浅谈小学数学思维灵活性的培养

2012-04-29 07:29李文娟
数学学习与研究 2012年20期
关键词:概括变式

李文娟

【摘要】 灵活性是小学数学学习中应重点培养的思维品质之一,本文论述了四点实用培养策略:1. 重视归纳概括,夯实知识间的联系和综合;2. 重视变式训练,促进灵活迁移;3. 重视多角度思考,培养发散思维;4. 重视学习方式的多样化,亲历数学知识的形成过程.

【关键词】 数学思维灵活性;概括;变式;多角度思考;多种学习方式

思维灵活性是数学思维的重要品质之一. 小学生具备了数学思维的灵活性,概括方面,能快速归纳出数、式、形等各种关系特征、规律,轻松地实现类化;理解方面,能迅速地抓住知识、技能的实质,熟练地进行等价变换;迁移方面,能用压缩的结构进行数学思维,快捷简明地实现泛化;推理方面,能从冗长的分析中解脱出来,简缩推理过程和相关的运算系统. 它是高效建构数学知识、生成数学能力的必要前提之一,是迁移、创新的核心思维品质之一. 下面重点谈谈四点实践经验:

1. 重视归纳概括,夯实知识间的联系和综合

概括是一切数学思维品质的基础,没有概括,就无法进行逻辑推理,思维的深刻性和批评性也就无从谈起;没有概括,就不可能产生灵活的迁移,思维的灵活性与创造性也就无从谈起;没有概括,就不能实现思维的“缩减”或“浓缩”,思维的敏捷性也就无从体现. 数学是以逻辑思维为主的学科,数与代数、空间与图形、统计与概率几大领域内部相互关联,领域之间具有实质性的联系,通过概括,理清这些联系和实质,使之形成网络化、综合化、简约化的认知结构,从而更好地实现在数学学习中同化、迁移、调整的灵活性. 例如,在教学完平面图形的面积计算公式后,引导学生归纳出一个能囊括各个平面图形面积的计算公式——梯形的面积计算公式:因为梯形的面积计算公式是(上底 + 下底) × 高 ÷ 2,长方形、正方形、平行四边形的上底和下底相等,即可将这公式变成:2 × 底(长、边长) × 高(宽、边长) ÷ 2 = 底(长、边长) × 高(宽、边长);又因为圆面积公式是根据长方形的面积公式推导出来的,因此,梯形的面积公式对圆也同样适用;当梯形的上底是零时,即梯形成了一个三角形,这时梯形的面积公式成了:底 × 高 ÷ 2,这就成了三角形的面积公式. 这样,各公式都简约概括于梯形公式中,既梳理了知识内部的联系,又加深了理解,使知识在类化、泛化中更趋灵活性和高效性.

2. 重视变式训练,促进灵活迁移

变式是变更对象的非本质属性的表现形式,变更观察事物的角度或方法,以突出对象的本质属性的方法,一句话,变式是指事物的肯定例证在无关特征方面的变化. 掌握了变式,学生就可以以不变应万变,于纷繁复杂的各种情景中灵活迁移所学的数学知识,从而形成真正的数学能力. 如,原计划20天修筑路300米,实际15天完成. 实际每天比原计划多修筑多少米?■ - ■ = f. 这是以“两商之差”数量关系为基本结构的应用题,抓住■ - ■ = f这一结构形式,可变化出多个变式:

(1) 要修筑路300米,实际15天完成,每天比原计划多修筑5米,原计划多少天完成?(■ - ■ = 5)

(2)要修筑一段路,原计划每天修筑15米,实际每天修筑20米,结果提前5天完成,这段路有多长?(■ - ■ = 5)(3)要修筑300米的路,原计划每天修筑的路是实际修筑路的■,实际提前5天完成,实际每天修筑路多少米?[300 /(■) - ■ = 5]

……

某些数学应用题尽管在具体内容上不同,但实际上具有相同的结构形式,这就是同构异素问题. 教学时可以围绕相同的结构形式设计变式,以帮助学生把握形式的本质,从而保证了形式的稳固性、清晰性、涵盖性和易迁移性,有力地培养了学生数学思维的灵活性.

3. 重视多角度思考,培养发散思维

由于应试教育的影响,好多教师过分强调程式化和模式化,例题教学中给学生归纳了各种类型,要求学生按部就班,不许越雷池一步,布置大量重复性的练习,减少了学生自己思考和探索的机会……由此导致的思维僵化,正成为阻碍学生灵活建构数学知识、解决数学问题的严重阻碍. 例如,“已知甲船每小时航行80千米,乙船每小时航行60千米. 现在两船从相距200千米的A,B两地同时出发,经过2小时航行,两船相距多少千米?”在解这道应用题时,由于思维僵化,大多数学生只给出了一种情况的解法,得到了唯一的答案,实际上这道题有四种实际情况,与之相应的有四种解法,四种答案:

(1)两船同时相对而行,相遇后又拉开距离:(80 + 60) × 2 - 200 = 80(千米).

(2)两船同时相背而行:(80 + 60) × 2 + 200 = 480(千米).

(3)两船同向而行,甲船在前面乙船在后面:80 × 2 + 200 - 60 × 2 = 240(千米),

(4)两船同向而行,乙船在前面甲船在后面:60 × 2 + 200 - 80 × 2 = 160(千米).

这种多角度思考问题的训练,可以帮助学生有力地克服思维僵化的现象,从而使数学知识的学习、数学能力的形成更加灵活而又高效.

4. 重视学习方式的多样化,亲历数学知识的形成过程

数学思维的灵活性,有赖于学生对相关数学知识建构的深刻性、全面性,这就要求学生不仅记住结论,还要亲历数学知识的形成过程. 为此,动手实践、自主探索与合作交流应成为学生学习数学的重要方式,让学生有机会去从事“观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学活动”,以达到使用各种数学语言表达问题,建立数学模型,获得合理的解答,以利于理解并掌握相关的知识与方法,形成良好的数学思维习惯和用数学的意识,感受数学创造的乐趣.

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