施潔
【摘要】數(shù)學思想是人類的寶貴財富,也是數(shù)學的精髓.在數(shù)學課堂中,教師既要重視知識的傳授,也要重視數(shù)學思想的挖掘和滲透.“圓的面積”是小學數(shù)學課本中的重要學習內(nèi)容,對學生的抽象思維能力要求較高.在學習的過程中,教師應注重數(shù)學思想的滲透,讓學生更好地掌握圓的面積計算公式,學會領(lǐng)悟和使用數(shù)學思想,讓數(shù)學課堂更加精彩、更加高效.
【關(guān)鍵詞】圓的面積;數(shù)學思想;課堂教學;圓的面積
《數(shù)學課程標準(2011版)》中指出:“學生通過學習,能夠獲得適應未來社會生活和進一步發(fā)展所必需的重要數(shù)學知識以及基本的數(shù)學思想方法.”可見,數(shù)學思想在數(shù)學課堂中處于不可忽視的地位,其也是數(shù)學核心素養(yǎng)的重要組成部分.在傳統(tǒng)的課堂教學中,很多教師只注重知識、技能的講解,而弱化知識背后數(shù)學思想的挖掘,致使學生對知識的學習停滯于表面,無法走向深入,不利于學生思維品質(zhì)的培養(yǎng)和長遠發(fā)展.作為新時期的數(shù)學教師,應根據(jù)新課標的教學要求,改變以往“重結(jié)果輕過程”的教學傾向,在幫助學生掌握知識的同時,引領(lǐng)學生感悟知識背后的數(shù)學思想,從而讓學生的學習過程更有意義和價值.而“圓的面積”一課是學生在掌握圓的特征、圓的周長以及平面直線圖形面積計算的基礎上進行的教學,下面就以這一課為例,談一談數(shù)學教師如何在教學中自然地滲透數(shù)學思想,促進學生數(shù)學綜合能力的提升.
一、在小學數(shù)學教學中包含的數(shù)學思想方法
分類思想:分類思想指的是在研究數(shù)學問題時,把整個問題看作一個整體,用全局的視角看待此問題.在解決的過程中,按照相應的分類標準,將這一問題進行具體劃分,把它分散成若干個小問題,通過解決這些小問題來解決復雜的問題.而在小學數(shù)學教學中,不管是學生還是老師,都會用到分類思想,這也可以被用來當作一種解題思路,尤其在解決應用題中的問題時,可以具體分析題目當中的重要信息,結(jié)合信息的屬性進行分類,這樣才能讓學生加強對相關(guān)概念、原理的認知,從而提高解題效率,增強學習效果.
轉(zhuǎn)化思想:轉(zhuǎn)化思想又被稱作劃歸思想,在運用這一思想方法時,要用運動和發(fā)展的觀點來看待數(shù)學問題,并且在分析數(shù)學問題時,把問題的形式做進一步轉(zhuǎn)化.這一過程可以把較為復雜的問題轉(zhuǎn)變成簡單的問題,并且讓問題變得更加生動.而這對于小學階段的學生來講,學習起來會更有激情,因此,這種轉(zhuǎn)化思想的應用,能有效激發(fā)小學生的學習興趣.這種思想通常在解決空間與圖形方面的問題時會用到,是小學生解決數(shù)學問題的重要手段之一.
數(shù)形結(jié)合思想:數(shù)學這門學科最主要的研究對象就是數(shù)量關(guān)系和空間形式.數(shù)形結(jié)合思想作為一種十分常見的思想方法,在數(shù)學教學中融入,可以更好地啟發(fā)小學生的思維,讓他們在分析幾何類問題時,能展開更多的抽象想象,并通過合適的手段,把抽象化的內(nèi)容以具象化的形式呈現(xiàn)出來,從而展開深入的理解.而學生進行這樣的操作,能有效發(fā)展自己的思維能力.
歸納思想:歸納在數(shù)學教學中既是一種思維方式,也是一種獨特的思想方法.歸納是讓學生對一些特殊題材和事例進行深入分析,在分析的過程中,找到事物之間的內(nèi)在聯(lián)系,對事物的本質(zhì)和內(nèi)涵做進一步的明確,在此基礎上,概括出普遍性規(guī)律,從而得出相應的結(jié)論.而小學數(shù)學教師在授課活動中,可以引導同學們運用這種思維,即把歸納思想融入教學,讓小學生的思維能力得到有效發(fā)展.
