江蘇省南京市孝陵衛(wèi)初級中學(xué)小學(xué)部 紀娜娜
思維指的是人腦對客觀現(xiàn)實的概括和間接反映,數(shù)學(xué)思維就是用數(shù)學(xué)思考問題和解決問題的思維活動形式?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2011 年版)》指出,“數(shù)學(xué)教育既要幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識與技能,又要培養(yǎng)學(xué)生思維能力和創(chuàng)新能力?!笨梢?,數(shù)學(xué)教學(xué)不再局限于知識的獲取,更重要的是培養(yǎng)思維、發(fā)展能力。一般來說,數(shù)學(xué)思維主要包括數(shù)學(xué)形象思維、數(shù)學(xué)直覺思維、數(shù)學(xué)系統(tǒng)思維、數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維等,不同思維之間相互關(guān)聯(lián),相互促進。數(shù)學(xué)源于生活,數(shù)學(xué)教學(xué)離不開生活的載體,借助生活經(jīng)驗,能幫助學(xué)生更好地發(fā)展數(shù)學(xué)思維。本文以蘇教版數(shù)學(xué)五年級上冊“認識公頃”教學(xué)為例,嘗試借助生活經(jīng)驗,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
數(shù)學(xué)形象思維指借助數(shù)學(xué)形象來反映數(shù)學(xué)對象本質(zhì)的一種思維,一般有表象與想象兩種形式。數(shù)學(xué)表象指重現(xiàn)曾經(jīng)感知過的觀念形象,并與事物本質(zhì)相聯(lián)系,利用特定的模式進行表現(xiàn)。數(shù)學(xué)想象分為再造性想象和創(chuàng)造性想象。培養(yǎng)形象思維是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的第一步,能夠給學(xué)生帶來直觀的視覺感受,有利于激發(fā)學(xué)生的思維活動,幫助學(xué)生建立表象,進一步理解和學(xué)習(xí)。小學(xué)階段的數(shù)學(xué)知識大多來源于生活經(jīng)驗的總結(jié),立足于這一特點,教學(xué)要充分貼近學(xué)生生活,教師在課堂上應(yīng)提供更多豐富、有趣的感性材料,搭建好數(shù)學(xué)與生活的橋梁,促使學(xué)生在腦海中形成有關(guān)數(shù)學(xué)知識正確的表象認知過程,充分進行想象和聯(lián)想,有效理解所學(xué)知識,發(fā)展形象思維。
“認識公頃”一課的目標在于發(fā)展學(xué)生的空間觀念,本課難點在于大的面積觀念的建立。因為1 公頃比較大,學(xué)生很難在頭腦中建立表象,而蘇教版數(shù)學(xué)教材中并沒有1 公頃有多大的實物依據(jù),思維跳躍性大,導(dǎo)致學(xué)生很難想象。數(shù)學(xué)來源于生活,學(xué)生又是處于形象思維向邏輯思維過渡的階段,因此教師必須為學(xué)生提供貼近生活的感性材料,以此為過渡,既搭建數(shù)學(xué)與生活的橋梁,又為學(xué)生搭建從形象信息過渡到數(shù)學(xué)語言的理解橋梁。因此,在教學(xué)本課之前,筆者充分尋找了學(xué)生身邊的1 公頃實例。以學(xué)校操場為例,首先調(diào)動學(xué)生測100 米的生活經(jīng)驗,讓學(xué)生在頭腦中建立100 米有多長的表象,并在操場上表示出來。之后播放視頻:學(xué)生拿著1 平方米的正方形向四周跑去,最后圍成了一個以100 米為邊長的正方形。其貼近學(xué)生生活的動態(tài)展示過程,為學(xué)生建立了1 公頃有多大的深刻表象,學(xué)生感受到10000 平方米的大小。為防止學(xué)生誤認為只有正方形的面積是1 公頃,筆者又測量了整個學(xué)校,發(fā)現(xiàn)學(xué)校運動場是300 米標準,那么整個操場的面積就大約是1 公頃。因為貼近學(xué)生生活,而且自己學(xué)校的操場面積大約是1 公頃,這就給學(xué)生留下了非常深刻的印象,也非常有利于學(xué)生在腦海中建立1 公頃的表象,建立1 公頃的空間觀念,突破難點,發(fā)展形象思維,提升核心素養(yǎng)。此外,教師還可舉例學(xué)校旁邊大學(xué)的400 米標準化運動場,中間圍著的部分大約是1 公頃、2 個花園廣場的面積就大約是1 公頃,進一步通過貼近學(xué)生生活的教學(xué),發(fā)展學(xué)生的形象思維。之后讓學(xué)生以操場為例,通過想象估測整個學(xué)校有多少公頃,層層遞進,不斷深入,促進學(xué)生有效理解并運用所學(xué)知識,進一步發(fā)展形象思維,提升思維品質(zhì)。
本節(jié)課教學(xué)充分貼近學(xué)生的生活,為學(xué)生提供了更多貼近生活的感性材料,幫助學(xué)生在大腦中建立1 公頃的表象與面積觀念,依據(jù)大腦中的表象思考數(shù)學(xué)本質(zhì),更好地發(fā)展形象思維,體會數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系。
