甘小生++李朝暉
抽象和概括是兩種常用的數(shù)學(xué)思維方法,數(shù)學(xué)概念、原理、命題的形成都需要進(jìn)行抽象與概括。小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是在形象思維的基礎(chǔ)上,逐步培養(yǎng)學(xué)生的抽象概括能力,這樣有利于學(xué)生正確理解掌握數(shù)學(xué)概念,并能運(yùn)用概念形成恰當(dāng)?shù)脑?、命題,進(jìn)行合乎邏輯的推理。下面結(jié)合“人教版”《數(shù)學(xué)》四年級(jí)上冊(cè)《平行與垂直》的教學(xué),談?wù)勅绾闻囵B(yǎng)并提出小學(xué)生的抽象概括能力。
一、獲取自然的數(shù)學(xué)原型,提供必要的抽象素材
抽象是透過事物的表象獲得事物的內(nèi)在聯(lián)系和本質(zhì)屬性。教學(xué)中,應(yīng)盡量為學(xué)生提供有代表性的材料及必要的變式情境,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的多種感官,讓學(xué)生善于從諸多表象中發(fā)現(xiàn)它們的共同屬性。教學(xué)時(shí),筆者先讓學(xué)生在一張長(zhǎng)方形紙上任意畫兩條直線,要求分別畫出幾組形狀和位置不同的圖形。通過操作學(xué)生感受到在同一平面內(nèi)的這些圖形都由兩條直線組成,初步建立同一平面內(nèi)兩條直線位置關(guān)系的表象,為后面深入學(xué)習(xí)兩條直線間位置關(guān)系的差異性與同一性提供一個(gè)探究平臺(tái)。
二、探究?jī)?nèi)在的共性特點(diǎn),掌握常用的抽象方法
看似非常復(fù)雜的抽象過程都涉及比較和區(qū)分、舍棄和抽取四個(gè)環(huán)節(jié)。其中比較和區(qū)分就是確定研究對(duì)象的共同點(diǎn)和不同點(diǎn),它是抽象的基礎(chǔ)。舍棄和抽取是在比較和區(qū)分的基礎(chǔ)上,舍棄掉研究對(duì)象次要的、非本質(zhì)的因素,抽取研究對(duì)象中我們需要的某些最本質(zhì)的特性。筆者在執(zhí)教《平行與垂直》時(shí),挑選能呈現(xiàn)各種典型情況的學(xué)生作品(如圖)展示在黑板上,再讓學(xué)生按照一定的標(biāo)準(zhǔn)分類。
學(xué)生先獨(dú)立思考,然后將分類情況進(jìn)行交流。剛開始出現(xiàn)了以下幾種分法:
第一種,分為兩類——相交的一類(圖1、圖2、圖3、圖4、圖6),不相交的一類(圖5、圖7)。
第二種,分為三類——相交的一類(圖1、圖4、圖6),快要相交的一類(圖2、圖3),不相交的一類(圖5、圖7)。
第三種,分為四類——相交的一類(圖1、圖4),快要相交的一類(圖2、圖3),不相交的一類(圖5、圖7),相交成直角的一類(圖6)。
不同的分法反映了不同層次的學(xué)生認(rèn)知體驗(yàn)的真實(shí)性,也為更好地理解與掌握平行的本質(zhì)特征提供探究方向。此時(shí),筆者問:直線有什么特點(diǎn)?學(xué)生答:直線無限長(zhǎng),可以向兩端無限延長(zhǎng)。緊接著,筆者讓學(xué)生把快要相交中的兩條直線向兩端延長(zhǎng)試一試,看它們能否相交?
最后,學(xué)生在動(dòng)手操作、交流討論后達(dá)成共識(shí):圖2、圖3中快要相交的兩條直線延長(zhǎng)后實(shí)際上是相交了,圖6中兩條直線相交成直角實(shí)際也是相交的,只不過是相交中的一種特殊位置關(guān)系。對(duì)于第三種分類方法,前面是根據(jù)兩條直線是否相交的標(biāo)準(zhǔn)來分類的,可是相交成直角是按照兩條直線相交后所成的角度來分類的,前后標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。經(jīng)過反復(fù)比較、區(qū)分、舍棄,最終將圖分成了兩大類,即相交的一類和不相交的一類。
三、提煉簡(jiǎn)明的數(shù)學(xué)本質(zhì),學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的概括方法
數(shù)學(xué)概念、原理是極度抽象概括的,教師必須在學(xué)生積累感性認(rèn)識(shí)、掌握研究對(duì)象本質(zhì)屬性的基礎(chǔ)上,及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生用完整、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)潔、嚴(yán)密的數(shù)學(xué)語(yǔ)言表述出來或用數(shù)量關(guān)系式(公式、符號(hào))表達(dá)出來。
教學(xué)中,筆者分別嘗試用以下幾種不同方法引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行概括:
巧設(shè)問題,培養(yǎng)概括的邏輯性。在學(xué)生對(duì)兩條直線的位置關(guān)系分類達(dá)成共識(shí)后,筆者告訴學(xué)生,像圖5、圖7這樣的兩條直線在數(shù)學(xué)上叫平行線,并提出問題:你能給平行線下個(gè)定義嗎?同時(shí),設(shè)計(jì)以下問題引導(dǎo)學(xué)生思考:平行線是幾條直線間的位置關(guān)系?這兩條直線是在幾個(gè)平面內(nèi)??jī)蓷l直線是永不相交,還是看似不相交?
