邵文川
摘 要: 数感是我们既熟悉又陌生的概念。建立数感有助于学生理解现实生活中数的意义,理解或表述具体情境中的数量关系。为了实现数与现实的连接,更好地发展学生的数感,这就要求教师在教学过程中紧密结合教材,灵活运用沟通联系、情境体验、多元表征、算法多样、建构模型等教学策略,加强对学生数感的培养,把数感的培养落实到日常教学活动中。
关键词: 数感 联系 体验 表征 模型
人们在日常生活中常常要与各种各样的数打交道,这时总会有意识地将一些现象与数量建立联系,如走进一个会场,在我们面前的两个集合,一个是会场的座位,一个是出席的人。有人会自然地将这两个集合做一下比较,不用计数就可以知道这两个集合是否相等,哪个集合大一些,大到什么程度,这就是数感在起作用[1]。
数感是我们既熟悉又陌生的概念。《义务教育数学课程标准(2011年版)》中关于数感的论述是:“数感主要是指关于数与数量、数量关系、运算结果估计等方面的感悟。建立数感有助于学生理解现实生活中数的意义,理解或表述具体情境中的数量关系。”
可见,数感强调的是一种感悟。在日常的数学教学活动中,我们不仅要让学生感悟“数是对数量的抽象”,还要让学生感悟“抽象出来的数与数量是有联系的”[2]。可见,数感是将数学与现实问题建立联系的桥梁。
那么,在日常教学中如何实现数与现实的连接,更好地发展学生的数感呢?结合多年的教学实践,我认为可以运用沟通联系、情境体验、多元表征、算法多样、建构模型等教学策略,加强对学生数感的培养。
一、沟通联系,建立数感
数学是一门抽象的学科,所有数学知识都是经过抽象得到的。例如,现实生活中不存在纯粹的点、线、三角形,它们都是从客观世界中大小不一的点、粗细不同的线、形状各异的三角形物体中提取出的“理想化”的思维产物。因此,在数学教学中,我们要善于将数学与实际背景联系起来,沟通数学与现实生活的联系。
如,人教版一年级数学上册“1—5的认识”。
教学时,首先要让学生感受到,每个数都是在数几个具体的人或物的基础上抽象出来的。如教学“1”时,要让学生数1个奶奶、1只小狗、1座房子、1串玉米等;教学“2”时,要让学生数2只鹅、2个盘子、2个筐等。学生通过数物体,亲身经历知识的形成过程,感悟到抽象出的“1”和“2”来源于客观世界,学习到的数学知识是客观事物的“理想化”的思维产物。同时还要让学生体验到数学知识从抽象回到具体的过程。如当学生认识了1—5之后,可以让学生分别拿出数量是1、2、3、4、5的小棒并用数量2、3、4、5的小棒,摆出自己喜欢的图形,然后在全班展示、交流。这样的教学,能及时将数学知识应用到实际生活中,让学生感悟到抽象出来的数与数量是有联系的。
上述教学过程,可以帮助学生完成由具体到抽象,再由抽象到具体的认知过程,实现数与现实的联系,让学生很好地建立数感。
二、情境体验,丰富数感
数学来源于生活,培养学生的数感离不开学生的生活经验。教学时,我们要从学生生活经验入手,创设与知识背景相关的生活情境,让学生在具体的实物数量或问题情境中充分感知、积极体验、主动建构,从而使学生更具体更深刻地把握数概念,更好地丰富学生的数感。
【案例1】[3]
在教学人教版二年级下册“认识1000”时,由于二年级学生的生活经历还不十分丰富,认识1000这个较大的数还是比较困难的,因此可以把认识1000作为认识大数的开始。此时可以组织一次综合与实践活动。
课前先把班级学生分为六个小组,每两个小组承担下面任务之一。
A组通过调查说明:1000是一个不大的数;
B组通过调查说明:1000是一个不小的数;
C组通过调查说明:1000是一个很大的数。
课前引导每一个小组制订调查计划,并且在课前完成调查。在综合与实践课上,让每一小组介绍调查的结果,并且发表感想。无论是制订计划还是发表感想,教师都应当加强指导。比如,学生可以制订下面的计划、发表相应的感想:
承担第一项任务的小组,可以计划:数出1000粒小米、大米或者黄豆,发现并没有想象的那么多;测量1000毫米的距离,发现1000毫米并不很长。
承担第二项任务的小组,可以计划:到超市调查1000元钱可以购买的东西,发现数量比较大、或者东西比较贵重,知道1000元钱不少;测量1000米的距离,发现1000米并不短。
承担第三项任务的小组,可以计划:从楼房的高度推测1000米的山有多高,发现1000米的高度很高,还可以进一步调查本省高于1000米的山峰有多少;从停车场一辆汽车所占面积推测1000辆汽车所占面积,发现占地面积相当大。
在学生汇报的基础上,教师的总结:同样是1000这个数,用在不同的情境给人的感觉是不一样的,因此在实际生活中应当把数与数所表达的情境结合起来。
这样的实践活动,让学生在现实背景中充分感知、深刻体验到生活中的数,通过1000感悟生活中的大数,丰富了学生的数感。
三、多元表征,增强数感
当知识被从现实原型抽象出来时,就形成知识的内核,同时也就失去了知识形成过程的火热活动。如何对知识进行深刻的理解,即赋予意义,只有将其纳入学习者的认知结构中才能实现,这个过程的消化吸收,离不开对知识的多元表征。教学中,要尽量引导学生对知识进行多元表征,形成自己独特的理解,进行个性化的知识建构,才能促进学生对知识实质的思考。