數(shù)學(xué)直覺思維指以一定的知識經(jīng)驗積累為基礎(chǔ),通過觀察數(shù)學(xué)形象,領(lǐng)悟事物某一方面的本質(zhì),迅速做出判斷的思維活動。直覺思維是一種潛意識的行為活動,需要以經(jīng)驗為基礎(chǔ),而實踐經(jīng)驗作為直接經(jīng)驗對發(fā)展直覺思維更為有效。
筆者在A 班教學(xué)“認識公頃”時,讓學(xué)生上臺在屏幕上指一指100 米有多長、哪塊區(qū)域大約是1 公頃,很多學(xué)生在屏幕上隨意比畫,出現(xiàn)了很大偏差。學(xué)生不能依據(jù)直覺思維迅速地做出判斷,究其原因是沒有實踐經(jīng)驗作為基礎(chǔ)。因此,筆者在給B 班上這節(jié)課時,課前讓學(xué)生去走一走,看看100 米到底有多長,并用計步、視頻、畫圖等方式呈現(xiàn)。學(xué)生進行反饋,比如發(fā)現(xiàn)100 米,自己可以走200 步,自己家周圍或?qū)W校哪段距離是100 米,積累了大量的實踐經(jīng)驗,為發(fā)展直覺奠定基礎(chǔ);在學(xué)生已經(jīng)建立100 米的空間觀念的基礎(chǔ)上,再讓學(xué)生去走一走、圍一圍1 公頃的大小。有學(xué)生反饋,自己向前走了200 步,然后拐了一個彎再走200 步,就這樣走出來一個正方形,這個正方形的面積大約就是1 公頃。有實踐經(jīng)驗作為依據(jù),學(xué)生印象深刻,更容易在頭腦中建立1 公頃的面積概念,再讓學(xué)生上臺指一指學(xué)校哪段距離大約是100 米、哪塊區(qū)域大約是1 公頃時,學(xué)生就能迅速地做出判斷,這樣,幫助學(xué)生突破了難點,發(fā)展了直覺思維。在學(xué)生建立1 公頃的面積表象后,教師再讓學(xué)生估測一下一塊土地的面積大約是幾公頃。估測的過程也是發(fā)展直覺思維的過程,學(xué)生依據(jù)實踐經(jīng)驗,能夠通過直覺進行估測,從而進一步發(fā)展直覺思維。
通過A、B 兩個班的對照教學(xué)實驗可以看出,實踐經(jīng)驗對于發(fā)展數(shù)學(xué)直覺思維的重要性與有效性。因此,引導(dǎo)學(xué)生多進行體驗活動,積累實踐經(jīng)驗,有利于發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)直覺思維。
系統(tǒng)思維認為整體是由各個局部按照一定秩序組織起來的,要以整體和全面的視角把握對象。教師在教學(xué)時不能單獨孤立地看待一節(jié)課,一定要看本節(jié)課在整個數(shù)學(xué)教學(xué)體系中的位置與作用,以聯(lián)系、發(fā)展的視角研究學(xué)習(xí)內(nèi)容,聯(lián)系生活經(jīng)驗,注重知識之間的系統(tǒng)性與連續(xù)性,只有這樣,才能促進學(xué)生真正把握數(shù)學(xué)本質(zhì),從更高層次去理解所學(xué)知識,使所學(xué)知識條理化、系統(tǒng)化,依據(jù)生活經(jīng)驗進行整體建構(gòu),從而在清晰的知識結(jié)構(gòu)中發(fā)展學(xué)生的系統(tǒng)思維。
學(xué)生在認識公頃這個面積單位之前,已經(jīng)學(xué)習(xí)了平方厘米、平方分米、平方米這樣的面積單位,在此之后還會學(xué)到更大的土地面積——平方千米,而所有的面積單位都可以通過正方形的面積來表示。因此,在本節(jié)課的復(fù)習(xí)導(dǎo)入環(huán)節(jié),教師可以引導(dǎo)學(xué)生回憶已經(jīng)學(xué)過的面積單位以及它們之間的進率,用正方形的面積來表示各個面積單位的大小。依據(jù)學(xué)生回答,板書:平方厘米100 →平方分米 100 →平方米。用正方形的面積表示面積單位后,接著引導(dǎo)學(xué)生思考:生活中哪些物體的面積大約是1平方厘米、1 平方分米、1 平方米?學(xué)生尋找生活中的面積單位,依據(jù)生活經(jīng)驗進行整體建構(gòu)。接著讓學(xué)生估測一下教室的面積,進而引發(fā)思考:教室的面積大約是70平方米,那我們學(xué)校的面積又大約是多少平方米呢?以此激發(fā)學(xué)生認識更大面積單位的心理訴求,在此情況下直接揭示定義,如果還用正方形的面積來表示的話,那么邊長100 米的正方形面積大小就是1 公頃。邊長100 米與原先的邊長1 米、邊長1 分米、邊長1 厘米形成一體,有利于學(xué)生把新的知識納入原有的知識體系,符合有意義學(xué)習(xí)理論,形成知識結(jié)構(gòu),培養(yǎng)整體思維。接下來學(xué)習(xí)進率,把1 公頃=10000 平方米納入原有知識體系,形成的知識體系。接下來引發(fā)學(xué)生思考:為什么之前相鄰兩個面積單位之間的進率是100,而公頃和平方米之間的進率是10000 呢?引導(dǎo)學(xué)生了解在平方米和公頃之間還有一個面積單位,進而促進學(xué)生在頭腦中建立相鄰兩個面積單位之間進率為100 的知識結(jié)構(gòu),使所學(xué)知識整體化、結(jié)構(gòu)化。最后再引發(fā)學(xué)生思考:還有沒有比公頃更大的面積單位呢?激發(fā)學(xué)生認識更大單位的心理需求,進一步發(fā)展學(xué)生的系統(tǒng)思維。
