趙凌兵
數(shù)學(xué)是思維的體操。筆者在多年的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)生涯中,一直致力于探索適用于小學(xué)生的數(shù)學(xué)思維方式,初步認(rèn)為“順延思維、創(chuàng)新思維、整體思維”這三種思維方式,可以很好地揭示學(xué)生的思維過程,啟迪和豐富學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。下面以蘇教版數(shù)學(xué)六年級(jí)下冊(cè)總復(fù)習(xí)中的“立體圖形的側(cè)面積(復(fù)習(xí))”為例,簡(jiǎn)要敘述在動(dòng)手操作中如何豐富學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。
A4紙的外包裝上圖文并茂,信息眾多,為了快速切入本課的教學(xué),我在課前談話時(shí)刪繁就簡(jiǎn),直接呈現(xiàn)“297mm×210mm”這條信息,為了方便又將數(shù)據(jù)取近似數(shù),把A4紙看作長(zhǎng)30厘米、寬20厘米的長(zhǎng)方形。以下呈現(xiàn)的是教學(xué)過程中的幾個(gè)操作片段。
【操作一】在A4紙不重疊的前提下,折出我們學(xué)過的某種沒有底面的立體圖形。這雖是一個(gè)開放性的操作要求,但基于操作的方便性,也由于本學(xué)期剛學(xué)過圓柱的知識(shí),所以學(xué)生折出的全部是圓柱(兩種)。
師:這兩個(gè)圓柱都是A4紙折出的,說明它們和A4紙有聯(lián)系,聯(lián)系在哪兒?回答之后請(qǐng)學(xué)生完成表格。(只列式不計(jì)算)
【操作二】這張A4紙除了能折成圓柱外,在不重疊的前提下,還能折成哪種沒有底面的立體圖形?
由于小學(xué)數(shù)學(xué)教材要求學(xué)生重點(diǎn)掌握的立體圖形除了圓柱與圓錐外,就只有長(zhǎng)方體和正方體。在“不重疊”的前提下,學(xué)生操作時(shí)會(huì)自覺排除掉圓錐;加之A4紙是長(zhǎng)方形的(長(zhǎng)30厘米、寬20厘米),所以不能折出正方體;很多學(xué)生將長(zhǎng)或?qū)拰?duì)折再對(duì)折,折出底面是正方形的兩種長(zhǎng)方體。
師:這兩個(gè)長(zhǎng)方體和A4紙有什么聯(lián)系呢?這兩個(gè)長(zhǎng)方體的長(zhǎng)、寬、高分別是多少厘米呢?你是怎么求出來的?之后學(xué)生完成表格。
師:仔細(xì)觀察,用A4紙折出的這兩個(gè)長(zhǎng)方體好像比較特殊呢,特殊在哪兒?(這兩個(gè)長(zhǎng)方體的底面都是正方形。)
【操作三】用這張A4紙折長(zhǎng)方體,真的只能折出這兩個(gè)嗎?同桌邊討論、邊動(dòng)手,看看還能折出怎樣的沒有底面的長(zhǎng)方體。
這項(xiàng)操作充滿著挑戰(zhàn),很多學(xué)生知道要折成底面是長(zhǎng)方形的長(zhǎng)方體,但在操作時(shí)往往因?yàn)閳D方便而將相對(duì)的兩個(gè)面連在一起,以致無法折出。好在部分學(xué)生經(jīng)過自我調(diào)整或與同桌交流,終于折出底面是長(zhǎng)方形的長(zhǎng)方體。
師:以兩位學(xué)生折出的長(zhǎng)方體為例,量出長(zhǎng)度。一個(gè)長(zhǎng)方體長(zhǎng)是10厘米,它的寬和高分別是多少厘米呢?你是怎么想的?另一個(gè)長(zhǎng)方體寬是3厘米,它的長(zhǎng)和高分別是多少厘米呢?你是怎么想的?(完成表格)
【操作四】這張A4紙,除了能折出圓柱、長(zhǎng)方體外,還能折出其他的立體圖形嗎?哪怕是我們沒學(xué)過的。試試看!
