許鳳鳴
小學數(shù)學內(nèi)容比較難,學生在難以理解的情況下,將會降低對學習的興趣。數(shù)學概念和定理比較抽象,長此以往,學生會對數(shù)學產(chǎn)生厭倦心理,降低數(shù)學教學質(zhì)量。對此,數(shù)學教師要注重數(shù)學結(jié)合思想的應用。數(shù)學是客觀世界的真實反映。為了幫助學生更好地探索數(shù)學世界,教師要注意數(shù)學思想的滲透,讓學生更好地感知數(shù)學的美。對此,本文結(jié)合教學經(jīng)驗,重點探討數(shù)學思想方法的滲透策略,以供參考。
數(shù)學思想方法是該學科的精髓,將其滲透教學,可以讓學生掌握同一類問題的解決辦法,實現(xiàn)數(shù)學知識的靈活應用。由于小學生的認知思維,教師要注意數(shù)學思想方法的合理滲透,才可以幫助學生形成數(shù)學思維,并掌握數(shù)學學科的一般規(guī)律。小學數(shù)學教學中應用數(shù)形結(jié)合解題思想,可以促進學生對小學教材內(nèi)容的理解。比如,長方體和正方體面積的推導,利用數(shù)形結(jié)合思想,可以直觀呈現(xiàn)形成過程。同時,教學中應用數(shù)形結(jié)合,可以更好地呈現(xiàn)數(shù)學知識本質(zhì),幫助學生形成數(shù)學思維模式,加深學生對數(shù)學重難點的理解與把握。小學數(shù)學中,常見的數(shù)學思想方法含有數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化和假設等。本文圍繞一些教學案例,重點討論數(shù)學思想方法的滲透,旨在幫助學生深入認識數(shù)學的一般規(guī)律。
一、小學數(shù)學教學中滲透數(shù)學思想方法的重要性
(一)提升學生問題解決能力
將數(shù)學思想應用到數(shù)學中,可以幫助學生更好地應對問題。例如,結(jié)合已有的認知經(jīng)驗和知識,將一些陌生的問題轉(zhuǎn)化為自己理解的內(nèi)容、把數(shù)學問題簡化等。此外,學生還可以利用數(shù)形結(jié)合思想,把數(shù)和線段圖形求解問題聯(lián)系在一起,進而正確解答題目。數(shù)學教學中滲透數(shù)學思想方法,可以讓學生從不同的層面上進行思考,有助于發(fā)散學生思維,進一步探索問題的不同解決方案。
(二)培養(yǎng)學生的學習興趣
數(shù)學知識點相對比較抽象,很多學生會覺得數(shù)學很難學,由于缺少學習的方法,學生對數(shù)學產(chǎn)生厭學心理。而思想方法的滲透,可以讓數(shù)學問題迎刃而解,也可以避免學生對數(shù)學產(chǎn)生排斥心理。當學生掌握了數(shù)學思想與方法,他們會對數(shù)學的學習更感興趣,并積極主動地探索數(shù)學問題,進一步增強學生對學習數(shù)學的自信心。比如,教師可以在滲透分類思想后,布置習題:用三枚硬幣能組成幾種幣值呢?學生結(jié)合已學過的內(nèi)容和數(shù)學方法,可以快速得出答案。在練習過程中,學生可以更好地鍛煉自己對數(shù)學思想方法的應用能力。
二、數(shù)學思想方法在教學中的滲透策略
(一)分析數(shù)學教材,明確思想方法滲透點
結(jié)合目前的教材來看,數(shù)學思想方法已經(jīng)完全滲透每一章節(jié)的知識點。對此,教師需以學生思維形成為導向,重新整合教材內(nèi)容,實現(xiàn)思想方法的有效滲透。
