☉蒋冰霞
数学思维就是利用数学去思考和解决问题的一种思维形式。数学思维包含的类型很多,如抽象思维、比较思维、分析思维、概括思维等。在数学学习中,多数学生不能充分理解知识点,究其原因,在于学生的思维停留在教师讲解层面,没有具体的实践和深入的思考,常常出现当时懂了、明白了,一段时间后又模糊了的现象,这也是数学教学中经常被忽视的地方。对此,在开展小学数学教学时,教师应立足于学生思维能力的发展,运用行之有效的策略锻炼学生的思维,启迪学生的智慧,使其数学能力和综合素养都得到有效发展。
兴趣是学生最好的老师,也是其主动探索知识的关键,是发明创造的支柱。发展学生的数学思维能力就必须让其先对数学产生兴趣。众所周知,小学生的思维主要以形象思维为主,他们的认知和经验大都源于生活,在理解一件事物时,会本能地与自己的生活经历联系起来。对此,教师可结合学生的生活实际,例举一些生活中的数学问题和现象,去创设生活化的问题情境,在调动学生已有经验的同时,让其能站在数学的角度去理解和解决生活中的问题。这样的教学策略不仅能开拓学生思维视野,还能使其养成独立思考的习惯,主动去探究生活中的各种数学问题。因此,教师在设计课堂问题时,不仅要联系学生的实际生活,还要突出思维困惑和关键要点,让学生在解决问题时进行思考,激活学生思维,提升其数学能力。
例如,在教学苏教版小学数五年级下册《圆的认识》相关数学知识时,笔者在课前为学生布置了一个小任务:让学生收集生活中的各种“圆”,在上课时邀请学生为大家举例和介绍。在课前的收集环节中,学生发现“圆”在生活中几乎无处不在,例如礼帽、圆形的花坛、各种车轮、呼啦圈、游泳圈等。为进一步激发学生的学习兴趣,笔者设置了如下问题:
师:通过刚才举例,我们发现生活中到处都是圆的影子,老师也搜集了一些生活中的“圆”放在PPT中,大家一起来看看,请大家仔细观看后想一想,在PPT中有什么发现。(播放幻灯片)
生1:为什么车轮是圆形的?
生2:电风扇扇笼为什么是圆形的?
生3:水管横截面为什么是圆形的?
生4:圆中究竟藏着什么样的奥秘?
师:老师也很好奇圆中藏着怎样的奥秘,那么我们应该从哪里开始发现圆中的奥秘呢?
生1:应该从“怎样定义什么是圆”“圆有哪些特点”着手。
师:那同学们能用圆的特点来解答刚才所提出的问题吗?现在开始小组合作,可以在纸上画出圆形,也可以制作圆形纸片对比,看看能发现什么。
生1:我们发现,如果车轮是方的,那旋转到尖角处就会很颠;如果是圆的,不管怎么旋转从圆心到边缘距离相等,一直是一个点着地,相对方形来说比较平稳。
生2:我们发现电风扇扇叶虽然不是圆的,但旋转起来轨迹能形成圆形,扇笼做成圆形能更加节省材料和空间,如果做成方形,那电风扇摇头时容易伤到人,圆形相对来说安全些。
生3:我们发现水管横截面为圆时面积最大,这样在输送水源的时候能节省空间,输送水分更多,效率更高,而且更加安全……
学生思维的发展需要一定的诱因,“问题”是激起思维的根源,也是驱动学生思考的诱因。在课堂中,教师创设问题情境也是为了满足学生的学习要求,是让其参与、融入到教学中的恰当“入口”。通过对学生好奇心的刺激,能够提升其主动探求知识的欲望,达到培养其数学思维的目的。同时,教师使用该方法时需注意直观性、启发性和可接受性,既要避免问题偏易、缺乏挑战性,也要避免偏难,超过学生的认知范围。如果问题阻碍学生的探索,教师可做适当铺垫,分散难点,为学生创造条件使其乐于思维。
数学新课标中指出,教师在开展数学教学中,要注重培养学生的符号意识、数据分析观念、几何直观、推理能力、运算能力以及空间观念和建模思想等。所谓建模思想,主要是指运用数学建模去解决问题的思想。建模思想的建立是学生理解数学和世界关系的有效手段。目前小学数学教育中,数学教学模式一般为“问题情境——建立模型——解释、拓展与应用”,通过构建模型,可为学生常规思维提供模式性思考。数学是研究数量的科目,建模是将世界和数学联系的桥梁。[1]在生活中许多问题都存在一定的关系,所以,教师要先培养学生从现实中抽象理解数量关系的能力。在教育中优化学生建模体验,有助于启发其数学思维意识的建立。
例如,在教学苏教版小学数学五年级上册《多边形的面积》中,笔者先在黑板上写出平行四边形的面积公式:S平=底×高,细心的学生会发现平行四边形的面积公式与长方形和正方形相同。然后拿出平行四边形纸片将两个突出的角撕下来,交换位置,变成了长方形。对此,笔者进行了说明:
师:同学们,平行四边形能转化成长方形,长方形的长相当于平行四边形的底,长方形的宽相当于平行四边形的高,所以长方形的面积等于平行四边形的面积,大家能理解这个公式吗?