學(xué)生的創(chuàng)造力是無窮的,經(jīng)過簡(jiǎn)短的思考,就有人折出了三棱柱。
【操作五】剛才大家折的是三棱柱,有沒有四棱柱呢?折折看?。ê芏鄬W(xué)生折出的依然是長(zhǎng)方體)你發(fā)現(xiàn)了什么?四棱柱一定是長(zhǎng)方體嗎?(不一定,四棱柱的底面可以是任意的四邊形。)四棱柱和長(zhǎng)方體相比,誰的范圍更大?這就是說:長(zhǎng)方體是特殊的四棱柱。
師:有了三棱柱、四棱柱,肯定還有……同學(xué)們,普普通通的一張A4紙,因?yàn)槟銈兊闹腔鄄僮?,讓它發(fā)生了神奇的變化,產(chǎn)生了無數(shù)的立體圖形。當(dāng)這些立體圖形的底面棱數(shù)越來越多時(shí),就變成了……(圓柱)
一、秉承一脈,豐富學(xué)生的順延思維
1.選準(zhǔn)教學(xué)起點(diǎn),喚醒直覺思維
“操作一”是以學(xué)生對(duì)“圓柱的側(cè)面積”認(rèn)識(shí)為教學(xué)起點(diǎn),沒有經(jīng)過按部就班的推理,而是調(diào)動(dòng)學(xué)生自身的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),通過直覺思維的喚醒而作出的敏銳操作,直接把握住了操作對(duì)象的本質(zhì)和聯(lián)系。
2.借助形體表象,完善形象思維
“操作二”幫助學(xué)生建立了底面是正方形的長(zhǎng)方體的表象,“操作三”則在此基礎(chǔ)上對(duì)長(zhǎng)方體進(jìn)行了完善,“操作四”的三棱柱、“操作五”的四棱柱,以及后面無需一一操作的五棱柱、六棱柱……當(dāng)?shù)酌胬獾臈l數(shù)越來越多時(shí),必然回到原點(diǎn)——圓柱。整個(gè)過程已經(jīng)超越了操作本身,借助表象而進(jìn)行的聯(lián)想與想象,極大地完善了學(xué)生的形象思維。
3.指導(dǎo)正確遷移,培養(yǎng)縝密思維
學(xué)生在解題時(shí),雖然思路正確,但往往思維不夠縝密,導(dǎo)致無法解決問題。剛開始“操作三”時(shí),很多學(xué)生知道要折成底面是長(zhǎng)方形的長(zhǎng)方體,思路是正確的,但在折紙時(shí)受“操作二”的負(fù)遷移影響,將大小一樣的兩個(gè)面連在一起,以致無法折出(因?yàn)殚L(zhǎng)方體展開后相對(duì)的面不可能連在一起)。這時(shí)我引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)“長(zhǎng)方體的側(cè)面展開圖”中“相對(duì)的面不可能連在一起”這一知識(shí)點(diǎn),再讓學(xué)生經(jīng)過自我調(diào)整或與同桌交流,終于折出底面是長(zhǎng)方形的長(zhǎng)方體。
二、革故鼎新,豐富學(xué)生的創(chuàng)新思維
創(chuàng)新有狹義與廣義之分,面對(duì)小學(xué)生,我們需要的是廣義的創(chuàng)新思維,只要是以前沒有而現(xiàn)在有,對(duì)學(xué)生個(gè)體而言,就是一種創(chuàng)新。
1.鼓勵(lì)大膽操作,誘發(fā)求異思維
求異思維是指有創(chuàng)見的思維,即通過創(chuàng)造性思維活動(dòng),不僅揭露事物的本質(zhì)及其內(nèi)在聯(lián)系,而且在這個(gè)基礎(chǔ)上產(chǎn)生新穎的、超出一般規(guī)律的思維成果?!安僮魉摹钡奶釂枺骸斑@張A4紙,除了能折出圓柱、長(zhǎng)方體外,還能折出其他的立體圖形嗎?哪怕是我們沒學(xué)過的?!逼渲小澳呐率俏覀儧]學(xué)過的”這句話,含有極強(qiáng)的鼓動(dòng)性,誘發(fā)了學(xué)生的求異思維,鼓勵(lì)了學(xué)生大膽地、創(chuàng)造性地開展操作活動(dòng)。
2.避免思路單一,發(fā)展多向思維