以“長方體與正方體面積”為例,教師圍繞新課標明確教學目標,即學生需通過學習,掌握面積的推導過程,同時需使用這一方法解決實際生活中的面積問題。在引領學生嘗試推導過程中,教師要注意多種教學方法的應用,如猜想法、觀察法等,進而強化學生處理問題的能力。在組織學生探究時,教師可以引入一些生活中的案例,讓學生嘗試將其中蘊涵的數(shù)學知識提取出來,在這個過程中,便融入了轉(zhuǎn)化的思想。由于正方體是一種比較特殊的長方體,對此,在學習正方體面積時,教師可以讓學生結(jié)合長方體面積的計算方法,引導學生進行對比分析,學生通過長寬的對比,能快速地掌握數(shù)學對比思想。探究過程中,引領學生進一步感知知識點之間的聯(lián)系與邏輯。以長方體和正方體面積的教學為例:
首先,建立長方形長、寬以及面積的數(shù)學模型。在解決長方形面積的應用題過程中,關鍵在于處理長、寬與面積之間的數(shù)量關系。由于小學生的認知能力和學習能力相對比較弱,在處理這些問題時,容易混淆其中存在的數(shù)量關系,而且在審題過程中難以準確地找出題目中所蘊涵的數(shù)量關系,因而無法列出等式。教師在講解長方形面積的過程中,可以采用建模的思想,幫助學生了解總面積與長和寬之間的數(shù)量關系,然后構(gòu)建如下的數(shù)學模型。長方形面積÷長=寬,長×寬=面積,面積÷寬=長。建立關于面積、長以及寬三者之間的數(shù)量關系的數(shù)學模型,可以幫助小學生在解決這類應用題時,準確構(gòu)建一個數(shù)學模型,并找到題目中的已知條件與未知條件,快速列出一個關系式等式。
例1:一個長方形的花壇,長13米,寬4米。如果我們用面積為4平方分米的正方形水泥磚把這個長方形花壇底全部鋪設一遍,那么需要使用多少塊地板磚呢?
分析:在計算這個題目時,學生必須進行準確審題,分析其中存在的數(shù)量關系。本題是關于長方形面積的計算,其中存在的數(shù)量關系是長方形的面積等于正方形面積乘以個數(shù)。
方法1:花壇總面積是:13×4=52平方米。水泥磚面積換算是:4÷100=0.04平方米。水泥磚個數(shù):52÷0.04=1300塊。通過分析上列關系式,還可以建立如下總算式。方法2:(13×4)÷(4÷100)=1300塊。在計算這個題目時,學生一般會使用到符號化思想和對比的思想。而這些思想的滲透,便是數(shù)學教學活動設計的著手點。除此之外,教學中數(shù)學思想的滲透,可以幫助學生在潛移默化中感知數(shù)學規(guī)律。在一定程度上,數(shù)學思想屬于一種隱性的內(nèi)容,這些都隱含在數(shù)學題目中,對此,教師需深入分析和提煉知識點。在實際的教學過程中,教師需提前做好備課,挖掘題目中蘊涵的數(shù)學思想,進而讓學生可以更好地在探究過程中找到著手點。
(二)設計數(shù)學活動,引領學生感知數(shù)學思想方法
著名算術題雞兔同籠,對這道題的解題方法,有抬腳法、圖畫法、假設法以及方程法等。數(shù)形結(jié)合是一種非常重要的數(shù)學思想,它是借助形表述的方式,讓數(shù)學問題從抽象到直觀與立體,能更加清晰地展示數(shù)學問題中的關系。利用數(shù)形結(jié)合的方法,處理雞兔同籠問題,教師可以引領學生分析其中存在的數(shù)量變化關系,進而感受數(shù)學思想方法。
1.采用列舉法、假設法與方程法處理雞兔同籠問題
第一,列舉法,首先是有序列舉法。這是數(shù)學解題中非常常見的一種方法,在解決雞兔同籠問題時,如果采取列舉法,可以結(jié)合題目中的信息,假設雞和兔的數(shù)量一共是35只,如果雞的數(shù)量是1只,腳是2只,那么剩余腳的數(shù)量是92只。兔子的數(shù)量是34只,腳應該是136只,這與題目的已知條件明顯不符。以此類推,繼續(xù)進行列舉。通過這種方法進行列舉,一直到找到最合適的答案。其次是跳躍列舉法,采用這種方法,需要先估計雞的數(shù)量和兔的數(shù)量大概是多少,能減少列舉的次數(shù),快速地找到正確的答案。