二、在小學數(shù)學教學中融入數(shù)學思想的現(xiàn)狀
在小學數(shù)學教學中融入數(shù)學思想十分重要,兩者的完美融合能促進數(shù)學學科的改革和發(fā)展.教師要在實際的授課活動中不斷變換教學思路,并能明確數(shù)學思想融入數(shù)學課堂的必要性,對其發(fā)揮的重要作用和價值有足夠的了解.另外,教師還要注重學生的學習感受,充分了解小學生的學習習慣,明確他們的數(shù)學學習需求,要在課堂中留下更充足的時間,讓同學們進行思考,這樣才能把數(shù)學思想方法充分運用起來.而讓數(shù)學思想融入教學中,具體可以融入代換思想、類比思想和劃歸思想等等.但是實際的情況卻是這些思想的融入情況并不樂觀,這直接導致小學生無法全面、深入地理解所接觸的數(shù)學知識,學習效果不佳.而且學生在沒有合理的思想方法的指導下,只能跟著老師的教學步驟,用單一的學習方法進行學習,思維能力得不到充分鍛煉,久而久之,他們思考能力的發(fā)展會受到嚴重限制.另外,由于教師不注重引導,小學生的想象能力得不到有效發(fā)展,他們的創(chuàng)造能力和綜合學習能力的發(fā)展也會受到一定的限制.在這種情況下,小學生很難在學習數(shù)學知識的過程中進行深入的推導和延伸,他們的數(shù)學學習效率很難提高,甚至會導致一些學生產(chǎn)生厭學心理,對他們的未來發(fā)展十分不利.
三、在小學數(shù)學教學中融入數(shù)學思想的具體方法
(一)優(yōu)化導入環(huán)節(jié),感悟“化曲為直”思想
導入是課堂教學的起始環(huán)節(jié),導入的成功與否,直接影響著課堂教學效果的好壞.好的導入,可以激發(fā)學生的學習興趣,喚醒學生的求知欲望,讓學生主動地融入課堂,完成新知的探索,這樣學習效果才會高效.在傳統(tǒng)的課堂教學中,很多數(shù)學教師對導入并沒有引起足夠的重視,只是沿用注入式的教學模式,將知識生硬地灌輸給學生.因為沒有興趣的參與,學習效果可想而知.因此,教師在課堂教學中,應優(yōu)化導入設計環(huán)節(jié),增進學生探索新知的內(nèi)驅(qū)力.
在教學“圓的面積”時,教師應改變以往直接講解的模式,注重導入方式的優(yōu)化.新課伊始,教師出示了一個圓形的鐵圈.學生們很是好奇,不知道老師要干什么.教師向?qū)W生們提問道:“你們能把這個鐵圈變直嗎?”學生們思考后,認為很簡單,用尖嘴鉗從中間剪開,然后就可以將其拉直.教師點頭表示同意,然后告知學生這里面蘊含著一個重要的數(shù)學思想——“化曲為直”.這時學生們想起自己在測量圓的周長時,也運用了這樣的數(shù)學思想,無論是“繞繩法”還是“滾動法”都體現(xiàn)了這一數(shù)學思想.緊接著,教師將圓形紙片沿著半徑對折多次,然后進行裁剪拉直,拉開后的弧度就越來越“平”.可見,在這樣的操作中,同樣蘊含著“化曲為直”的數(shù)學思想.
好的導入,對學生的學習情緒有很大的影響.枯燥無味的注入式講解,讓學生難以產(chǎn)生足夠的學習熱情.在上述環(huán)節(jié)中,教師從學生的生活入手,運用生活中常見的事物引發(fā)學生的好奇心,使其產(chǎn)生對舊知的回憶,讓學生有效地感悟“化曲為直”的數(shù)學思想,為后面進行新知學習做好了充分的鋪墊.
(二)創(chuàng)設有效情境,感悟“轉(zhuǎn)化”思想
數(shù)學知識抽象、復雜,學生難以對其產(chǎn)生學習興趣.缺少興趣支撐的數(shù)學學習,必定是低效的.所以如何激發(fā)學生的學習興趣,是教師首要考慮的問題.情境的創(chuàng)設,就是行之有效的方法之一,將遙不可及的數(shù)學知識融入輕松、和諧的情境,可以在無形中拉近學生與所學知識的距離,讓學生在心底親近數(shù)學、接納數(shù)學,進而主動地探索新知,將所學知識及時地融入原來的知識體系.這樣的教學過程可以很好地發(fā)揮學生的主體作用,改變他們對數(shù)學的印象,讓學生從“要我學”走向“我要學”.
