張姝晗 黃蓮花
小學數(shù)學教學要引導學生從千頭萬緒的事物中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,提升建模能力。這個過程,“圖形語言”發(fā)揮著重要的功能作用,它可以為正確思維與客觀現(xiàn)實搭起一座橋梁。
一、從復雜到簡潔:發(fā)揮“圖形語言”的簡化功能
小學生數(shù)學學習以具體形象思維為主,但往往因文字語言的抽象性或情境本身的復雜性給學生體驗數(shù)學模型帶來不小的挑戰(zhàn)。而“圖形語言”在將“復雜問題簡單化”的過程中發(fā)揮了一定的作用。因此,教師要遵循學生的認知特點和思維方式,重視引導學生將復雜問題或繁雜情境借用圖形進行思考,以降低難度,幫助學生順利把握概念本質,并予以清晰表達。
如在“長方形面積計算”的拓展運用環(huán)節(jié),筆者創(chuàng)設了問題情境:“希望小學的操場是一個長方形,原來長60米,寬30米,擴建后,寬將增加10米。擴建后的操場面積有多大?”僅從文字語言的描述,要清晰地理解擴建后的操場面積如何計算,對于大部分學生而言還是有一定難度的。筆者啟發(fā)思考:“擴建后的操場是什么形狀?你能不能畫圖清晰地呈現(xiàn)出來?”然后指導學生按如下步驟畫出圖形,重點指導“寬將增加10米”如何在圖上畫出。
動態(tài)呈現(xiàn)出直觀圖后,學生的思路一下子清晰起來了,不僅理解了擴建后的操場是一個長不變、寬為“30+10”米的長方形,而且發(fā)現(xiàn)了一種新的思路,那就是擴建后的操場面積還可以看成是由“原來的長方形與增加后的長方形的面積之和”。打開了思路,問題的解決就變得簡單容易了??梢?,圖形語言在這里起到了簡化的功能。
教師在引導學生經歷體驗感悟“圖形語言”的簡化功能后,要及時幫助學生進行梳理,以獲得一定的成就感,使之成為學生后續(xù)解決復雜問題的有效策略。這個過程能促進學生建模能力的提升。
二、從現(xiàn)實到數(shù)學:發(fā)揮“圖形語言”的媒介功能
模型思想的核心在于建模,而建立模型思想的關鍵在于學生具有將現(xiàn)實問題與數(shù)學內容進行構建關聯(lián)的主動意識和操作能力。這個關聯(lián)的過程,對小學生已有經驗和綜合運用知識能力是一個極大的考驗。發(fā)揮“圖形語言”作為媒介功能,能夠幫助學生順利完成從現(xiàn)實到數(shù)學知識的躍進,進而不斷提升學生問題解決的能力。
如在一年級學生學習了總數(shù)與部分數(shù)之間的數(shù)量關系后,筆者設置了一道練習:體育室里有45個足球,上午借走了9個,下午借了一些后,總共還剩10個,一共借走了幾個足球?筆者讓學生先嘗試自己解決,發(fā)現(xiàn)大部分學生無從下手。于是,筆者引導學生借助畫圖幫助解決后,出現(xiàn)了如下幾種答案:(1)45-9-10=26(個);(2)45-9-10=26(個),26+9=35(個);(3)45-10=35(個)。
然后,筆者組織學生結合圖示對各自算法進行說理后,提問:“第二種和第三種兩種方法,你喜歡哪種?為什么?”生:“我喜歡第三種,一步就能解決問題,太簡單了?!鄙骸拔乙蚕矚g第三種,不過這個算式,要畫圖后我才明白呢?!惫P者:“為什么畫圖后你才明白呢?”生:“畫圖后,我發(fā)現(xiàn)原來的45個足球可以分成兩部分,一部分是‘剩下的10個,另一部分就是‘一共借了幾個。要求一共借了幾個,只要用總數(shù)45個減去剩下的10個就行了?!鄙骸拔矣?5-9-10=26,只是求出了下午借了幾個。還得跟上午借出的9個合并,才能求出一共借出的足球個數(shù)?!鄙骸拔野l(fā)現(xiàn)了一個秘密,原來我們都是根據(jù)信息一步一步列出算式解決問題的,畫圖后,我發(fā)現(xiàn)了從要解決的問題去想,需要的信息就比較簡單了?!惫P者:“是啊,解決問題有兩種思路,可以從已知信息中一步一步解決問題,也可以從問題入手,找需要的信息??磥韴D形很有用處,不僅能幫助理解題意、講清道理,還讓我們發(fā)現(xiàn)了更簡單快捷的算法?!?/p>
面對抽象的數(shù)量關系,借助圖形表征能降低理解的難度。這個過程,學生既實現(xiàn)了思維從具象到抽象的轉化,也進行了數(shù)學發(fā)散思維與建模的實踐。
三、從數(shù)量到關系:發(fā)揮“圖形語言”的遷移功能
數(shù)學基本概念包括數(shù)學研究對象的定義、刻畫研究對象關系的術語和計算方法等,是基于現(xiàn)實抽象的基礎上形成的。那么,在教學這些基本概念的過程中,不僅要重視引導學生關注研究對象本身,還要關注研究對象之間的關系。這個過程,可以充分發(fā)揮“圖形語言”的助推遷移功能。
如教學人教版二下“除法的初步認識”時,筆者通過圖片(圖略)設置問題情境:20個竹筍每4個放一盤,能放幾盤。引導學生通過動手操作,呈現(xiàn)出能放5盤這一結果后,引出除法算式20÷4=5,然后結合圖示引導學生理解算理,知道算式中每個數(shù)所表示的含義。隨后,筆者變換不同情境圖讓學生分一分、填一填,并列式15÷3=5、15÷5=3。到此,引導學生觀察比較三個算式,及時抽象出“包含”除法的含義,即“求一個數(shù)里面包含著幾個另一個數(shù)”可以用除法計算,讓學生對“包含除”這一概念有較為深刻的認識。
教學到此,看似完成任務了。其實,不妨繼續(xù)往下思考:“包含除”與“平均除”有著怎樣的聯(lián)系?除法又與乘法有著怎樣的關系?作為教師,如何引發(fā)學生進一步思考,從中獲得感悟?筆者是這樣進行的,先出示如下(1)(2)兩個圖式,要求先分一分,然后寫出除法算式。反饋交流后,筆者提問:“兩個圖的解答都用除法計算,有什么不同?”接著,出示如下第(3)圖,提問:“你能看圖列出幾個算式?”學生列出12÷4=3、12÷3=4、3×4=12后,筆者提問為什么可以這樣列式。
通過互動,學生初步理解這三個算式中的三個數(shù)分別表示圓圈的總個數(shù)、每份的圓圈個數(shù)和分成的份數(shù)。如果知道了總個數(shù)和每份的個數(shù)或者分成的份數(shù),求分成的份數(shù)或者每份的個數(shù),都可以用除法算式表示;反過來,如果知道了每份的個數(shù)和分成的份數(shù),求總個數(shù)就可以用乘法計算。緊接著,引導學生觀察三個算式,依據(jù)各部分名稱,學生感受到“除數(shù)4和商3相乘正好得到被除數(shù)12”“除法算式中的除數(shù)和商相當于乘法算式中的兩個因數(shù),被除數(shù)相當于積”。在后面的學習中,學生自然地從除法算式聯(lián)想到乘法算式,在解釋運用中理解了乘除法之間的關系,建構了認知的經驗,提升了建模的意識和能力。
(作者單位:福建省廈門第二實驗小學 福建省廈門市文安小學 本專輯責任編輯:王振輝)