模式,鼓勵(lì)學(xué)生敢于打破常規(guī),不斷地調(diào)整思維方式,轉(zhuǎn)換角度思考,沿著不同方向,選擇不同方法,對同一問題從多方位、多層次、多側(cè)面加以解決。
例如,教學(xué)“一個(gè)圓和一個(gè)長方形,它們的面積相等,圓的半徑等于長方形的寬。已知圓的周長是31.4厘米,求長方形的長”這道題時(shí),學(xué)生一般會(huì)按常規(guī)思路解答,先求出圓的半徑(即長方形的寬),然后求出圓的面積(即長方形的面積),最后求出長方形的長。即:①31.4÷3.14÷2=5(厘米);②3.14×5×5=78.5(平方厘米),78.5÷5=15.7(厘米)。為了讓學(xué)生跳出常規(guī)思維,教師還可以呈現(xiàn)直觀圖形,給學(xué)生提供臺(tái)階,引導(dǎo)學(xué)生借助直觀圖形聯(lián)想圓面積計(jì)算公式的推導(dǎo)過程。由于學(xué)生會(huì)再現(xiàn)先前學(xué)習(xí)圓面積計(jì)算公式推導(dǎo)過程時(shí)的表象,腦中閃現(xiàn)出把圓剪拼成長方形的圖像,明白圓周長的一半就是長方形的長,于是便能巧妙地一步解答出來:31.4÷2=15.7(厘米)。這種解答方法太簡捷了,促使學(xué)生改變已經(jīng)習(xí)慣了的思維定勢,打破常規(guī)思維,充分發(fā)揮想象力,最終使學(xué)生的創(chuàng)新思維火花得到迸發(fā)。
學(xué)會(huì)轉(zhuǎn)換角度思考,是培養(yǎng)學(xué)生求異創(chuàng)新思維的重要途徑。由于人的思維過程不是直線上升,而是螺旋式上升,猶如爬樓梯的臺(tái)階一樣,所以學(xué)生在某一點(diǎn)上可能會(huì)遇到一些困難,僅靠他們自身的力量和現(xiàn)有的水平,往往是無法跨越或上升的。此時(shí),教師就要充分發(fā)揮引領(lǐng)作用,進(jìn)行啟發(fā)和點(diǎn)撥,為學(xué)生提供進(jìn)一步上升的臺(tái)階,或者說腳手架,讓學(xué)生繼續(xù)攀登。只有這樣,才能有效促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展。
三、引導(dǎo)質(zhì)疑問難,學(xué)會(huì)提出和解決問題
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2011年版)提出:“養(yǎng)成認(rèn)真勤奮、獨(dú)立思考、合作交流、反思質(zhì)疑等學(xué)習(xí)習(xí)慣?!惫湃嗽疲骸皩W(xué)起于思,思源于疑?!币墒撬贾?,學(xué)之端。問題的發(fā)現(xiàn)是引起思維的第一步,思維是從問題開始的,有問題才有思考,有思考才有發(fā)展。質(zhì)疑是思維的導(dǎo)火線,是學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。在教學(xué)中,教師要給學(xué)生提供質(zhì)疑的時(shí)間和機(jī)會(huì),新授后一般應(yīng)安排學(xué)生質(zhì)疑問題。教師應(yīng)抓住質(zhì)疑這個(gè)環(huán)節(jié),倡導(dǎo)教學(xué)民主,鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑,敢于發(fā)問,提出富有思考性和挑戰(zhàn)性的問難。同時(shí),教師要對學(xué)生提出的問題加以整理、概括和選擇,并把必須在課堂上解決的問題交給學(xué)生思考、討論,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行析疑、解疑,使問題得到解決。
例如,在教學(xué)完《3的倍數(shù)的特征》后,可設(shè)計(jì)下面的判斷題:13、19、26、45、87、89、97、323、867、6825934674,這些數(shù)是不是3的倍數(shù)?對于前面9個(gè)較小的數(shù),學(xué)生一般都能根據(jù)“一個(gè)數(shù)各位上的數(shù)的和是3的倍數(shù),這個(gè)數(shù)就是3的倍數(shù)”這個(gè)特征進(jìn)行快速口算并作出判斷,但對于6825934674這個(gè)大數(shù),學(xué)生就可能需要先動(dòng)筆計(jì)算然后進(jìn)行判斷了,這樣判斷速度也就慢多了。此時(shí)教師可引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑問難,鼓勵(lì)學(xué)生提出問題。學(xué)生可能提出:“用一般的方法判斷這個(gè)大數(shù)是不是3的倍數(shù)比較麻煩,有沒有比較簡捷的方法呢?”要解決學(xué)生提出的這個(gè)問題有一定的難度,教師應(yīng)先引導(dǎo)學(xué)生討論交流,充分發(fā)揮小組合作學(xué)習(xí)的作用,盡量讓學(xué)生自己找到比較簡捷的判斷方法。如果學(xué)生無法找到解決這個(gè)問題的策略,教師再給予啟發(fā)和點(diǎn)撥,幫助學(xué)生釋疑和解疑。如教師啟發(fā)、指導(dǎo):先把這個(gè)大數(shù)分成幾個(gè)“小節(jié)”,把各“小節(jié)”各數(shù)位上的數(shù)字加起來并組成一個(gè)新的數(shù);又把新的數(shù)分成幾個(gè)“小節(jié)”, 把各“小節(jié)”各數(shù)位上的數(shù)字加起來并組成一個(gè)新的數(shù),直到能直接判斷為止。教師還可以進(jìn)一步引導(dǎo):按從左到右的順序,各個(gè)數(shù)位上的數(shù)只要碰到是3的倍數(shù)的就不用加,不是3的倍數(shù)的幾個(gè)數(shù)字相加得到3的倍數(shù)后又可以不加,再重新加別的數(shù)字,最后加出來的數(shù)是3的倍數(shù),那么這個(gè)數(shù)就是3的倍數(shù)。