经历知识形成过程 领悟数学思想方法

时间:2022-09-22 08:57:29

经历知识形成过程 领悟数学思想方法

[摘 要]数学思想蕴含在数学知识形成、发展和应用的过程中,仅靠教师单向地传授数学知识,不能真正地培养学生的思维能力、思维方法和学习兴趣,也无法使学生领悟数学思想。数学课程提出了重视让学生经历知识的形成过程的^程性目标,其目的在于让学生有机会获得直接的数学活动经验,从中领悟数学思想。在数学教学过程中,教师要引导学生经历知识的形成过程,重视概念的形成和同化过程,强化数学规则学习的体验,使学生理解概念之间的内在联系,从而形成良好的知识结构,能够有效地利用数学的抽象思想、推理思想和模型思想学习数学并解决问题。

[关键词]经历;过程;领悟;数学思想

[中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2017)11-0032-02

《义务教育数学课程标准》(2011年版)指出:“数学思想蕴涵在数学知识形成、发展和应用的过程中,是数学知识和方法在更高层次上的抽象与概括,如抽象、分类、归纳、演绎、模型等。学生积极参与教学活动的过程中,通过独立思考、合作交流,逐步感悟数学思想。” “数学是研究数量关系和空间形式的科学。”数学反映的是客观世界的本质特征与内在联系。数学知识最重要的一个特征就是抽象性。小学生获取数学知识本身就是了解数学抽象的过程,而数学思想方法恰恰就蕴含在数学知识之中,尤其蕴含于数学知识的形成过程中。东北师大孔凡哲教授认为:“基本思想、基本活动经验只能在过程中加以培养,而不能采取简单的结果式的教育方式。”因此,在小学数学教学中,教师要引导学生积极参与数学学习活动,让学生在数学知识的形成过程中,经历抽象、预测、探究、思考、推理、反思等过程,增强学生的学习体验,丰富学生的活动经验,让学生从中感悟数学思想。

一、在概念形成中领悟数学思想

概念是指客观事物在人们头脑中概括的、间接的反映。学习数学概念,一般需要对客观事物进行观察、分析、比较和综合,从中抽象出其本质属性。教材在呈现数学概念时,通常采用描述性的方法,而小学生由于受年龄、认知水平等因素的限制,他们不易理解文字叙述的内容,即使是描述性的语言,他们也无法一听就能理解。因此,在教学数学概念时,可以通过操作活动帮助学生形成动作表征,再借助画一画建立形象表征,最后才用数学符号进行表征。

例如,教学计数单位“十”时,首先让学生用小棒进行操作,从1数到20,边操作边说数。当学生数到10根的时候,要求学生将10根小棒捆成一捆,这样,学生就看到1捆是1个“十”,2捆是2个“十”。在数小棒的过程中,学生很容易就看到小棒由1到20的累积过程,逐步形成数感。由于学生有数小棒和捆小棒的经验,很快就建立1个10就是“十”的概念。在进一步的学习中,学生能够认识个位和十位,把“十位上的数表示几个十,个位上的数表示几个一”与之前的操作“十根就是一捆”建立起一一对应关系,从而深刻地理解了“十”这一计数单位。

又如,教学二年级下册“平均分”时,首先通过操作活动,使学生发现“同样是6颗糖果,分的结果各不相同”,然后通过比较、分类、归纳,逐步抽象出“每份分得同样多”这一共同的属性,也就是平均分的本质属性。这样,学生能比较容易地理解“平均分”这一概念。

上面两个例子都说明了,通过提供丰富的、典型的、正确的材料,让学生借助具体形象的感性材料进行分析、综合、比较、分类、抽象、概括,学生就能够主动参与教学活动,从而领悟数学的对应思想、分类思想、抽象思想和归纳思想。

有些数学的概念本身就蕴含着某种思想方法。例如,教学自然数、奇数、偶数等这些概念时,教师可让学生体会自然数是数不完的,奇数、偶数的个数有无限多个,让学生初步体会“无限”思想;教学直线、平行线时,可让学生体会“直线的两端是可以无限延长的”;教学“认识圆”时,让学生领悟“圆是由无限个点组成的”……在教学这些知识点时,都可以很好地渗透“有限与无限”的数学思想。

二、在概念同化中领悟数学思想

概念的同化就是学生在学习新概念的时候,将认知结构中已有的概念与新概念建立联系,从而掌握新概念的本质属性。一个新概念往往跟学生已有的认知结构有着一定的联系,因此,教师可以利用这种联系,在知识的迁移中让学生领悟数学思想。

