李艷梅
[摘 要]數(shù)學(xué)“童畫”是一種可視化的學(xué)習(xí)方式,它主張學(xué)生學(xué)會用數(shù)學(xué)的眼光把握、抽象事物的本質(zhì),用圖式的方式表達(dá)思維過程。通過數(shù)學(xué)“童畫”表示、說明、示意、猜測,讓內(nèi)涵“顯出來”,讓發(fā)現(xiàn)“說得清”,讓思路“看得見”,讓推理“說得通”,讓特征“說得準(zhǔn)”,從而讓學(xué)生思維的軌跡更清晰。
[關(guān)鍵詞]數(shù)學(xué)“童畫”;思維軌跡;看得見
[中圖分類號] G623.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1007-9068(2019)26-0033-03
數(shù)學(xué)“童畫”是一種可視化的學(xué)習(xí)方式,是用感性的方式表達(dá)理性的思維。數(shù)學(xué)“童畫”主張學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光把握、抽象事物的本質(zhì),用圖式的方式表達(dá)思維的過程?,F(xiàn)結(jié)合教學(xué)實(shí)際,談?wù)勅绾瓮ㄟ^數(shù)學(xué)“童畫”,讓學(xué)生思維的軌跡更清晰。
在核心素養(yǎng)下,數(shù)學(xué)教學(xué)要注重數(shù)學(xué)思想的滲透,特別是在小學(xué)階段,數(shù)形結(jié)合思想的滲透更為重要。形是一種直觀形式,學(xué)生能看得見,并能借助圖形把一些概念和定律的內(nèi)涵挖掘出來,有助于對一些概念和定律的理解。在理解中記憶和在理解中應(yīng)用是進(jìn)一步對知識的內(nèi)化和深化,特別在“復(fù)習(xí)與整理”這一環(huán)節(jié),讓學(xué)生把對知識的理解用顯性的圖畫表示出來,是對所學(xué)知識進(jìn)行整合的過程,更是進(jìn)一步建構(gòu)知識的過程。
例如,教學(xué)蘇教版教材四年級下冊“運(yùn)算定律”整理與練習(xí)第一課時時,我先讓學(xué)生對所學(xué)的運(yùn)算定律進(jìn)行分類整理,然后提問:“你能用‘童畫表示出每個運(yùn)算定律嗎?”學(xué)生紛紛表示“能夠用‘童畫表示”,并認(rèn)真繪畫。在學(xué)生的“童畫”中,多數(shù)是畫成交換兩條長度不等的線段的位置,而用長度不變來表示加法交換律,用三條長度不同的線段表示加法結(jié)合律。從“童畫”中可看出,對于三個數(shù)相加,可以先把前兩個數(shù)相加再和第三數(shù)相加,還可以先把后兩個數(shù)相加再和第一個數(shù)相加,它們的結(jié)果不變。學(xué)生在畫圖的過程中體會到加法結(jié)合律的內(nèi)涵是運(yùn)算順序變了,而結(jié)果不變。用圖表示乘法交換律時,多數(shù)學(xué)生畫一個長方形,既可用長乘以寬求出這個長方形的面積,也可以用寬乘以長求出這個長方形的面積,因為面積是相等的,從而凸顯了乘法交換律的本質(zhì):交換了兩個乘數(shù)的位置,而結(jié)果不變。同樣的一個長方形,可以用兩種不同的方法求出它的周長,從而得出(a+b)×2=a×2+b×2,促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步理解乘法分配律的意義和模式。
學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)一定要多問“為什么”,解釋“為什么”就是對知識的來龍去脈的梳理,打通新舊知識的聯(lián)系。依托數(shù)學(xué)“童畫”的可視性,有助于學(xué)生分析問題,把握問題的關(guān)鍵,從而使問題迎刃而解。
