姚京
数学教学有两个维度:数学知识和数学思想方法。数学知识是基础,数学方法是本质。数学思想是指人们对数学理论和内容的本质的认识,数学方法是数学思想的具体化形式,实际上两者的本质是相同的,差别只是站在不同的角度看问题。
然而心理学研究表明,小学生思维正以具体形象思维为主,并逐步向逻辑思维为主要形式过渡;由具体运算为主,逐步向形式运算为主过渡的时期。因此对数学思想方法的渗透必须符合学生的年龄特征,同时必须借助于合适的“拐杖”,本文旨在简述通过“1”的妙用,浅析在小学数学数与代数领域中如何渗透基本的数学思想方法。
一、建模
模型思想是指用数学语言概括地或近似地描述现实世界事物的特征、数量关系和空间形式的一种数学结构。从广义角度上讲,数学的概念、定理、规律、法则等都是数学模型。模型思想的形成,就是数学思维抽象的过程。
例如,在教学《倒数》一课时,我作了如下设计:
层次一:分数的倒数学生自主归纳。
层次二:整数的倒数。
师:5的倒数是多少?你是怎么想的?
生:5的倒数是 。因为5可以写成 ,分子分母交换位置就是 。
师:6的倒数呢?7的倒数呢?(学生争先恐后抢答)
师:a的倒数呢?(学生异口同声说 )
层次三:小数的倒数。
师:0.5的倒数呢?(生依据刚才的经验不假思索答到 ,但很快沉寂了,怀疑自己的答案。)
师:刚才同学们的思考, 是正确的,但是同学们又否定了这样的结果,其实只要我们稍加变换,就可以把 化成 ,也就是2。
同学们若有所思,恍然大悟。
【评析】在探寻一个数倒数的方法的过程中,教师借助于“1”使学生理解求整数的倒数的方法,并在此基础上帮助学生利用字母抽象出数学本质。随着数字的变换,出现0.5,对于学生来说是惯性思维的运用,但很快又被自我否定,因为 这样的形式有违分数在学生心理的定式。在这样的基础上教师引导学生把 改写为学生的已有分数形式,使学生丰富对分数的认识,同时对学生思维的发展也是一种突破。
再如,99×38+38,x-0.4x=12等都可以利用“1”帮助学生把具体问题划归到特定的数学模型中加以解决。
二、转化
著名的数学家,莫斯科大学教授C.A.雅洁卡娅曾在一次向数学奥林匹克参赛者发表《什么叫解题》的演讲时提出:“解题就是把要解的题转化为已经解过的题。”数学的解题过程就是从未知向已知、从复杂到简单的化归转换过程。
小学阶段最常用的是等价转化,是把未知的问题转化到在已有知识范围内可解的问题的一种方法。通过不断的转化,把不熟悉、不规范、复杂的问题转化为熟悉、规范甚至模式法、简单的问题。它能给人带来思维的闪光点,找到解决问题的突破口。
例如,在教学比的基本性质练习一课时,设计如下练习。
甲数是乙数的1.5倍,甲数与乙数的比是( ),化成最简整数比是( )。
【设计意图】对于学生来说,已知两数之比求比值是顺向思维,而已知比值求两数之比是逆向思维,学生感觉无从下手。通过这样的逆向思维训练,培养学生思维的灵活性。
【教学过程】
层次一、引导学生用线段图表示两者之间的数量关系。
师:你能根据题意画出线段图吗?
层次二、引导学生根据线段图,用数字表示两者之间的数量。
师:根据我们画出的线段图,你能用数字表示两者的关系吗?
启发学生用数字1(即单位“1”)表示乙数,1.5表示甲数,从而写出两数之比。
【评析】教师在引导的过程中,充分渗透了转化的数学思想,由数变换为图形关系,便于学生直观思考,并启发学生根据图形利用“1”建立两者数量间的关系。数形结合,符合学生的认知发展规律。
转化思想灵活多样没有一个统一的模式。它可以在数与数、形与形、数与形之间进行转换。小学阶段渗透转化的数学思想必须符合学生的认知发展规律,变抽象为直观、变形式为具体。过程省时省力,有如顺水推舟,经常渗透等价转化思想,可以提高解题的水平和能力。
三、归纳演绎
“归纳与演绎”是基本数学思想方法。小学阶段数学学习常常是通过简单、个别、具体、特殊例子的研究,总结、归纳出一般结论,然后演绎应用于实际问题的解决,或者通过演绎推理获取更上位的知识。
例如,在教学分数乘法,因数的大小与积的大小关系时,可以巧借助于“1”帮助学生归纳与演绎。
设计如下题组:
层次一:出示题组(1)。
师:你有什么发现?
引导学生发现,一个因数相同,另一个因数大乘积就大。这样的规律对于六年级学生来说是很容易发现的。
层次二:在此基础上出示题组(2)。
师:你能利用刚才发现的规律不计算就能判断大小吗?
启发学生巧妙添上“1”使题组变换为:
利用“1”建立特定的模型,在此基础上运用不完全归纳法总结规律,在习得基本知识的同时,培养学生基本的数学思维能力。
综上所述,作为一名数学教师,要有高瞻远瞩的视野,设计便于学生的表现形式帮助学生寻找合适的“拐杖”,让学生在习得基本知识的同时,渗透基本的数学思想方法,积累经验进而使数学思维方法植根于学生的心中!
(作者单位 江苏省金坛市明珍实验学校)