在后面讲到三角形、梯形时,笔者同样把公式写在黑板上,并把学生分成不同的小组,围绕“三角形与梯形的面积公式和平行四边形面积公式有什么关联”进行课堂讨论。
生1:老师,我们发现,用两个完全一样的三角形能拼成平行四边形,平行四边形的底是三角形的底,平行四边形的高是三角形的高,面积是三角形的两倍,所以三角形的面积公式中才会有除以二。
生2:我们组发现两个梯形也能拼成一个平行四边形,公式里“上底加下底”等于平行四边形的底,平行四边形的高等于梯形的高,面积是梯形的两倍,所以梯形的面积公式中最后要有除以二。
结构意识的建立是培养数学思维核心的重点之一,也是建模思想的基础。笔者通过长方形和平行四边形的关系,使学生理解了三角形、梯形与平行四边形的关系,并探究公式含义,建立模型体验,遇到几何公式先思考公式中的含义,从而加深理解与记忆。这样不仅能提升学生的数学思维意识,还能体现建模思想的重要性,也让学生的数学思维逐渐从模糊走向清晰。
数学新课标强调,教师要注重培养学生的良好学习习惯,使其掌握数学学习方法。学习应是生动的、主动的、个性化的过程,除了教师传授知识以外,学生还应学会自主探究、自主探索,这都是学生学习数学的重要方法,也是提升其数学能力的有效途径。[2]对此,教师在课堂教学中要改进学习方式,让学生学会独立思考、自主探究,在此过程中激发他们学习的积极性,逐渐使其思维得到深化发展。
例如,在教学苏教版小学数学五年级上册《用字母表示数》中,课上为学生讲解数与字母相乘时,乘号可以省略不写,相同字母相加时,有几个字母,结果中的字母前就要写几,如果是两个相同字母相乘,最后结果会变成平方。将基本知识讲解完毕后,笔者在黑板上写下式子“1×a×a×b×2×3×c=”,要求学生自主思考答案。
生1:等于1aab6c,字母和数字之间的乘号可以不写,但是数字和数字之间不能省略。
生2:等于aab6c,1乘以任何数等于任何数,所以1也能省略不写。
从学生的回答中,能看出有一定的思考,但还没有达到预想的结果,于是笔者鼓励学生再思考,最后得出正确的答案。
生3:等于6bca2,数和数之间的乘号不能省略,在乘法中两个乘数交换位置,积的结果不变,所以数字可以写在最前面,平方可以写在最后。
在这过程中,学生积极独立思考,并进行自主探究,不但能学会新知识,还能深化其数学思维,提升其数学思维能力和水平。
在数学教育中,我们不仅要求学生能准确地理解数学知识、运用数学知识,还要求学生能用简洁、准确的语言将思维的过程表达出来。该表达需要让倾听者听得明白,让观看者看得明晰。同时,还要加强学生与他人的交流与互动,通过“集思广益”的方式去拓宽学生的思维,使其能从多个角度和维度去思考问题、解决问题,最终构建起个人的数学知识体系和架构。[3]
例如,在教学苏教版小学数学五年级上册《小数的乘法与除法》中,“除数是小数的除法”是本章的重难点,在教学中笔者发现,由于学生刚学小数除法不久,印象不深,固定的思维模式还没有转变,致使其在解式时习惯性地运用整数除法法则,出现解题错误。为解决以上问题,笔者在黑板上写出式子:0.724÷0.18
=72.4÷18=724÷180。
师:都是转化,以上哪种算起来比较容易?
