張秋爽++蘇娜
學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),不僅是要學(xué)習(xí)那些由前人抽象概括形成的數(shù)學(xué)知識,同時還要學(xué)習(xí)抽象概括的方法。反思我們的課堂,為什么有時學(xué)生會出現(xiàn)學(xué)習(xí)知識時無法抽象概括,應(yīng)用知識時無法舉一反三的現(xiàn)象?教師又該如何讓學(xué)生經(jīng)歷過程,提升他們的抽象概括能力呢?
一、經(jīng)歷直觀形象的過程,在認(rèn)知沖突中提升
計算教學(xué),要讓學(xué)生理解算理,掌握算法,處理好算理直觀和算法抽象之間的關(guān)系。以“人教版”《數(shù)學(xué)》三年級下冊《除數(shù)是一位數(shù)的除法》為例,教師總不能直接告訴學(xué)生:豎式的除法計算,從高位除起……為什么加法、減法和乘法的計算都是從個位開始算起,而除法要從高位開始算起呢?作為教師,應(yīng)該先創(chuàng)設(shè)一個現(xiàn)實情境,讓學(xué)生理解除法的運算意義;接著讓學(xué)生分小棒;最后把分小棒的過程記錄下來就是豎式計算的過程。具體過程如下:
師:有42本故事書,要分給三年級的兩個班,每個班分多少本?
生1:42÷2。
師:每個班分多少本?請你用手中的小棒擺一擺。
生2:我先分單根的,把2根平均分成2份,每份是1根;再拿出4捆,每份2捆,合起來是21根。
生3:我先分整捆的,把4捆平均分成2份,每份2捆,也就是2個十;再分單根的,2根平均分成2份,每份是1根,最后分的結(jié)果是21根。
師:有的人先分整捆的,有的人先分單根的,都得出了分的結(jié)果。誰能把你們分小棒的過程記錄下來。
生4:40÷2=20,2÷2=1,20+1=21。
師:你是用口算記錄的,還可以用豎式記錄,你們試試看。(學(xué)生自己嘗試,教師講解。)請看下面的豎式,記錄的是先分整捆的,再分單根的操作過程:先分整捆的,把4捆平均分,每人2捆,商是20,2寫在十位上。分走了40,整捆的就沒有了,還剩下2根,每人1根,1寫在個位上,分走了2根,2-2=0,0表示分完了。
(教師邊說分的過程,邊寫豎式,讓學(xué)生明白每一步的含義。)
生5:先分單根的也可以用豎式記錄嗎?
師:大家覺得呢?請看下面的豎式,記錄的是先分單根再分整捆的操作過程:
對于42÷2,可以先分整捆的,也可以先分單根的,計算上沒有什么差別。如果有52本故事書,要分給三年級的兩個班,每個班分多少本呢?
有的學(xué)生先分整捆,分小棒過程如下,也可以用豎式記錄分的過程。
除了先分整捆的以外,也有學(xué)生按照自己先前的經(jīng)驗,先分單根再分整捆的,把2根平均分成2份,每份是1根;再拿出4捆,每份2捆;還剩下一捆,平均分成2份,每份是5根,合起來就是26根。用豎式記錄如下:
此時產(chǎn)生了認(rèn)知沖突,計算42÷2時,先分整捆的,或者,先分單根的,豎式記錄沒有影響,而計算52÷2時,先分單根再分整捆的,豎式記錄出現(xiàn)了麻煩,所以,學(xué)生自然而然地接受了除法豎式計算從高位算起。
二、經(jīng)歷概念形成的過程,在例證中提升
多舉例證,使學(xué)生在抽象過程中學(xué)會舉一反三。在執(zhí)教《平均分》時,一位年輕的教師以分花的情境導(dǎo)入:把8朵花放在兩個花瓶里,可以怎么分?學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗,有了四種不同的分法:8可以分成1和7;8可以分成2和6;8可以分成3和5;8可以分成4和4。像這樣,每瓶都放4朵,放得同樣多就是平均分。
師:誰能說說什么是平均分?
生1:把8朵花放在兩個花瓶里,每個花瓶放4朵就是平均分。
師:誰還能說說什么是平均分?
(這個回答,能看出學(xué)生認(rèn)真聽講了,但教師還期待新的例子。)
生2:把8朵花放在兩個花瓶里,每個花瓶放4朵,同樣多就是平均分。
師:誰還能說說什么是平均分?
(教師心里不高興,期待的舉一反三沒有出現(xiàn)。)
生3:把8朵花放在兩個花瓶里,每個花瓶放4朵,同樣多就是平均分……
下課了,這名教師開始和師傅抱怨:我們班的學(xué)生為什么就不會舉一反三呢?師傅告訴她:建立概念的過程需要多舉實例,除了正例、反例外,還要有變式。所以,你還需要補充例子:
有9個蘋果,平均分給3個小朋友,每人分幾個?
有50本書,平均分給50個小朋友,每人分幾本?
有10個蘋果,平均分給4個小朋友,會有怎樣的結(jié)果?