多向思維表現(xiàn)為既可以是從盡可能多的方面去思考同一個(gè)問題,也可以從同一思維起點(diǎn)出發(fā),讓思路呈輻射狀,形成諸多系列。前面說過,小學(xué)數(shù)學(xué)教材中的“側(cè)面積”知識(shí),僅僅局限于圓柱的側(cè)面積,對(duì)于其他立體圖形的側(cè)面積則沒有涉及。如何避免由這單一知識(shí)點(diǎn)而造成思路單一呢?以上五個(gè)操作片段,從圓柱→長(zhǎng)方體→三棱柱→四棱柱→……→圓柱,突破了教材的知識(shí)局限,打破了學(xué)生原有的思維方式,很好地發(fā)展了學(xué)生的多向思維。
3.拓展知識(shí)外延,克服思維定勢(shì)
“操作五”一開始,受思維定勢(shì)的影響,學(xué)生折出的四棱柱依然是長(zhǎng)方體居多,如何克服這個(gè)思維定勢(shì)呢?我從底面是四邊形入手,提醒學(xué)生四邊形絕不僅僅只有長(zhǎng)方形和正方形。知識(shí)的外延一旦打開,學(xué)生的折紙也就千姿百態(tài):四棱柱的底面有平行四邊形、梯形,甚至是任意四邊形。
三、貌“離”神“合”,豐富學(xué)生的整體思維
整體思維認(rèn)為應(yīng)把目光投向?qū)W(xué)生思維的整體把握,從而避免“只見樹木、不見森林”的單一與狹隘,有效提升學(xué)生的整體思維能力。
1.分析判斷推理,開發(fā)邏輯思維
邏輯思維以概念、判斷和推理作為思維的基本形式,以分析、綜合、比較、抽象、概括和具體化作為思維的基本過程,從而揭露事物的本質(zhì)特征和規(guī)律性聯(lián)系。上述幾個(gè)操作過程所折出的圓柱、長(zhǎng)方體、三棱柱、四棱柱,以及推想產(chǎn)生的五棱柱、六棱柱……它們側(cè)面積的本質(zhì)就是這張A4紙,它們側(cè)面積的大小就是這張A4紙的大小。
2.形體分類總結(jié),形成聚合思維
聚合思維又稱求同思維,是將各種信息匯聚起來分析、整合,最終探求出一個(gè)正確規(guī)律(答案)的思維方法。以上操作過程,筆者都自制了實(shí)物教具(圓柱、三棱柱、五棱柱各兩個(gè),底面是平行四邊形的四棱柱、底面是梯形的四棱柱各兩個(gè),長(zhǎng)方體四個(gè))。當(dāng)學(xué)生沉浸在那么多教具帶來的震撼時(shí),我讓學(xué)生對(duì)這些立體圖形進(jìn)行分類,學(xué)生很自然地將它們分成了“高瘦子”(以寬20厘米作底面周長(zhǎng)、長(zhǎng)30厘米作高)和“矮胖子”(以長(zhǎng)30厘米作底面周長(zhǎng)、寬20厘米作高)兩類。此時(shí)再追問:“這些立體圖形有什么相同之處嗎?”學(xué)生自然而然地得出“它們的側(cè)面積都相等”,“它們的側(cè)面都是同一張A4紙,側(cè)面積都等于底面的周長(zhǎng)×高”。在分類總結(jié)中幫助學(xué)生形成聚合思維。
3.利用知識(shí)本身,挖掘極限思維
小學(xué)數(shù)學(xué)課程中有許多問題是與高等數(shù)學(xué)內(nèi)容有關(guān)的,尤其是極限思維與小學(xué)數(shù)學(xué)的許多內(nèi)容有直接聯(lián)系。在小學(xué)里,解決這些問題不一定需要嚴(yán)格證明,但可以在直觀演示或操作的過程中,挖掘知識(shí)本身所蘊(yùn)藏的極限思維。比如“操作四”“操作五”中的三棱柱、四棱柱……最終到圓柱,以及三棱柱、四棱柱……個(gè)數(shù)有無數(shù)個(gè),這些都是很好的極限思維的滲透。
荷蘭教育家弗賴登塔爾指出:學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)唯一的方法是實(shí)行再創(chuàng)造。他認(rèn)為這是一種最自然、最行之有效的學(xué)習(xí)方法。因?yàn)橹挥型ㄟ^自己的再創(chuàng)造而獲得的知識(shí),才能真正掌握和靈活應(yīng)用。本文所述,正是利用一張普普通通的A4紙,在操作中引領(lǐng)學(xué)生不斷地再創(chuàng)造,不斷地豐富學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。endprint