教師在屏幕上出示了學校的一個圓形水池,學生們看到水池,非常熟悉,立即來了興致.教師告知學生準備在池底鋪上地磚,要準備多少地磚才合適呢?學生們聽了問題后,覺得要求準備多少地磚,實際上就是求這個圓形水池的面積.教師肯定了學生們的想法,順勢在黑板上板書:圓的面積,并向?qū)W生問道:“先前已經(jīng)學習了平行四邊形、三角形、梯形的面積計算公式,還記得它們的推導過程嗎?”學生們通過回顧,在探索平行四邊形面積公式時,是將平行四邊形轉(zhuǎn)化成了長方形,在探索三角形和梯形的面積時,是將它們轉(zhuǎn)化成了平行四邊形.教師自然地引出了轉(zhuǎn)化的數(shù)學思想,并問道:“那么圓可以轉(zhuǎn)化成什么圖形,來探究它的面積計算公式呢?”學生紛紛說出了自己的猜想,那么猜想是否正確呢?學生們很期待后面的驗證環(huán)節(jié),這為探索圓的面積計算公式做更深一層的鋪墊.于是,教師讓學生們拿出課前準備的學具:等份的圓形,讓學生們動手拼一拼,看看有什么發(fā)現(xiàn).學生們迅速投入到了動手操作中,很快發(fā)現(xiàn)圓可以拼成一個近似的平行四邊形,這個近似的平行四邊形面積和圓的面積是相等的.
在上述教學環(huán)節(jié)中,教師根據(jù)教學內(nèi)容,為學生設計了生活情境,自然地激發(fā)了學生的思考愿望和探究動機,進而抓住了學生的思維生長點,讓學生回顧頭腦中已有的平面圖形面積計算公式的推導過程,喚醒學生對轉(zhuǎn)化思想的認知,并使其對所學新知進行猜想,為后面進行動手驗證埋下了伏筆.這樣的學習過程,有助于將所學知識連點成線,提升課堂教學效益.
(三)引導學生探究,感悟“極限”思想
極限思想,是數(shù)學思想的有機組成部分,很多學生片面地理解為“極限=無限”,實際上這是不對的.為了讓學生更好地感悟數(shù)學極限思想,教師可以從“逼近”入手,更好地培養(yǎng)學生的抽象思維能力,提升思維品質(zhì).在“圓的面積”一課中,教師應注重滲透極限思想,促進學生對圓面積計算公式的理解,提升課堂學習效果.
在學生動手拼后,教師讓學生把圓分成8等份、16等份后,都拼成了近似的平行四邊形,比較所拼的圖形,看看底有什么變化?學生很快發(fā)現(xiàn)16等份的底更要直一些.教師追問如果將圓分成32等份,結(jié)果會怎么樣?學生們說底會再直一些.在此基礎上,教師讓學生閉著眼睛想想,如果將圓分成64等份、128等份呢?無限等份呢?學生們異口同聲地說會接近于長方形.教師借助多媒體進行演示,將圓平均分成的份數(shù)越多,所拼成的圖形會越來越接近于長方形.在這樣的演示過程中,教師自然地滲透了“極限”思想,獲得感性的支持、理性的結(jié)論.
在此基礎上,教師將圓和拼成的長方形擺在了一起,讓學生觀察所拼的長方形和原來的圓有著怎樣的聯(lián)系.學生們進入了深思,并把自己的發(fā)現(xiàn)和周圍的同學進行了交流.學生首先肯定了圓的面積和所拼長方形的面積是相等的,所拼長方形的長相當于原來圓周長的一半(πr),所拼長方形的寬為圓的半徑(r),依據(jù)長方形的面積計算公式,可以得出圓的面積計算方法為:S=πr×r =πr 2.
學生學習數(shù)學的過程,應該是參與知識形成和發(fā)展的全過程,同時是數(shù)學思想自然融入和凸顯的過程.上述教學環(huán)節(jié)中,教師從滲透性的原理出發(fā),巧用學具和信息技術(shù),引導學生進行動手操作,領(lǐng)會蘊含在知識中的數(shù)學思想,讓他們在潛移默化中探索出了圓的面積計算公式.這比教師單純的告知,效果無疑要好得多.