如6825934674這個(gè)數(shù):從高位到低位的順序,6是3的倍數(shù)不用加,8+2+5=15,15是3的倍數(shù),又可以不用再加了,9、3都是3的倍數(shù)不用加,4(后面的6不用加)+7+4=15,最后結(jié)果是15,而15是3的倍數(shù),所以6825934674是3的倍數(shù)。這個(gè)過程不僅是質(zhì)疑問難的過程,更是解決問題的過程。問題是數(shù)學(xué)的心臟,沒有問題就不會(huì)有解決問題的數(shù)學(xué)思想、方法和知識(shí)。因此在數(shù)學(xué)教學(xué)中,一方面,要把數(shù)學(xué)問題看作學(xué)習(xí)的動(dòng)力、起點(diǎn)和貫穿數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主線;另一方面,要通過學(xué)習(xí)來生成問題,把數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程看成發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的過程。
四、引導(dǎo)比較辨析,學(xué)會(huì)溝通聯(lián)系和區(qū)別
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2011年版)提出:“教師還應(yīng)揭示知識(shí)的數(shù)學(xué)實(shí)質(zhì)及其體現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想,幫助學(xué)生理清相關(guān)知識(shí)之間的區(qū)別和聯(lián)系等?!苯逃覟跎晁够f過:“比較方法乃是各種認(rèn)識(shí)和各種思維的基礎(chǔ)?!薄皼]有比較就沒有鑒別。”幫助學(xué)生掌握比較辨析的思維方法,溝通知識(shí)之間的聯(lián)系和區(qū)別,是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)。學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)要經(jīng)歷一系列的條件反射過程,在這個(gè)條件反射形成的過程中,由于神經(jīng)興奮過程的擴(kuò)散,學(xué)生對一些數(shù)學(xué)概念、解題方法的掌握往往容易引起“泛化”現(xiàn)象。這種“泛化”現(xiàn)象,主要表現(xiàn)在學(xué)生或者只注意與自己生活比較密切的屬性而忽略其他本質(zhì)屬性,或者誤把非本質(zhì)屬性當(dāng)作本質(zhì)屬性,或者把表面相似而本質(zhì)不同的數(shù)學(xué)問題混為一談。為了使“泛化”變?yōu)椤胺只?,這就需要教師教給學(xué)生比較辨析的方法,學(xué)會(huì)溝通聯(lián)系和區(qū)別。
例如,教學(xué)完“工程問題”后,教師可出示“東西兩地相距400千米,甲車自東向西行駛要4小時(shí),乙車自西向東行駛要5小時(shí)。甲、乙兩車同時(shí)從兩地相向而行,多少小時(shí)后相遇?”“一批零件200個(gè),甲單獨(dú)做4小時(shí)完成,乙單獨(dú)做5小時(shí)完成。甲、乙合做,幾小時(shí)可以完成任務(wù)?”這兩道題,組織學(xué)生比較辨析,讓學(xué)生進(jìn)行聯(lián)系和區(qū)別。首先,引導(dǎo)學(xué)生比較題目的特征。讓學(xué)生理清一道題是相遇問題,另一道題是生產(chǎn)問題,它們的情境不同,問題不同,而數(shù)量既有相同又有不同。其次,引導(dǎo)學(xué)生比較解題思路,讓學(xué)生說一說這兩道題的解題思路,先算什么,再算什么,最后算什么,掌握一般應(yīng)用問題的解答思路,感悟這兩道題的條件和解題思路是相同的。最后,引導(dǎo)學(xué)生將這兩道題與“工程問題”進(jìn)行比較。把兩道題中“全程400千米”和“一批零件200個(gè)”的條件去掉,就變成了另外兩道工程問題的題目。這兩道工程問題與前面兩道題相比較,解法迥然不同。這樣,相遇問題、生產(chǎn)問題與工程問題的區(qū)別,就會(huì)給學(xué)生留下深刻印象。如果一段路程的全長或一批零件的總數(shù)量不知道,我們可以把它看作單位“1”,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為分?jǐn)?shù)來解答。如把“全程400千米” 或“一批零件200個(gè)”看作單位“1”,這兩道“工程問題”的解答算式相同:1÷(+)=(小時(shí))。這樣通過比較,不僅溝通了“工程問題”的解題思路與學(xué)過的整數(shù)應(yīng)用問題的解題思路的聯(lián)系與區(qū)別,而且使學(xué)生掌握了“工程問題”的結(jié)構(gòu)特征和解題規(guī)律,提高了學(xué)生靈活解決問題的能力。
總之,學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的方法很多,除了上面類比推理、求異創(chuàng)新、質(zhì)疑問難、比較辨析這些方法應(yīng)讓學(xué)生掌握外,也要注意教給學(xué)生其他的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法,讓學(xué)生在獲取數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí),掌握多樣化的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法,逐步形成會(huì)學(xué)的技能,達(dá)到“教是為了不教”的效果。?