夏忠
數學的抽象性與小學生思維的直觀形象性是數學學習的一大矛盾,是導致學生怕數學、學不好數學的主要原因。如何有效處理這一矛盾?實踐證明,化抽象為直觀,即把抽象的數學變成可視化的直觀圖,為學生的思維提供一個形象化的支撐,是一種行之有效的方法。教學中,筆者堅持引導學生把數學問題畫出來,抽象問題直觀教、復雜問題直觀教,由淺入深、循序漸進,遵循學生的思維規(guī)律,課堂教學深得學生喜歡,教學效益事半功倍。
一、畫算理,為學生提供可視化的思維路徑
算理是計算的道理,是學生理解為什么這樣計算的原理,是計算教學的重點和難點。以分數乘分數的計算來說,要讓學生理解分子與分子相乘的積作分子,分母與分母相乘的積作分母,可借助長方形圖,引導學生把算理畫出來。比如, × ,先畫一個長方形表示單位“1”,平均分成4份,取其中的3份,如圖: ;再把其中的 平均分成2份,取1份,如圖: ;最后引導學生觀察直觀圖,把一個長方形平均分成8份,涂雙層陰影的部分占3份,所以 × = 。借助直觀的長方形圖,為學生理解抽象的分子與分子相乘的積作分子,分母與分母相乘的積作分母,提供了可視化的思維過程,使數學算理變得看得見,摸得著,不僅難點得以突破,更增進了學生對數學的理解力和親近感。
二、畫推理,為學生提供可視化的思維路徑
推理在數學中無處不在,許多概念、法則、公式、定律等都是經過歸納推理概括出來的。以平面圖形的面積公式推導來說,它既是教學的重點,又是教學的難點,有經驗的教師在引導學生通過動手操作,推導出面積公式后,不止步于此,而是讓學生把推導過程畫出來,并且邊畫邊用自己的語言敘述推導過程。比如,圓面積的推導過程,學生是這樣畫的,如圖1:
借助推導過程的直觀圖,學生是這樣表述的:把圓轉化成一個近似的長方形,長方形的長等于圓周長的一半,長方形的寬等于圓的半徑,因為長方形的面積=長×寬,所以圓的面積=圓周長的一半×半徑,用字母表示S=πr×r。從中我還發(fā)現,圓轉化成長方形是等積變形,面積不變,但周長變了,長方形的周長比圓的周長多了兩條寬,也就是兩條半徑。學生把圓面積的推導過程畫出來,并且用自己的語言把這一過程描述出來,不僅進一步理解了圓的面積公式的由來,還從中發(fā)現了等積變形的兩個圖形,面積不變,而周長變了。一旦學生有了畫推導過程的經驗積累,當遇到“把一個圓沿半徑剪開,拼成一個近似的長方形,長方形的長是12.56厘米,圓的面積是多少平方厘米?”或“把一個圓沿半徑剪開,拼成一個近似的長方形,周長比原來多了6厘米,圓的面積是多少平方厘米?”這樣的習題時,便能自如地還原圓面積的推導過程,再根據所給的條件,找到兩種圖形的對應關系,正確解答。
三、畫意義,為學生提供可視化的思維路徑
凡是意義,均是抽象的,以分數的意義來說,分數有量、率雙重身份,對學生的學習來說,這始終是個難點。如何突破這個難點?經驗豐富的教師是這樣做的:在引導學生抽象出分數的意義后,再把它具體化、可視化。比如,用盡可能多的直觀圖來表示 的意義,學生的表示如下:
1.用一個圖形表示的:
2.用一個計量單位表示的:
3.用一個整體表示的:
經常性地讓學生把抽象的意義畫出來,意義在學生的腦子里就不再是抽象的,而是直觀的、鮮活的。當學生一見到分數 ,就不會看成是一個靜止的分數,而是可以表示一個物體的 ,又可以表示一個整體的 ,還可以表示一個計量單位的 等; 既可以表示單位“1”的 ,又可以表示3的 。正是有了分數意義的多樣化理解、表示,抽象的意義在學生的眼里,便不再是枯燥的、靜止的,而是直觀的、靈動的。
四、畫題意,為學生提供可視化的思維路徑