本節(jié)課以聯(lián)系和發(fā)展的視角研究所學(xué)內(nèi)容,注重知識與知識之間、知識與生活之間的聯(lián)系,進行面積單位整體建構(gòu),使所學(xué)知識結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化,幫助學(xué)生建立整體的知識結(jié)構(gòu),發(fā)展學(xué)生的系統(tǒng)思維。
創(chuàng)造性思維,是一種具有開創(chuàng)意義的思維。思維創(chuàng)造不但能揭示客觀事物的本質(zhì)屬性和事物之間的內(nèi)在聯(lián)系,還能在此基礎(chǔ)上創(chuàng)造新穎的、前所未有的思維成果。數(shù)學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的重要學(xué)科,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維、發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造能力是提升學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的重點與關(guān)鍵。模擬生活情境、構(gòu)建情境課堂,能激發(fā)學(xué)生興趣,以情激智,為學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展提供良好的氛圍,促進學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。
在執(zhí)教“認識公頃”一課時,筆者還嘗試以情境課堂為依托,放手讓學(xué)生進行創(chuàng)造性學(xué)習(xí)。即創(chuàng)設(shè)為測量學(xué)校面積創(chuàng)造合適面積單位的情境,讓學(xué)生自己去創(chuàng)造合適的面積單位,創(chuàng)造1 公頃。學(xué)生通過實踐,對學(xué)校進行測量,對平面圖進行分析,在此過程中促進發(fā)散性思維,結(jié)合聯(lián)想與想象,去創(chuàng)造大的面積單位。有的小組思考把邊長為10 米的正方形面積作為測量學(xué)校的面積單位;有的小組把邊長50 米的正方形面積大小作為1 公頃的單位;有的小組把1000 平方米的長方形面積作為度量學(xué)校的面積單位。筆者在肯定學(xué)生創(chuàng)造性思考的同時,引導(dǎo)學(xué)生思考:在我們創(chuàng)造的面積單位中,哪些面積單位比較合適呢?為什么?在此基礎(chǔ)上繼續(xù)創(chuàng)設(shè)情境:用自己創(chuàng)造的面積單位測量一下學(xué)校的面積,看哪個小組最快。以此促使學(xué)生深刻體會邊長10 米的正方形面積太小,這樣度量出的結(jié)果數(shù)值較大,耗時過長;而用長方形面積也不太方便,學(xué)生最終覺得用邊長為100 米的正方形面積大小測量學(xué)校面積比較合適,而且也與之前的面積單位相統(tǒng)一。筆者在此基礎(chǔ)上,揭示學(xué)生的發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)造就是1 公頃的定義,讓學(xué)生充分體會到自己創(chuàng)設(shè)1公頃的成就感,激發(fā)其學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、探究數(shù)學(xué)的熱情。在此過程中培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維,發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)新能力。
本節(jié)課模擬讓學(xué)生創(chuàng)造面積單位測量學(xué)校面積的生活情境,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和創(chuàng)造力,促進了學(xué)生發(fā)散性思維,培養(yǎng)了創(chuàng)造性思維,發(fā)展了創(chuàng)新能力。
發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)思維是提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的關(guān)鍵,也是數(shù)學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵性目標。實踐證明,課堂上充分借助生活經(jīng)驗,課堂學(xué)習(xí)氣氛濃,學(xué)生能不斷碰撞出思維的火花,真正實現(xiàn)數(shù)學(xué)思維的發(fā)展與提升,提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)。