例如,在教學(xué)蘇教版教材五年級下冊“分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì)”時,課始我讓學(xué)生在同樣長的紙條上表示1/2、2/4和4/8,出示問題:1/2、2/4和4/8相等嗎?學(xué)生在同樣長的紙條上分別畫出它的1/2、2/4和4/8,他們在畫圖的過程中對分?jǐn)?shù)的意義有了進(jìn)一步的理解和深化。從圖中一眼就可看出1/2、2/4、4/8表示的長度是一樣的,都是表示這個紙條長度的1/2,所以很容易得出結(jié)論:1/2=2/4=4/8。接著我追問:“它們的分子、分母都不相同,為什么它們的大小卻相等呢?從中你又有什么發(fā)現(xiàn)?”學(xué)生對照圖示分析分?jǐn)?shù)中分子和分母的變化情況,很容易發(fā)現(xiàn):從左往右看,分?jǐn)?shù)的分子和分母同時擴(kuò)大2倍,分?jǐn)?shù)的大小不變;從右往左看,分?jǐn)?shù)的分子和分母同時縮小2倍,分?jǐn)?shù)的大小不變, 從而抽象概括出分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì)。我繼續(xù)追問:“我們都知道分?jǐn)?shù)和除法有密切的關(guān)系,那么分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì)和以前學(xué)過的什么性質(zhì)是一樣的呢?”學(xué)生對照圖示想到了商不變的性質(zhì),從而理解了分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì)為什么要強(qiáng)調(diào)“0除外”的道理。借助“童畫” ,學(xué)生能發(fā)現(xiàn)規(guī)律并解釋規(guī)律,找到新知和舊知的內(nèi)在聯(lián)系,從而打通知識間的聯(lián)系,梳理知識,掌握規(guī)律,達(dá)到利用“童畫”說明,讓發(fā)現(xiàn)“說得清”的效果。
數(shù)學(xué)“童畫”具有直觀性,能夠幫助學(xué)生理解抽象的語言所描述的復(fù)雜問題,利用“童畫”進(jìn)行直觀示意,把抽象出的典型特征用特定的示意圖表示出來,可以清晰地得出指向問題解決的“思維地圖”,讓思路“看得見”,利于學(xué)生用自己的語言把思維過程表達(dá)出來,從而解決了學(xué)生對抽象的語言描述、符號意義理解上的困難。
例如,在教學(xué)蘇教版教材五年級下冊“解決問題的策略——轉(zhuǎn)化”第二課時時,我首先出示“[12+14+18+116+…+1256]”,然后提問:“你準(zhǔn)備怎樣解決這個問題?”多數(shù)學(xué)生都在沉思,沒有一個學(xué)生說先通分再計算,說明他們意識到這種類型的題目不是用常規(guī)的方法就能解決的。于是我提示:“我們解決復(fù)雜問題時要從簡單的問題著手,若要求[12+14+18+116]的值是多少該怎么做?現(xiàn)在請在一個圖形上表示出每個加數(shù),從圖上你會有什么發(fā)現(xiàn)呢?”學(xué)生動手繪圖(如下圖),并根據(jù)圖示發(fā)現(xiàn):[12+14+18+116]的和是從單位“1”去掉[116]的部分,就是[1516]。 這時我引導(dǎo)學(xué)生觀察這個加法算式中的加數(shù) ,思考它們有什么特征,從而總結(jié)概括出解決這類問題的方法,即轉(zhuǎn)化策略。這一過程是學(xué)生自主動手探索的過程,也是體會轉(zhuǎn)化策略價值的過程。學(xué)生借助“童畫”,把思考過程說得有條有理,很容易就能找到用轉(zhuǎn)化策略解決實(shí)際問題的路徑及價值所在,達(dá)到用數(shù)學(xué)“童畫”表示,讓思路“看得見”的效果。
在數(shù)學(xué)教學(xué)中,應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的合情推理和演繹推理能力,鼓勵學(xué)生大膽猜測,并根據(jù)猜測進(jìn)行推理和驗證,激發(fā)學(xué)生參與探索知識的興趣,鼓勵學(xué)生再造數(shù)學(xué)知識生成的過程,從而讓學(xué)生能有條理且清晰地表達(dá)自己的想法和看法。
例如,教學(xué)蘇教版教材五年級下冊“圓的面積公式”時,我設(shè)計了以下幾個教學(xué)環(huán)節(jié):
(1)猜測。你認(rèn)為圓的面積與什么有關(guān)?圓的面積單位是平方厘米、平方分米、平方米,你認(rèn)為圓的面積與什么有直接的關(guān)系?學(xué)生都認(rèn)為圓的面積與半徑有關(guān),而根據(jù)圓的面積單位,部分學(xué)生推測出圓的面積與半徑的平方有直接的關(guān)系。我接著追問:“圓的面積會與圓的半徑的平方有什么樣的關(guān)系呢?你能在圓上畫一畫、找一找嗎?”