如,教学人教版一年级上册“比大小”时,当学生在“谁能通过摆一摆、排一排,让别人一下子就能看清楚猴子分别和三种水果的多少情况?”这一问题的启发下,摆出有序的象形统计图时(如图1),教师应及时启发学生用不同形式表征比较的结果:首先可以用文字表征比大小的结果(如图2),这样能够沟通文字与图形之间的关系;接着可以用符号表征比大小的结果(如图3),这样能够沟通符号与文字、图形之间的关系。
图1 象形统计图
图2 文字表征
图3 符号表征
通过对“比较结果”的多元表征,促使学生更全面深刻地把握住“比大小”的实质,增强了数感。
再如,人教版三年级上册“几分之一”。教学时,可以先按教材创设的情景,在4次平均分物活动过程中,依次画出图示,再分别给出分数1/2、1/4、1/3、1/5的“符号”;接着再让学生进行实践活动:拿一张正方形的纸折一折,表示它的1/4。反观这一教学过程,可以发现执教者能充分考虑操作、图形、符号等表征方式的关系,并注重它们之间的转换,既帮助学生读懂操作过程和图示,会用符号表示;又能根据符号,用操作活动和图示进行解释。
学生通过不同的方式表征同一概念的能力,即表征转换能力,代表学生对概念的理解水平。教学时,教师要积极引导学生,通过多种表征方式,建构个性化的知识,提升思维品质,增强数感。
四、算法多样,培养数感
在解决问题的过程中,由于学生生活背景和思考角度不同,所使用的方法必然是多样的。教学时,教师要尊重学生的想法,鼓励学生独立思考,提倡算法多样化。
如,教学一年级上册“8+9”例题时,可以先出示8+9,放手让学生独立计算,然后汇报交流、展示多种不同的计算方法(三种不同的计算方法:把8凑成10;把9凑成10;根据9+8=17,想出8+9=17的算法)。通过同学之间的交流互动,让学生了解计算的多种方法,实现知识的自主建构,培养了学生的数感。
又如,在解决“星光小学有25个同学到游乐场游玩,游乐场里每架空中飞机最多可乘坐4人,他们想同时乘坐空中飞机,至少需要乘坐几架空中飞机?怎样乘坐合理?”这一现实生活问题时,因为学生已经具有乘坐空中飞机的生活经验,所以在解答本题时,学生并不是简单地计算25/4=6……1,而是能够主动结合问题的实际背景,深刻地领悟到商6和余下的1的具体含义,即6表示6架空中飞机,1表示如果6架空中飞机都坐满4个人,还剩1个人也需要一架空中飞机,因此需要7架空中飞机才可以。同时在面对这个实际问题时,这只是一种解决问题的方法,还可以有4架乘坐4人,3架乘坐3人;或5架乘坐4人,1架乘坐3人,1架乘坐2人等解决方法。像这样,学生在解决实际问题的过程中,能结合具体的问题情境选择恰当的算法,切实了解计算的意义和如何运用计算的结果,很好地培养了数感。
五、建构模型,发展数感
《义务教育数学课程标准(2011年版)》特别重视培养学生的“四能”,即“增强发现和提出问题的能力、分析和解决问题的能力”。要使学生学会从现实情境中提出问题,从一个复杂的情景中提出问题,找出数学模型,需要具备一定的数感,需要学生在遇到具体问题时,能自觉主动地与一定的数学知识建立联系,这样才有可能建构与具体事物相联系的数学模型。
如,学习了“比和比例”的知识后,张老师在一个晴天的上午第四节课将全班学生带到操场上,指着高高的旗杆问学生:“谁能知道我们学校旗杆的高度?”这是一个实际问题,如果学生不能自觉地将问题与学过的解比例的知识建立联系,建构与实际问题相联系的数学模型,就无法顺利地解决问题。此时,有的学生猜测旗杆高度可能有10米、15米、20米;有的学生认为可以爬上旗杆的顶部,从顶部垂下绳子进行测量;有的学生认为干脆把旗杆放倒后再测量……更多的同学摇摇头,表示无从下手。这时,张老师把早已准备好的一根2米长的竹竿笔直地立在操场上,地上立即出现竹竿的影子,然后启发大家观察竹竿的长与影子的长有什么关系?同学们开始议论纷纷,有的同学立即联想到刚学过的“比和比例”的知识,很快就找到解决问题的方法。
将实际问题先转化为数学问题,再联想数学模型解决,让学生学会“数学地”思考问题,把数感的建立与数量关系的理解及数学模型结合起来,长期坚持这样教学,必定能发展学生的数感,提升学生的整体数学素养。
综上所述,数感的培养有利于沟通数学与现实生活的联系,有利于学生数学地理解和解释现实问题,有利于学生提出问题和解决问题能力的提高。当然,学生数感的建立不是一蹴而就的,而是在学习过程中逐步体验和建立起来的。因此,我们在日常教学过程中,要紧密结合教材,灵活运用沟通联系、情境体验、多元表征、算法多样、建构模型等教学策略,加强对学生数感的培养,让数感的培养真正落实到日常教学活动中。
参考文献:
[1][美]T.丹尼克.数——科学的语言[M].北京:商务印书馆,1985.
[2]史宁中.小学数学核心问题:基本概念与运算法则[M].北京:高等教育出版社,2013.5.
[3]史宁中.小学数学核心问题:基本概念与运算法则[M].北京:高等教育出版社,2013.5.