解決問題是小學教學教學的難點,難就難在對題意的理解、數量關系的分析上。因此,引導學生養(yǎng)成把題意畫出來的習慣,可以有效突破這個難點。如被除數除以除數的商是3,余數是6,已知被除數、除數、商、余數的和是75。被除數、除數分別是多少?對于四年級的學生來說,這是一道相當有挑戰(zhàn)性的問題,學生思維的障礙點是第一個條件“被除數除以除數的商是3,余數是6,”條件中沒有出現含有倍的句子,不知從何入手畫圖。因此,理解題意的關鍵是引導學生把這個條件轉化成“被除數是除數的3倍還多6”,再結合第二個條件,學生畫圖如下:
借助直觀的線段圖,學生不難分析出75-6-3-6的結果正好是4個除數,先求得除數,再求被除數。列式:75-6-3-6=60,1+3=4,60÷4=15,15×3+6=51,即被除數是51,除數是15。
把題意畫出來,抽象的文字變成可感的直觀圖,為學生分析數量關系提供了觀察對象,難題就不再難了。若缺少這一直觀圖,單從抽象的層面來分析,多數學生很難理解為什么75減去6還要再減去6,因為條件中只有一個6,另一個6是哪里來呢?筆者多次教學這道題,如果僅從抽象的層面來理解,學生對這個算式的難點始終都難以真正理解,而借助直觀圖,學生認知的難點便不攻自破。
把題意畫出來,不僅能直觀地看出數量之間的關系,還有利于學生變通解題思路、創(chuàng)新解題方法。如,一個長方形菜地長40米,寬是25米,現因擴建,長和寬同時增長5米。增加的面積是多少平方米?引導學生把題意畫出來,如下圖:
有了直觀圖的依托,學生很容易想到用大面積減去小面積等于相差面積的常規(guī)解法。列式:(40+5)×(25+5)-40×25=350(平方米)。如果教學就此結束,顯然是不夠的,習題的功能并沒有得到充分開發(fā)。教師順勢借助直觀圖,拋給學生一個問題,轉化學生的思維路徑:同學們,這道題除了用大面積減去小面積的常規(guī)思路外,還可以怎樣算增加部分的面積呢?是不是可以在增加的面積處分一分呢?一石激起千層浪,有的學生把增加部分的面積分成了甲、乙、丙三塊,如下圖:
列式:40×5+5×5+25×5=350(平方米)
有的學生把增加部分的面積分成了甲、乙兩塊,如下圖:
列式:45×5+25×5=350(平方米);
40×5+30×5=350(平方米)。
還有的學生受直觀圖的啟發(fā),直接把分成的甲、乙兩塊拼成一個長方形,如下圖:
列式:(45+25)×5=350(平方米)
把題意畫出來,借助直觀圖為學生的思維打開了一條綠色通道。反之,若不借助直觀圖,有的學生就把增加部分面積直接算成5×5=25(平方米)。正是因為有了直觀圖的感知,避免了學生的直覺錯誤,用大面積減去小面積等于相差面積的常規(guī)思路才呼之欲出。同理,若沒有借助直觀圖的分與拼,就沒有學生思路的多樣化,也正是借助直觀圖的分與拼,才有了學生把不規(guī)則圖形轉化為規(guī)則圖形的多種解法。把題意畫出來,題目中蘊含的轉化思想才有了滲透的土壤,學生的思維才有了由繁到簡的過程。因此,把題意畫出來,是學生年齡特點的需要,是教師教學的需要,是解決復雜問題的需要,更是提高學生解決問題能力的需要。
總之,把數學畫出來,化抽象為具體,有利于促進學生對所學知識的理解,有利于避免學生的直覺錯誤,有利于促進學生分析數量關系,有利于學生從不同的角度思考問題,突破常規(guī),創(chuàng)新解法。把數學畫出來,為學生提供可視化的思維過程,是讓學生愛上數學的秘密武器,是讓學生體會思考是快樂、數學是好玩的密碼,是大面積提高教學質量的催發(fā)劑、潤滑油。
參考文獻
[1] 斯苗兒.小學數學課堂教學案例透視[M].北京:人民教育出版社,2003.
[2] 俞正強.種子課——一個數學特級教師的思與行[M].北京:教育科學出版社,2015.
[3] 吳正憲.吳正憲數學教學教例與教法[M].北京:人民日報出版社,1998.
[4] 錢陽輝,等.學會數學地思維——小學數學教學案例解讀[M].南京:江蘇教育出版社,2001.
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