廣東省東莞市寮步鎮(zhèn)河濱小學(xué) 葉婉華
數(shù)學(xué)思想是指現(xiàn)實世界的空間形成和數(shù)量關(guān)系反映到人的意識中,經(jīng)過思維活動而產(chǎn)生的結(jié)果,它是對數(shù)學(xué)事實、概念、命題、規(guī)律、定理、公式、法則、方法和技巧等的本質(zhì)認識和反映,是從某些具體的數(shù)學(xué)內(nèi)容和對數(shù)學(xué)的認識過程中提煉上升的數(shù)學(xué)觀念。掌握科學(xué)的數(shù)學(xué)思想方法對提升學(xué)生的思維品質(zhì).對數(shù)學(xué)學(xué)科的后續(xù)學(xué)習(xí),乃至學(xué)生的終身發(fā)展都具有十分重要的意義。
數(shù)學(xué)教學(xué)包含著對數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)思想方法的傳授。相對于知識的傳授,數(shù)學(xué)思想和方法的傳授更具有教學(xué)意義。單純的數(shù)學(xué)知識教學(xué),只是讓學(xué)生對知識進行簡單的掌握和了解;而數(shù)學(xué)思想和方法的教學(xué),則能讓學(xué)生的數(shù)學(xué)能力得到進下的提升。數(shù)學(xué)思想方法的形成是一個循序漸進的過程,因此需要我們教師長期訓(xùn)練,從低年級抓起及早培養(yǎng),現(xiàn)以低年級數(shù)學(xué)教學(xué)為例,例舉數(shù)學(xué)思想方法在教學(xué)中有機滲透。
數(shù)學(xué)家華羅庚曾說過:“數(shù)缺形時少直覺,形少數(shù)時難入微?!边@句話深刻地揭示了
數(shù)形之間的辯證關(guān)系以及數(shù)形結(jié)合的重要性。數(shù)形結(jié)合思想就是通過數(shù)和形之間的對應(yīng)關(guān)系和相互轉(zhuǎn)化來解決問題的思想方法。數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實世界的數(shù)量關(guān)系與空間形式的科學(xué),數(shù)和形之間是既對立又是統(tǒng)一的關(guān)系。在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化。這里的數(shù)是指數(shù)、代數(shù)式、方程、函數(shù)、數(shù)量關(guān)系式等,這里的形是指幾何圖形和函數(shù)圖象。
加強數(shù)感的培養(yǎng)是數(shù)與計算教學(xué)領(lǐng)域改革的一個重要理念,學(xué)生數(shù)感的建立需要一個逐步體驗和發(fā)展的過程。小學(xué)階段培養(yǎng)數(shù)感都是運用了數(shù)形結(jié)合,給學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)素材,使學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中形象感知數(shù)的實際意義,逐步形成良好的數(shù)感。
如《義務(wù)教育教科書》一年級數(shù)學(xué)上冊中“0”的認識,教材首次出現(xiàn)了直尺圖(如下圖1),由于小學(xué)生對于直尺是非常熟悉的,在此學(xué)習(xí)中以直尺為原型,感受了“0”的含義,了解了自然數(shù)的排列順序,培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)感。以此為基礎(chǔ),學(xué)習(xí)6~10的認識,教材都出現(xiàn)了“尺子圖”, 讓學(xué)生感受數(shù)與數(shù)之間的聯(lián)系以及它們之間的大小比較,逐步建立自然數(shù)的數(shù)序,加強學(xué)生對10以內(nèi)數(shù)的認識。另外,結(jié)合數(shù)軸(低年級往往用類似數(shù)軸的尺子或直線)來認識數(shù)的順序和加法,那么就把數(shù)和形(數(shù)軸)建立了一一對應(yīng)的關(guān)系,便于比較數(shù)的大小和進行相應(yīng)的加減法計算,真真正正地體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合。