從上述的有序列舉法來看,假設雞的數(shù)量是1只,腳的數(shù)量是2只,那么根據(jù)剩余兔子的數(shù)量,計算出來的腳的數(shù)量應該是138只,遠多于總數(shù)94只腳。這種情況下,可以假設雞的數(shù)量是15只,那么兔子的數(shù)量就是20只。腳的總數(shù)應該是110只,雖然還是大于總數(shù),但是已經(jīng)比較接近??梢岳^續(xù)增加雞的數(shù)量進行逐一列舉,直到找到最佳的結(jié)果。最后是取中間值列舉法。這種是假設雞兔數(shù)量大概相等,有35只,可以先設定雞的數(shù)量是18只,那么兔子的數(shù)量是17只,腳的總數(shù)是36+68=104只,多于94只,可以繼續(xù)調(diào)整雞兔的數(shù)量,最終得出雞的數(shù)量是23只,兔的數(shù)量是12只。
第二,假設法,可以假設所有的都是雞,或假設所有的都是兔子,采取這種方法解題更加快速。如果假設所有的都是雞,那么頭的個數(shù)是35只,腳的個數(shù)應該是70只,由于已知條件中腳的總數(shù)是94只,那么剩余的腳的個數(shù)是24只,每一只兔子少了兩只腳,已知少了24只腳,那么可以得出兔子的數(shù)量應該是12只,雞的數(shù)量就是23只。假設所有的都是兔子,那么頭的個數(shù)是35只,腳的個數(shù)應該是140只,實際的腳的總數(shù)是94只,多出了46只。在這個假設中,每只雞多加了兩只腳,那么雞的數(shù)量就是46÷2=23只,得出兔的數(shù)量是35-23=12只。
第三,利用方程式解題法。首先是兩元一次方程,可以假設雞的數(shù)量是x,兔的數(shù)量是y,列出方程式x+y=35,2x+4y=94。通過方程組,計算得出x=23只,y=12只。其次是一元一次方程,可以假設雞的數(shù)量是x,那么兔子的數(shù)量是35-x,列出方程式2x+4(35-x)=94,算出來雞是23只,兔是12只。
2.采用建模法處理雞兔同籠問題
建模法的基礎是假設法,根據(jù)假設,可以算出雞的數(shù)量=(頭的總數(shù)×4-腳的總數(shù))÷2,兔的數(shù)量=(腳的總數(shù)-頭的總數(shù)×2)÷2。這種方法是一種模型法,可以很好地處理雞兔同籠的問題,還能用于處理雞兔同籠的延伸問題。在現(xiàn)實生活中,也有很多問題可以用建模法處理,通過數(shù)與形的結(jié)合,分析顯示問題,能讓抽象的數(shù)學問題更加簡單。根據(jù)數(shù)學概念,把現(xiàn)實問題與數(shù)學概念充分結(jié)合在一起,最終建立一個數(shù)學模型。從上述的猜想法到方程法,再到猜想法,能把雞兔同籠問題從具象到抽象,并由淺及深。相比之下,畫圖法與猜想法比較幼稚,而且是一種很笨的方法,當數(shù)量比較多的情況下,利用這種方法的計算量很大,畫圖將會耗費大量的時間,將沒有足夠的時間進行后續(xù)的解題。在解答雞兔同籠這個問題時,這些方法都是一個必然的過程,要通過簡單的方法,逐步探索簡化的方法,并逐步形成數(shù)學思維。
(三)采用符號化數(shù)學思想,簡化數(shù)學知識
對學生來講,小學數(shù)學難度大,且內(nèi)容復雜,抽象性比較強,很多學生在學習過程中的積極性比較弱。利用符號化數(shù)學思想可以簡化數(shù)學中的一些問題,提升數(shù)學的趣味性,并幫助學生更好地應對數(shù)學學習過程中的問題,進而改善學生的數(shù)學學習態(tài)度。
1.利用實物模型,直觀呈現(xiàn)數(shù)學內(nèi)容