教師多舉了幾個例子后,學(xué)生就能漸漸領(lǐng)悟分什么都可以,分多少份都行,只要每份同樣多就是平均分。學(xué)生經(jīng)歷了不完全歸納的過程,自然而然地抽象概括,并能用自己的話表達(dá)對概念的理解。
再如,教學(xué)《萬以內(nèi)數(shù)加法的豎式計算》,教師需要舉多個例子:“123+38”,體會個位相加滿十向十位進(jìn)一;“346+183”,體會十位相加滿十向百位進(jìn)一;“666+444”,體會百位相加滿十向千位進(jìn)一……當(dāng)然,教師也可以舉連續(xù)進(jìn)位的例子,讓學(xué)生在邊計算邊總結(jié)中逐步總結(jié)出“哪一位的數(shù)相加滿十就要向前一位進(jìn)一”的算法。雖然教師有時舉了很多例子,學(xué)生也不一定能順利總結(jié),教師也要堅持多舉實例,讓學(xué)生經(jīng)歷抽象概括的過程。
三、經(jīng)歷自我建構(gòu)的過程,在新舊知識聯(lián)系中提升
《乘法分配律》的學(xué)習(xí)需要從乘法意義——“幾個幾”這個舊知識出發(fā),與新知識建立聯(lián)系,從而在多個例證中抽象出乘法分配律。
第一步——從乘法意義入手
一共有多少塊瓷磚?(2個6)
一共有多少塊瓷磚?(3個6)
一共有多少塊瓷磚?
學(xué)生可以用兩種方法來解答:4×9+6×9=90塊,或者(6+4)×9=90(塊)。所以,4×9+6×9=(6+4)×9。學(xué)生從關(guān)注結(jié)果到關(guān)注相等的關(guān)系。為什么相等?4個9加上6個9,合起來就是10個9。
第二步——生活情境中的數(shù)量關(guān)系
讓學(xué)生根據(jù)自己畫的圖和列的算式來講解,說出先求什么,再求什么。教師出示列表:
205×4+95×4=(205+95)×4。左邊求的是205個4與95個4的和,右邊求的是300個4,所以結(jié)果是相等的。
第三步——自己舉例子,結(jié)構(gòu)和上述兩個例子相同,呈現(xiàn)正例、反例和變式。
生1:我們曾經(jīng)學(xué)過長方形的周長:(長+寬)×2=長×2+寬×2,符合今天學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
生2:(35+25)×4=35×4+25。
生3:我認(rèn)為不對,右邊的算式中25也應(yīng)該乘以4。
生4:我們可以從乘法意義來考慮,左邊是60個4相加,右邊是35個4與25的和,所以兩個算式不相等。
舉了大量例證后,學(xué)生抽象概括出乘法分配律:兩個數(shù)的和與一個數(shù)相乘,可以先把這個數(shù)分別與這兩個數(shù)相乘,再把所得的積加起來。還可以用公式(a+b)×c=a×c+b×c來表示。
四、經(jīng)歷問題解決的過程,在釋疑中提升
問題是數(shù)學(xué)的心臟,讓學(xué)生從習(xí)以為常的生活現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題并解決問題。在解決問題中獲得對數(shù)學(xué)本質(zhì)的理解,從而提升抽象概括能力。
六年級教學(xué)“圓的特征”時,教師可以設(shè)計如下問題讓學(xué)生展開探究、討論:為什么車輪子一般都做成圓形的,做成橢圓的不行嗎?為什么馬路中間放圓形的井蓋,用正方形做井蓋不行嗎?為什么籃球場上的三分罰球線是半圓的,三角形的不行嗎?新年游藝會,請你設(shè)計一個套圈游戲的方案,畫出草圖。
隨著四個問題的解決,學(xué)生能體會到圓是“一中同長”,其它圖形都不是“一中同長”。車輪子做成圓形的,行進(jìn)時平穩(wěn)、舒服,做成橢圓形或其它形狀的,就會顛簸,不舒服;馬路中間的井蓋做成圓形的,不論汽車怎樣軋,萬一翹起來也不會從對角線所在位置掉下去,這樣更安全,而做成正方形的井蓋,就有可能從對角線的位置掉下去,存在安全隱患;籃球場上的三分罰球線是半圓的,保證在罰球線上的每個位置投球的距離都是一樣的,體現(xiàn)了公平性。“圓,一中同長”的本質(zhì)在生活中有著廣泛的應(yīng)用:為了舒適、為了安全、為了公平……這就是知識的價值,讓學(xué)生在解決問題中應(yīng)用知識,感悟數(shù)學(xué)本質(zhì)。
教學(xué)中還可以采用類比抽象,幫助學(xué)生提升抽象概括能力。類比抽象就是進(jìn)行類比的兩類事物,一要了解它們的不同點;二要尋找它們的相同點,從相似點出發(fā),找出解決新問題的方法;三要注意驗證。
長方形和長方體是圖形家族的成員,它們之間是否有類似的性質(zhì)呢?
①長方形是特殊的平行四邊形,它具有平行四邊形的所有性質(zhì);長方體是特殊的平行六面體,它具有平行六面體的所有性質(zhì)。
②長方形的鄰邊互相垂直,對邊互相平行;長方體的鄰邊互相垂直,相對兩面互相平行。
③長方形的對角線互相平分且相等;長方體的對角線互相平分且相等。
④若長a,寬b,對角線l,則有l(wèi)2=a2+b2;若長方體的長是a,寬是b,高是c,對角線是l,那么l2=a2+b2+c2。
⑤長方形的面積=長×寬;長方體的體積=長×寬×高。
任何一個數(shù)學(xué)概念都離不開抽象概括。數(shù)學(xué)概念是現(xiàn)實世界中數(shù)量關(guān)系和空間形式及其本質(zhì)屬性在思維中的反映。要重視過程,處理好過程和結(jié)果的關(guān)系;要重視直觀,處理好直觀和抽象的關(guān)系;要重視經(jīng)驗,處理好直接經(jīng)驗和間接經(jīng)驗的關(guān)系。讓學(xué)生經(jīng)歷操作、體驗、聯(lián)系、困惑、猜想、驗證、釋疑、推理、應(yīng)用的過程,有助于提升他們的抽象概括能力。