再如,《義務(wù)教育教科書》一年級數(shù)學(xué)下冊“用減法解決求一個數(shù)比另一個數(shù)多幾(少幾)”的問題(如上圖2),從已知整體與其中的一部分,求另一部分用減法計算,到比較兩個量相差多少用減法計算,是學(xué)生認識減法現(xiàn)實意義的一次擴展,對學(xué)生來說有一定的困難。教材提供了畫圖(或操作)的解題策略,借此幫助學(xué)生理解要解決的問題中的數(shù)量關(guān)系,溝通“比多少”的問題與原來所認識的減法模型之間的聯(lián)系,以形助數(shù)從而獲得解決比多的數(shù)學(xué)問題的思維方法,理解用減法計算的道理。另外,在學(xué)生掌握了“求一個數(shù)比另一個數(shù)多幾”用減法計算的基礎(chǔ)上,教材編排了“求一個數(shù)比另一個數(shù)少幾”的問題,并運用轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想,將新問題轉(zhuǎn)化成舊問題加以解決,減輕了學(xué)生學(xué)習(xí)的負擔,并體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化思想的價值所在,讓學(xué)生感受了數(shù)學(xué)的魅力。
當今社會,人們每天的日常工作和生活都會面對紛繁復(fù)雜的信息和數(shù)據(jù),如何收集、
整理和分析數(shù)據(jù),學(xué)會運用數(shù)據(jù)說括,做出科學(xué)的分析、推斷與決策,是必須具備的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和思維方式,因此,使學(xué)生在義務(wù)教學(xué)階段熟悉統(tǒng)計的思想方法,逐步形成統(tǒng)計觀念,有助于運用隨機的觀點理解世界,形成科學(xué)的世界觀與方法論。
如《義務(wù)教育教科書》二年級數(shù)學(xué)下冊“數(shù)據(jù)收集整理”一課(如下圖3),設(shè)置了現(xiàn)實的問題情境,使學(xué)生在解決問題的過程中,體現(xiàn)統(tǒng)計的必要性和價值,學(xué)習(xí)用調(diào)查收集數(shù)據(jù)的方法。學(xué)習(xí)過程中,教材的編排讓學(xué)生充分經(jīng)歷記錄數(shù)據(jù)的全過程,記錄時除了請個別學(xué)生在黑板上(或練習(xí)本上進行)展示記錄外,可讓其余學(xué)生在練習(xí)本上記錄,讓每一個學(xué)生都有機會參與記錄的過程中。也可以小組分工方式,有負責(zé)記錄數(shù)據(jù)的、有監(jiān)票的。數(shù)據(jù)統(tǒng)計之后,各小組之間相互核對數(shù)據(jù),以此保證數(shù)據(jù)的準確性。當記錄的數(shù)據(jù)發(fā)生不一致時,教師要幫助學(xué)生找到原因,指導(dǎo)學(xué)生優(yōu)化記錄的方法,還要再次進行數(shù)據(jù)記錄或整理。讓學(xué)生感受到統(tǒng)計工作的嚴謹和科學(xué)。
圖3
恩格斯說:“數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)折點是笛卡兒的變數(shù)。有了變數(shù),運動進入了數(shù)學(xué),有了
變數(shù),辯證法進入了數(shù)學(xué),有了變數(shù),微分和積分也就立刻成為必要的了?!蔽覀冎?,運動、變化是客觀事物的本質(zhì)屬性。函數(shù)思想的可貴之處就在于它用運動、變化的觀點去反映客觀事物數(shù)量之間的相互聯(lián)系和內(nèi)在規(guī)律。