教學情境可以幫助教師引入課堂教學內(nèi)容,但是沒有涉及課程的重點和疑難問題。對此,教師要優(yōu)化教學手段,幫助學生明確問題的思考方向,促使學生能積極探索數(shù)學陰暗問題,這是學生探究思維的形成的因素之一。學生認知與數(shù)學知識之間的矛盾,是學生自主探究行為產(chǎn)生的驅(qū)動力。以“長方體表面積”課程內(nèi)容教學為例,教師可以讓學生觀察粉筆盒,讓學生思考這個物體是什么形狀的,幫助學生初步認識需要探究的物體,再讓學生想象粉筆盒的表面積如何算出來?學生A回答是:底面積乘以高;學生A回答是:長乘以寬乘以高。下一步,教師可以讓學生想象粉筆盒的表面積與其面積之間存在什么關聯(lián)?學生結(jié)合自己的認知,提出各種自己的看法,并根據(jù)自己掌握的知識自主探究。
2.通過符號化數(shù)學思想,直觀呈現(xiàn)生成過程
以“圓柱的認識”這節(jié)課學習為例,教師可以利用多媒體呈現(xiàn)概念的生成過程。教師:“我們繞著長方形的長所在的直線旋轉(zhuǎn)一周,可以得到一個什么樣的圖形呢?”學生毫不猶豫地回答:“是圓柱!”教師利用多媒體動態(tài)演示長方形旋轉(zhuǎn)成圓柱的過程,問:“這個圓柱的底面半徑是多少?高是多少?”學生不假思索地回答:“圓柱的底面半徑是1厘米,高是2厘米?!苯處煟骸叭绻@著寬所在的直線旋轉(zhuǎn)一周,會得到什么圖形呢?”學生:“圓柱!”教師用電腦動態(tài)演示旋轉(zhuǎn)成圓柱的過程,問:“圓柱的底面半徑是多少?高是多少?”有學生反復觀察后說:“圓柱的底面半徑是4厘米,高是1厘米。”也有學生說:“我覺得不對,因為圓柱的底面半徑是2厘米,高是1厘米?!苯處煟骸凹偃缋@著寬的中點所在的直線旋轉(zhuǎn)一周,又會得到什么圖形呢?”通過多媒體的展示,學生可以直觀看到一個長方形在經(jīng)過旋轉(zhuǎn)后,便能得到一個圓柱體。教師利用長方體的旋轉(zhuǎn)幫助學生認知圓柱,可以幫助學生形成具體的空間概念。
符號化思想方法的應用,主要是通過字母、圖形等特殊的符號幫助學生理解,可以強化學生數(shù)學思維,也可以讓數(shù)學知識更加形象,降低數(shù)學學習難度,增強數(shù)學學習的趣味性。在教學中,教師應進一步探索符號化思想方法在數(shù)學教學中整合策略,充分發(fā)揮其教學價值,促進小學數(shù)學課堂的教學改革。
3.把握時機,滲透數(shù)學思想方法
在處理問題時,教師要注意思想方法的滲透時機。比如,在學習四邊形內(nèi)角和時,教師可以滲透轉(zhuǎn)化思想。首先,引領學生進行互動探究;其次,教師對學生的探究結(jié)果進行總結(jié),即利用剪拼四個角的方式計算;利用分割得到兩個三角形,再計算兩個三角形的內(nèi)角總和;利用特殊四邊形進行計算。最后,教師可以趁機提問:“大家喜歡哪一種計算方法呢?”有學生表示分割的方法最好,此時教師可以引領學生對計算的過程進行梳理,進一步幫助學生理解數(shù)學中的轉(zhuǎn)化思想。合適的滲透時機,能提升數(shù)學思想方法滲透的效果,教師應全面分析數(shù)學教材,把握滲透的關鍵點。
綜上所述,數(shù)學思想方法的滲透,可以讓數(shù)學學習更加簡單。教師要對教材進行深入的研究,把握時機自然滲透。同時,教師要積極探究數(shù)形結(jié)合思想的滲透策略,讓學生能直觀感知數(shù)學知識,從而讓數(shù)學知識學習更加簡單。除此之外,數(shù)學思想方法的滲透,有助于培養(yǎng)學生的形象思維。對此,數(shù)學教師可以充分利用實物模型、數(shù)學模型等,幫助學生更好地感知數(shù)學內(nèi)容。在今后的教育工作中,教師仍需進一步探索數(shù)學思想方法的滲透路徑,讓學生能用數(shù)學思想方法解決同類問題,達到最佳的數(shù)學教學效果。
(宋行軍)