以抽象思维发展为基点 提升数学课堂的有效性

2018-01-29 23:14
名师在线 2017年22期
关键词:涂色正方体数形

李 建

(江西省丰城市石滩中心小学,江西丰城 331105)

引 言

在数学教学实践中,教师往往忽略了学生抽象思维能力培养,导致学生在问题分析、现实应用等方面有所欠缺。那么如何培养学生的抽象思维能力?我带领学生开展过无数次的教学探究活动,现根据自己多年的教学实践谈谈体会。

一、加强操作,手脑结合,梳理思维过程

在教学过程中,教师不但要让学生学会动脑,还要让学生学会动手。通过动手,能够让学生在操作活动中展开探究,从而找到问题的答案。因此,教师要多组织一些操作活动,带领学生从玩中学,在操作中学,借助动手操作,学生的各个感官协同参与,不但能够梳理思维过程,而且能够进一步提升抽象思维的能力[1]。

例如,在教学正方体和长方体的时候,对于小学生来说,几何图形中的立体空间过于抽象,不能建立一个具体清晰的直观印象,这就为教学带来一定的困难。尤其是正方体的展开图这个内容,学生在学习时,很难理解如何才能够“沿着虚线折叠后围成一个正方体”,学生也就不能用正方体的展开图来判断是否能够围成正方体。学生的困惑在于其对于正方体的展开图,并没有建构清晰的直观认知。也就是说,在学生的头脑当中,没有建立一个动态的形象,如果学生能够在头脑当中建立直观感知,那就有了立体空间的思维基础。此时该如何突破学生的认知困境呢?我特意引导学生展开了动手动脑的操作活动。

我将学生分成几个小组,同桌两人为一组进行合作。将一个正方体的纸盒剪开,并明确要求学生是沿着棱剪开。剪开之后就平放在桌面上。接着,我引导学生,将剪开的平面图还原成一个正方体的纸盒。学生完成了这两项操作之后,我让学生进行观察,并分组讨论。讨论的内容是:看一看展开图有什么不同,有什么相同。于是学生根据自己的操作,展开了讨论。有的学生经过讨论后发现,展开图的中间是4个,上下各是1个,但却具有不同点,那就是单独的两个有所不同,一个是对称的,另一个是错开的。根据学生的这个反馈,我进行引导,我们可以把这种上面一个,中间四个的图形叫作“141”型,并循着这个线索,继续引导学生思考,像这样的图形还可以继续分类,动手画一画,在自己的展开图上标出来。学生经过操作,能够将不同类型的展开图直观形象地呈现出来,我引导学生将这些直观图进行有序呈现、有序整理,其实也是对思维有一个有层次的梳理,学生得到了如下整理好的呈现图,如图1~6。

图1

图2

图3

图4

图5

图6

我继续引导学生思考:想一想除了“141”型,还有其他的类型吗?再操作试试看。学生继续动手操作,发现还有一种类型,就是上面1个,中间3个,下边2个。学生称之为“132”型。学生自然而然地想要深入探究这种“132”型的展开图,还有哪些不同的分类。根据之前的有序探究模式,学生很快就整理好呈现图,如图7~9。

图7

图8

图9

还有学生通过操作很快就发现了另外一种展开图式,如图10~11,前者是“222”型,后者是“33”型。

图10

图11

在学生操作之后,我引导学生进行总结:想一想,将正方体展开,共有几种情形?这个展开的过程中,你有什么样的发现?说一说自己的思路。学生发现,正方体展开之后,共有11种图型,并且有一个规律,展开之后连成一排都不可能超过四个面。由此学生推论,如果一个图形有四个正方形可以围成一个“田”字,那么这个图形就不可能围成正方体。

以上教学环节,教师从直观形象的思维入手,借助动手操作,加强感官协作,组织学生展开探究。学生通过动手操作,在积极思考中不断梳理自己的思维过程,让抽象思维由杂乱走向有序,得到完善和发展。

二、数形结合,拓展延伸,提升思维品质

在小学数学教学中,数形结合是几何直观思维的有效体现。教师借助数形结合,能够帮助学生直观感知立体空间,由此,从具体到抽象展开延伸拓展,有效建构抽象的立体思维,提升学生的思维品质[2]。

图12

例如,在学完正方体之后,我出示了这样一道思考题:一块正方体木块六个面都涂上了颜色,现要将它切成64块大小相等的小正方体,如图12。

问:三面涂色、两面涂色、一面涂色的小正方体块分别有多少块?学生经过观察之后认为,正方体有8个顶点,所以三面涂色的就有8个;两面涂色的跟棱长有关联,所以两面涂色的有24个,一面涂色的跟长方体的面有关,所以一面涂色的有24个。在学生的直观观察之下,这个问题已经得到了解决。学生应该说已经掌握了正方体的特征。此时,我运用数形结合展开拓展延伸,对学生的抽象思维进行训练:

训练一:

如果要将这个正方体木块的每个面都均匀切上四刀,一共可以切多少个小正方体?其中,三面涂色的有多少个?一面涂色的有多少?没有涂色的有多少个?

学生在之前练习的基础上,展开解答,认为三面涂色跟顶点有关,无论怎么切,三面涂色都是8(个);一面涂色(5-2)×(5-2)×6=54(个);没有涂色的就是一个正方体,(5-2)³=27(个)。

训练二:

如果将正方体的木块,每个面均匀切n刀,一共可以切多少个小正方体?其中,三面涂色的有多少个?没有涂色的有多少?

根据具体数据,学生对训练二也有了解答:切n刀,每条棱上就有n+1个小正方体,三面涂色8个;没有涂色的其实形成了一个正方体,(n-1)3。

以上环节,教师借助数形结合,将抽象思维的要求难度加大,带领学生拓展延伸,从而最终实现了抽象思维的发展和提升。

三、丰富经验,结合实际,内化抽象思维

数学教学的本质,是培养学生将抽象思维内化为自己的技能,将数学思维应用在生活实践当中。这就需要教师结合实际,给学生提供机会,带领学生走出课堂,亲身经历应用数学分析问题、解决问题的实践过程,从而丰富学生的经验,内化学生的抽象思维。

例如,在教学计数单位“万”这一内容时,我结合学生的实际生活,要求学生预估图书馆藏书量,预估体育馆座位数量,在这个日常现实生活当中司空见惯的数学任务驱动下,学生不但丰富了经验,而且对“万”这个计数单位有了更深刻的认识。再如,在教学“公顷”这个概念后,我组织学生参观植物园,参观学校校园,参观周围的建筑,沿着大约一公顷面积的土地,四周走一圈。先从动态的角度,直观感知一公顷的面积大小,然后,让学生对菜农进行访问交流,了解一百平方米面积所种作物的产量和产值。通过这样的实际引导,让学生感悟到数学在现实生活当中的应用。

结 语

在数学课堂教学中,教师从学生的思维角度出发,组织操作探究活动,加强从直观到抽象的过渡,引导学生手脑并用,能够帮助学生提升抽象思维,使其更具有灵活性和逻辑性。

[1] 肖耕文.小学数学概念的教学策略与强化途径[J].江苏教育研究,2014,(23):59-61.

[2] 屠桂芳.过程与结果是数学活动的双翼[J].江苏教育研究,2016,(14):7-11,2.

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