(2)嘗試。學(xué)生在自己所畫的圓上找它的面積與半徑的平方的關(guān)系。有的學(xué)生在半圓上畫出一個最大的三角形,三角形的底是圓的直徑,高是圓的半徑,于是得出三角形的面積是半徑的平方,半圓的面積小于這樣的三角形的2倍,大于一個三角形面積,從而推導(dǎo)出圓的面積是半徑的平方的3倍多一些。還有的學(xué)生在圓心角90[°]的扇形上畫一個邊長和半徑長度一樣的正方形,則半徑的平方表示一個邊長和半徑長度一樣的正方形的面積,正方形的面積大于扇形的面積,從而推導(dǎo)出圓的面積比半徑的平方的4倍要小一些。
(3)驗證?!皠偛艃H僅是我們的猜測,還需進(jìn)行驗證,能不能把圓轉(zhuǎn)化成我們學(xué)過的圖形呢?”學(xué)生首先想到把圓轉(zhuǎn)化成長方形,于是他們根據(jù)書上的提示動手畫一畫,小組內(nèi)合作完成。在大家的共同努力下,學(xué)生用“童畫”表示出從圓轉(zhuǎn)化成長方形的過程。
(4)找聯(lián)系。“我們把圓轉(zhuǎn)化成長方形,在這過程中什么沒變,什么變了?圓和長方形有什么內(nèi)在聯(lián)系?”學(xué)生對照圖示,在小組內(nèi)合作完成,找出它們之間內(nèi)在的聯(lián)系。不難發(fā)現(xiàn),在轉(zhuǎn)化的過程中,面積沒變,長方形的長是圓周長的一半,長方形的寬是圓的半徑,從而推導(dǎo)出圓的面積是它半徑的平方的π 倍,從而驗證剛才的猜測是正確的。
(5)總結(jié)概括。讓學(xué)生再一次對照圖示回顧剛才推測、驗證的過程,在回顧的過程中,學(xué)生再一次體會把圓轉(zhuǎn)化成長方形,面積沒變,周長變,長方形的面積等于長×寬,長是πr,寬是r,從而得出圓的面積公式是S=πr2。
在上述教學(xué)中,教師引導(dǎo)學(xué)生直觀畫圖,獨(dú)立思考,并要求學(xué)生把自己的新想法和新體會在組內(nèi)進(jìn)行討論交流,逐步構(gòu)建起知識結(jié)構(gòu),形成知識模型,在積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗的過程中領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想,從而達(dá)到“童畫”猜測,讓推理“說得通”的效果。
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不光要讓學(xué)生知道是什么,還要讓學(xué)生經(jīng)歷探索認(rèn)知的過程,并且用自己喜歡的方式表達(dá)獲得知識的過程。學(xué)會用數(shù)學(xué)的方式去探索和思考是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的關(guān)鍵,而將抽象的知識進(jìn)行可視化的表達(dá),可以降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。數(shù)學(xué)“童畫”能將抽象的知識用可視化的形式表達(dá)出來,具有直觀性和生動性,非常有利于學(xué)生的思考和表達(dá)。因此,為學(xué)生營造一定的探索氛圍和提供一定的現(xiàn)實(shí)背景是十分重要的。
例如,在教學(xué)蘇教版教材五年級下冊“3的倍數(shù)特征”時,我只讓學(xué)生猜測3的倍數(shù)特征,多數(shù)學(xué)生都說個位上的數(shù)是3的倍數(shù),那么這個數(shù)就是3的倍數(shù);接著我讓學(xué)生畫圖驗證自己的猜測,學(xué)生畫計數(shù)器表示數(shù),很多學(xué)生列舉了個位是3、6、9的數(shù)來驗證自己的猜測,他們先舉了13、16、19這三個數(shù),很顯然這三個數(shù)都不是3的倍數(shù),然后他們在計數(shù)器上畫出了是3的倍數(shù)的數(shù)字。從中可以發(fā)現(xiàn),3的倍數(shù)特征與這個數(shù)的個位數(shù)字沒有關(guān)系,而與這個數(shù)各個數(shù)位上數(shù)的和有關(guān);各個數(shù)位上數(shù)字的和是3的倍數(shù),那么這個數(shù)就是3的倍數(shù)。學(xué)生借助“童畫”,很順利地發(fā)現(xiàn)了3的倍數(shù)特征,并用自己的語言準(zhǔn)確地總結(jié)概括出來。
總之,數(shù)學(xué)“童畫”體現(xiàn)“以生為本”的理念,用兒童的表達(dá)方式構(gòu)建和整合知識結(jié)構(gòu),促進(jìn)新知從感性到理性的有效轉(zhuǎn)化,讓兒童的思維軌跡更清晰。
【本文系徐州市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“數(shù)學(xué)‘童畫,讓兒童的思維過程看得見”的實(shí)踐研究(立項號:GH-13-18-L227)階段性成果。】
(責(zé)編 黃春香)