如《義務(wù)教育教科書》一年級下冊第18頁練習(xí)中的第3題(如下圖4),一年級上冊第89頁的第3題(如下圖5),讓學(xué)生感受“一個加數(shù)不變,另一個加數(shù)變大,和也隨著變大”“被減數(shù)不變,差數(shù)越來越大,差越來越小”,讓學(xué)生初步感知“變與不變”的函數(shù)思想。雖然教材中沒有明確提及函數(shù)這個概念,一年級的學(xué)生也不能理解“函數(shù)”這個概念,教學(xué)中教師也不需要告訴學(xué)生什么是函數(shù),但教師要在教學(xué)中將函數(shù)思想滲透在練習(xí)的過程中:在學(xué)生完成練習(xí)得出結(jié)果后,教師要及時引導(dǎo)學(xué)生觀察:你有什么發(fā)現(xiàn)?讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)減號前面的數(shù)11(被減數(shù))不變,當減號后面的數(shù)(減數(shù))發(fā)生變化時,最后的結(jié)果(差)也會隨之發(fā)生變化。換言之也就是讓學(xué)生隱約發(fā)現(xiàn)運算的結(jié)果是隨著減數(shù)的變化而變化的,適時向?qū)W生初步滲透函數(shù)思想。
圖4
圖5
歸納推理是小學(xué)階段重要的認知活動和基本的思維形式之一。小學(xué)生通過歸納推
理認知數(shù)學(xué)規(guī)律、形成數(shù)學(xué)概念、建構(gòu)知識體系,又通過歸納推理解決問題,因此,歸納推理是小學(xué)階段提高學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)特別是培養(yǎng)創(chuàng)新意識重要的數(shù)學(xué)內(nèi)容。小學(xué)歸納推理可分為相關(guān)聯(lián)的四個階段:前歸納階段、歸納推理的初級階段、歸納推理的完善階段、歸納推理的前演繹階段。
而一年級正是屬于前歸納階段,如《義務(wù)教育教科書》一年級數(shù)學(xué)下冊“分類與整理”一課(如下圖6),以情境與小精靈的對話揭示了分類的含義,同時給出了分類的標準(不同的形狀、不同的顏色),將分類的教學(xué)與計數(shù)(統(tǒng)計)緊密地結(jié)合在一起,以實物、具體數(shù)量為載體,以學(xué)生活動為認知中介,體現(xiàn)了分類的教學(xué)目的——初步掌握觀察的方法,養(yǎng)成觀察的習(xí)慣;學(xué)會根據(jù)單一標準進行分類;積累觀察、分析、比較、分類的經(jīng)驗。
圖6
圖7
又如,《義務(wù)教育教科書》一年級數(shù)學(xué)下冊“找規(guī)律”一課(如上圖7),它是在學(xué)生進行了觀察、分析、比較以及簡單分類活動積累的經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,開始簡單的、但有系統(tǒng)的歸納推理學(xué)習(xí)。此課教學(xué)以舉行“六一”聯(lián)歡會的情境為導(dǎo)線,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)圖中事物的排列情況,以圈出重復(fù)部分(一組)的操作活動,突出規(guī)律的“核心”,會用自己的語言表述情境圖中的排列規(guī)律并逐步規(guī)范(彩旗的規(guī)律是按一面黃旗、一面紅旗為一組重復(fù)排列的;彩花的規(guī)律是按一朵紅花、一紅紫花為一組重復(fù)排列的;小朋友的規(guī)律是按一個男同學(xué)、一個女同學(xué)為一組重復(fù)排列的;燈籠的規(guī)律是按一個紅燈籠、兩個黃燈籠為一組重復(fù)排的),將動腦與動手相結(jié)合,將觀察與推理相聯(lián)系,促進學(xué)生不斷加深對規(guī)律的認識和理解,以達到此階段的教學(xué)目標:形成對規(guī)律的基本認識,能提出簡單的猜想,會用自己的語言或數(shù)學(xué)語言加以表述,積累相關(guān)的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗。
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中選擇恰當?shù)臅r機,選擇恰當?shù)姆椒ㄏ驅(qū)W生有意滲透恰當?shù)臄?shù)學(xué)思想方法,使學(xué)生感悟數(shù)學(xué)思想和方法,讓學(xué)生終身受益,在數(shù)學(xué)的海洋中自由暢游,學(xué)得快樂、學(xué)得輕松!