例如,教学人教版六年级上册“百分数的意义”时,百分数表示一个数是另一个数的百分之几的数,是一种特殊的分数。因此,有关百分数的意义可以从分数的相关知识迁移过来。教学时,教师可先从学生熟悉的生活实际出发,从电脑安装程序格式化进度、服装面料和里料的成分、汽车销售情况等生活中的例子引入百分数,激活学生已有的生活经验,沟通新知与生活、新知与旧知的联系,通过知识迁移,使学生理解百分数的实际含义;接着,出示分别用分数和百分数表示月饼的含糖量,使学生明白用百分数表示更便于比较,从而体会学习百分数的价值;然后,通过比较百分数与分数的联系与区别,进一步明确“百分数只能表示两个量之间的关系的一种‘率’,因此不能带单位,以及百分号前面的数可以是小数,而一般情况下,分数的分子和分母都是以整数形式呈现的”。这样,通过比较分数和百分数,学生能从三个不同的层面理解百分数的意义,从而明确概念的内涵与外延,更重要的是,通过这样的学习,学生领悟了数学的类比思想和归纳思想。

三、在规则学习中领悟数学思想

“规则是公式、定律、法则、原理等的总称,小学数学中的规则主要是指运算规则、算律和公式。”数学规则是一种具有陈述性形式的程序性知识,它们是形成认知技能的基础。在数学知识的学习中,离不开规则的学习,而数学规则学习是学生发展推理能力、领悟数学思想的重要载体,教师必须加以重视。

在小学数学中,一些运算定律的得出都会用到合情推理。合情推理也是让学生领悟数学思想的重要途径。例如,教学人教版小学数学四年级下册“加法运算定律”时,为了让学生领悟数学思想,我首先出示例题:李叔叔骑车去旅行,上午骑了40千米,下午骑了56千米,一共骑了多少千米?学生得出等式:40+56=56+40。接着教师提出要求:“仔细观察,猜一猜、想一想,看看等式左右两边的数,你发现了什么?”学生猜想:“两个数相加,交换加数的位置,和不变。”为了让学生完整地经历数学建模的过程,教师让学生举例验证,并尝试举出反例。通过举例,学生发现,所有的例子都能说明“两个数相加,交换加数的位置,和不变”这个结论,但没有办法举出反例,从而证明了合情推理所得到结论的可靠性。最后,教师让学生用自己喜欢的方式表示加法交换律,并对结果进行优化,使学生感受到用字母表示“加法交换律”的简洁性。学生经历了“形成猜想、举例验证、得出结论”的完整、真实的过程,从中领悟了数学的类比思想、归纳思想、符号表示思想、简化思想和优化思想。

学习运算法则,也是学生感悟数学思想的重要内容。例如,教学“异分母分数加减法”时,对于算式“3/10+1/4”,学生给出了两种算法:

算法一:3/10+1/4=12/40+10/40=22/40=11/20。

算法二:3/10+1/4=6/20+5/20=11/20。

学生在交流和评价中初步理解方法的合理性,同时领悟转化和优化的数学思想。紧接着,教师通过课件演示“3/10+1/4”化为同分母分数相加的过程,让学生具体说一说是怎样算的,使学生在直观形象的演示中理解算理,领悟数形结合的数学思想。在学习异分母分数加法之后,教师让学生计算异分母分数相减,学生通过将知识进行迁移,并探究、计算、表达,从中感悟类比推理的数学思想。最后,教师引导学生归纳概括异分母分数加、减法的计算方法。由于异分母分数加减法的计算过程都是学生自己探索出来的,他们很快就归纳出异分母分数加减法的计算法则:先通分,然后按同分母分数加减法进行计算。在这一教学过程中,学生不但经历了知识的形成过程,也领悟了转化、优化、类比、归纳等数学思想。

学生领悟数学思想,必须通过具体的教学过程加以实现。因此,只有加强学生的学习活动体验,让学生经历概念的形成、概念的同化、揭示数学规律、探求数学结论的过程,潜移默化地启发学生领悟蕴涵于数学知识之中的数学思想,才能使数学思想的教学变成一种实实在在的、可以把握的学习内容。要注意的是,教学过程中教师要防止生搬硬套,不要直接告诉学生是什么数学思想,避免学生为记住“是什么数学思想”而增加学习负担。

参考文献

[1] 中A人民共和国教育部.义务教育数学课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2012.

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[5] 李光树.小学数学学习论[M].北京:人民教育出版社.2014.

[6] 王永春.小学数学与数学思想方法[M] . 上海:华东师范大学出版社,2014.

(责编 金 铃)

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