(四)設計有效練習,感悟“模型”思想
《數(shù)學課程標準》指出:“讓學生親身經(jīng)歷將實際問題抽象成數(shù)學模型并進行解釋與應用的過程,進而使學生獲得對數(shù)學理解的同時,在思維能力、情感態(tài)度與價值觀等多方面得到進步和發(fā)展.”模型思想是數(shù)學核心素養(yǎng)的重要組成部分,也是數(shù)學基本思想之一.在數(shù)學課堂中,教師不僅要讓學生收獲知識,還要引導學生研究數(shù)學模型、建立數(shù)學模型、應用數(shù)學模型,讓學生在應用中鞏固所學知識,提升他們的思維品質(zhì)和數(shù)學素養(yǎng).在教學“圓的面積”后,教師可以為學生們設計具有針對性的練習,升華學生的認知,讓學生領(lǐng)略模型思想的魅力.
1.算一算,根據(jù)已知條件求圓的面積.
(1)r=10 cm;(2)d=12 dm;(3)c=37.68 dm.
2.火眼金睛,判斷對錯,并說明理由.
(1)直徑是4厘米的圓,它的周長和面積相等.(? )
(2)兩個圓的周長相等,面積也一定相等.(? )
3.巧解妙答.
(1)一根繩子,長10米,將它繞一棵樹30圈后剩52厘米,這棵樹的橫截面面積是多少平方厘米?
(2)大圓半徑是小圓半徑的3倍,大圓面積是84.78平方厘米,則小圓面積為多少平方厘米?
(3)在一個面積是16平方厘米的正方形內(nèi)畫一個最大的圓,這個圓的面積是多少平方厘米?
題目1,相同的是都是求對應圓的面積,但不同的是已知條件,告知的分別是圓的半徑、直徑和周長,讓學生能根據(jù)不同的條件運用圓的面積計算公式模型,有助于提升學生對圓面積公式模型的印象.題目2,不僅可以幫助學生鞏固面積計算公式的模型,旨在幫助學生建立面積與周長的聯(lián)系,建構(gòu)完善的知識網(wǎng)絡.題目3,是變式訓練,重在建立數(shù)學與生活的聯(lián)系,需要學生靈活地運用所學模型,進行解決,重在培養(yǎng)學生思維的靈活性和深刻性,提升他們活學活用、舉一反三的能力.可見,這些練習具有很強的層次性和梯度性,可以引領(lǐng)學生的學習過程一步步深入,讓他們在練習的過程中更好地領(lǐng)略模型思想的價值.
總之,數(shù)學思想是人類智慧的結(jié)晶,也是數(shù)學文化的瑰寶,對學習數(shù)學知識具有重要的指導意義,有助于學生深化對所學知識的理解,建構(gòu)完善的知識體系,提升思維品質(zhì).為此,作為新時期的小學數(shù)學教師,應遵循新課標的教學要求,精心研讀教材,充分認識到數(shù)學思想的重要性,并將其融入數(shù)學課堂,促進學生內(nèi)化新知,掌握知識的本質(zhì),領(lǐng)略數(shù)學的無窮魅力,真正將數(shù)學思想扎根于學生的頭腦中,形成良好的思維習慣,不斷提升他們的數(shù)學核心素養(yǎng),實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展.
【參考文獻】
[1]鄭華.小學數(shù)學教學中滲透數(shù)學思想與方法的策略[J].課程教育研究,2019(47):148-149.
[2]李義.關(guān)于小學數(shù)學教學中滲透數(shù)學思想方法的實踐與思考[J].新課程(中),2019(12):31.
[3]李建坤.潛移默化 有效滲透—小學生的數(shù)學思想滲透初探[J].讀寫算,2019(33):177.
[4]劉賢虎.基于深度學習的問題教學略論—以小學數(shù)學教學為例[J].中國教師,2019(11):77-79.
[5]吳增生.數(shù)學思想方法及其教學策略初探[J].數(shù)學教育學報,2019,23(3):11-15.
[6]田潤垠,胡明.小學數(shù)學“數(shù)的運算”教學中滲透數(shù)學思想方法的實踐研究[J].西北成人教育學院學報,2019(4):93-99.
[7]王永春.小學數(shù)學教材與數(shù)學思想方法[J].課程.教材.教法,2019,35(9):44-48.