生1:724÷180,都是整数,比较好算。
生2:之前学过72.4÷18,除数位数多不好算。
师:那如果计算0.724÷0.8,该怎么算?
生3:转化为724÷800,但是太麻烦了。
生4:转化为7.24÷8。
师:(板书0.72854÷0.6)这个怎么转化呢?是不是还要把被除数和除数都转化成整数呢?
生2:应该看除数。
师:那怎么结合上面的例子让大家更明白呢?被除数和除数需要同时扩大多少倍由哪个数据来决定呢?为什么?
生1:除数决定,因为只要把除数转化成整数就行了,被除数跟着除数走,所以被除数可能是整数,也可能是小数。
以上教学中,笔者以0.724÷0.18作为起点,逐渐改变被除数和除数的位数,既关注学生的思维深度,又聚焦小数除法的计算转换,使学生在辩证意味甚浓的问题中进行对比思考,顺着思维自然体会到“被除数是小数的除法应该由除数决定并进行转换”,从而突破本章的重难点,拓展数学思维。
伟大科学家爱因斯坦曾有言:“想像力比知识更加重要,因为想像力是无限的,但知识却是有限的。”对问题的每种猜想,实际都是一种想象,是学习中有效的创新精神的体现。对此,在数学教育中,要想优化学生的思维想象空间,教师要鼓励学生大胆地质疑,敢于提出自己对问题的猜想,创造性地学习数学。[4]同时,教师要尽量做到让学生经历观察、猜想、证明、实验等数学学习活动,引导其提出自己的想法并进行积极思考,以此发展学生的创新思维品质。
例如,在教学苏教版小学数学五年级下册《因数与倍数》中,课程开始时,为活跃课堂氛围,笔者抽选几名学生,随机说出一个三位数,让学生立刻说出这个数是不是“3”的倍数。除了对一些速算能力强的同学来说没有难度,对大部分人来说这显然很难。笔者让学生随机说出一个三位数,笔者再马上说出这个数是不是3的倍数,然后让学生动手计算验证是否准确。随着提问次数的增加,学生们都会好奇老师怎么做到立刻得出答案的。笔者对此解释:不管多大的数字,只要把每一位数字相加,和是3的倍数,那么这个数就一定是3的倍数。将方法告知学生后,让其自行计算,熟练后再用课堂开始时的方法提问,巩固知识点。学生充分经历知识探究过程,能够大胆提出猜想,并且在观察、交流中不断验证结论。教师创新自己的数学教学方法,最终使每个学生的数学思维得到创新。
又如,教学五年级上册《多边形的面积》内容,前面已说过两个梯形能拼凑出一个平行四边形,便于计算面积。后续中笔者提问:“除了平行四边形还能拼成别的图形吗?”这时有学生举手说:“老师,我觉得割补法也能计算出梯形的面积。”之后笔者顺势让学生小组讨论,把梯形转变成以前学过的图形,计算面积,并逆向推导出梯形的面积公式。在整个过程中,教师仅仅是做了些简单引导,让学生自主思考,大胆提出自己的猜测并且进行验证,顺利推导出梯形的面积,提升创新思维品质。
总而言之,在开展小学数学教学实践中,教师要采用有效的方法和手段,去激活和启发学生的思维,让其感知到数学的魅力与学习数学的乐趣,并教授学生思维的方法和技巧。教师要鼓励学生多想多问、多想多做,让学生不断地发现问题、提出问题,再到最后解决问题,逐步构建自己的思维模式和数学知识架构,进一步提升自己的数学能力和综合素养。