補(bǔ)充句子,培養(yǎng)概括的完整性。小學(xué)生用規(guī)范的數(shù)學(xué)語(yǔ)言對(duì)研究對(duì)象的屬性進(jìn)行概括的能力還不夠強(qiáng),教師有必要設(shè)計(jì)句子補(bǔ)充練習(xí),幫助學(xué)生完整地進(jìn)行概括。教學(xué)中,筆者設(shè)計(jì)如下擴(kuò)充句子練習(xí):在同一平面內(nèi), 的 直線叫做平行線,也可以說這 直線互相平行。
選詞填空,培養(yǎng)概括的準(zhǔn)確性、簡(jiǎn)潔性。數(shù)學(xué)概念、原理、命題都是用簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)語(yǔ)言敘述的。教學(xué)中,通過挑選詞語(yǔ),幫助學(xué)生學(xué)會(huì)準(zhǔn)確用詞。為了讓學(xué)生正確理解和掌握平行線的本質(zhì)特征,可設(shè)計(jì)一道選詞填空題:在同一( )內(nèi)(長(zhǎng)方形、平面),不相交的( )直線叫做平行線(一條、兩條),也可以說這兩條直線( )(平行、互相平行)。
列舉反例,培養(yǎng)概括的嚴(yán)密性。根據(jù)以往教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對(duì)于平行線的定義,學(xué)生容易忽視限制條件“在同一平面內(nèi)”。教學(xué)中,必須適時(shí)列舉學(xué)生比較熟悉的實(shí)際生活中兩條異面不相交的直線,同時(shí),課件出示下圖辨析,讓學(xué)生明白“在同一平面內(nèi)”是兩條直線互相平行不可缺少的前提條件。
符號(hào)表示,培養(yǎng)概括的簡(jiǎn)捷性。數(shù)學(xué)符號(hào)在數(shù)學(xué)中不僅是非常重要的一種語(yǔ)言,也是研究數(shù)學(xué)的工具。數(shù)學(xué)符號(hào)具有抽象性、明確性、可操作性、簡(jiǎn)明性和通用性。符號(hào)的使用是學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)思考和數(shù)學(xué)表達(dá)的重要形式。在學(xué)生認(rèn)識(shí)了平行線的本質(zhì)屬性并能用語(yǔ)言概括后,筆者出示下圖,向?qū)W生介紹用符號(hào)表示平行線的方法:圖中直線a與直線b互相平行,用符號(hào)“∥”來表示平行,a與b互相平行,記作a∥b,讀作a平行于b。
四、拓展新的屬性特征,培養(yǎng)學(xué)生有層次的抽象概括
數(shù)學(xué)中有些概念是在已有的抽象認(rèn)知基礎(chǔ)之上再次進(jìn)行抽象概括形成的,較好地體現(xiàn)了抽象概括的層次性和深刻性?!镀叫信c垂直》就是很好的教學(xué)范例,在學(xué)生理解了平行的本質(zhì)特征后,筆者讓學(xué)生觀察相交的情況,思考:“你發(fā)現(xiàn)相交圖形中的角有什么特點(diǎn)?”使學(xué)生關(guān)注“相交所成角”這一屬性。學(xué)生仔細(xì)觀察后發(fā)現(xiàn):兩條直線相交都形成了四個(gè)角,有的是銳角,有的是鈍角,還有一種比較特殊,四個(gè)角都是直角。為了讓學(xué)生獲得更清晰、更嚴(yán)密的認(rèn)識(shí),筆者請(qǐng)學(xué)生用學(xué)具量一量,驗(yàn)證相交后成直角的現(xiàn)象,進(jìn)而讓學(xué)生抽象概括出互相垂直的概念,即“兩條直線相交成直角,就說這兩條直線互相垂直,其中一條直線叫做另一條直線的垂線”。接下來,出示下面三幅圖,讓學(xué)生觀察、比較它們有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn),從中能發(fā)現(xiàn)什么。
學(xué)生通過觀察、比較、討論,得出:垂直的關(guān)鍵要素是兩條直線相交是否成直角,與直線擺放的方位無關(guān),也就是說怎樣擺放是非本質(zhì)屬性。
以上教學(xué)幫助學(xué)生克服了思維定勢(shì),養(yǎng)成了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度,學(xué)會(huì)了科學(xué)的探究方法。
抽象與概括是小學(xué)數(shù)學(xué)中常用的兩種思維方法,教師要充分估計(jì)學(xué)生學(xué)習(xí)中可能出現(xiàn)的問題,設(shè)計(jì)好教學(xué)活動(dòng),教給學(xué)生必要的抽象概括方法,適時(shí)引導(dǎo)點(diǎn)撥,培養(yǎng)和提高學(xué)生的抽象概括能力,同時(shí),避免思維定勢(shì),增強(qiáng)學(xué)生思維的深刻性。