浙江省杭州市文三教育集團文三街小學 張舒波
《義務(wù)教育數(shù)學課程標準(2011年版》(以下簡稱《標準(2011年版)》)總目標的要求是:“建立數(shù)感、符號意識和空間觀念,初步形成幾何直觀和運算能力,發(fā)展形象思維與抽象思維?!比欢谥懈叨?,我們總發(fā)現(xiàn)學生的幾何直觀意識淡薄,不愿意畫圖、比劃、想象,是因為怕麻煩,還是根本不會?在訪談中發(fā)現(xiàn)前者比后者居多,那我們是否能在低段就嘗試改變一些自己的教學方法,引導孩子逐步采用幾何直觀,并在類似情況下建立思考模式、解決數(shù)學問題。讓學生的“幾何直觀”能力常青,真正學會“借力”來有效解決問題?帶著這樣的思考,開始了我的研究之旅。
教學時,很多學生對口算方法早已了然于胸,但由于語言能力發(fā)展水平不足與抽象邏輯思維水平較弱的原因,孩子們都只停留在會計算卻無法解釋“為什么這樣算”的層面上。這就需要老師創(chuàng)設(shè)一些幾何圖形去幫助學生理解,如果把大部分的精力放在加強學生熟練計算的技能上,而僅以兩分鐘時間輕描淡寫了口算的算理,那么將有意無意地壓縮學生對新知識學習的思維過程,使得學生變成做題機器。
《數(shù)學課程標準》指出:“幾何直觀可以幫助學生直觀地理解數(shù)學,在整個數(shù)學學習過程中都發(fā)揮著重要作用?!笨梢姡瑤缀沃庇^不是“圖形與幾何”學習的“專利”,而是貫穿整個數(shù)學學習過程,但是學生卻無法建立起“數(shù)”與“圖”的關(guān)系,尤其是低段的學生不明白“數(shù)的認識”“數(shù)的計算”為何會用到“圖形”。究其原因,學生普遍缺乏畫圖的經(jīng)驗,對方法很茫然。
在目前的小學數(shù)學課堂教學中,教師所創(chuàng)設(shè)的幾何素材往往對于學生來說比較形式化,缺乏思維深度,脫離學生學習現(xiàn)實。因此,偶然出現(xiàn)一組好的素材,學生卻會無法得到啟示?;貧w我們的數(shù)學課堂,不乏類似的案例,沒有精心炮制素材,難以實現(xiàn)與知識的良好溝通??梢?,老師的直觀并不等于學生的直觀。
(1)模擬融進課堂
【困惑一】人教版一上第二單元《位置》,學生難分清左右(前后)關(guān)系,圖是靜止的,學生站在自己的觀察者角度,就說不準誰前、誰后。
層次a——刺激感知。適當利用課件,直觀演示行駛,便于學生感知前后方向。之后遇到類似問題,可引導學生“在腦海里想象一下它運動的樣子”,利用經(jīng)驗解決部分問題。
層次b——演示判斷。可以請三位同學分別代表三輛汽車,上臺演示運動情況,親身體驗一下,一旦學生自己站在汽車的角度,就非常容易判斷與前、后物體的位置關(guān)系了。
層次c——游戲加深。與學生玩位置游戲,“請×××后面的同學站起來,請你拍拍前面同學的肩膀”等,學生在興趣中掌握站在被觀察者角度去判斷方位的能力,對于左右問題也就迎刃而解了。
(2)演示提煉方法
【困惑二】學生學習加法簡單,因為理解“合起來”是容易的,但理解減法就會有困難。
層次a——觀察提煉。提醒學生仔細觀察,對圖意進行合理的想象,在經(jīng)過一番邏輯思維的斗爭后,提煉圖意,并且鍛煉孩子看圖說話的能力,加深他們對減法的理解。
層次b——操作糾錯。學生配合演示減法的過程,直觀體會被減數(shù)、減數(shù)和差的關(guān)系,對比糾錯、加深印象。
層次c——互動添色。學生自己用學具操作過程,再由同桌互相出題,另一方演示,既增添了趣味性,又鍛煉了孩子的動手動腦能力,對之后的計算學習有所幫助。
【困惑三】遇到幾何空間的問題,低段學生本身抽象能力薄弱,對于看不見的面難以想象,這個難點是普遍存在的。那么在教學過程中,我們要注意的是:
(1)從示范到操作,提升理解
教師自己示范遠遠不夠,學生在不同位置,對空間能力接受程度也不同,因此需要每人有獨立操作、觀察相應學具的機會,慢慢地從不同角度仔細地觀察,并與同桌說一說,把看到的面都記在腦海里,便于在看不到的時候理解與想象。
(2)化被動為主動,舉一反三
講解的時候,一面可以用多媒體軟件輔助在屏幕中讓長方體動起來,讓學生直觀地看到本身看不到的面。另一面鼓勵學生舉一反三,用生活中學生感興趣的事物來代替,比如一個積木玩具、一個雕塑甚至是一座建筑等,為空間能力做好鋪墊。
(3)經(jīng)驗轉(zhuǎn)型規(guī)律,搭建模型
要讓學生真正體驗動起手來,直觀地去感受,一遍一遍地嘗試、總結(jié),最后脫離操作,在腦中搭起模型、總結(jié)出規(guī)律這樣一個過程,這個過程看似耗時,實際上對于孩子發(fā)展空間能力有著不可替代的作用。
著名數(shù)學家華羅庚說過:“數(shù)以形而直觀,形以數(shù)而入微。”數(shù)形結(jié)合的思想是重要的數(shù)學思想,它能使數(shù)量關(guān)系和空間形式巧妙結(jié)合,將抽象的數(shù)學語言與直觀的圖形結(jié)合,通過圖形的直觀性質(zhì)闡明數(shù)之間的關(guān)系。
【困惑四】將抽象的數(shù)字形象化,用簡單的圖形代替數(shù)字,學生可以通過直觀操作,降低錯誤率。老師應該引導孩子經(jīng)歷理解——畫圖——抽象的過程,培養(yǎng)幾何直觀的思維習慣,構(gòu)建學生“數(shù)——形”趣味聯(lián)系的橋梁:
(1)確定關(guān)鍵,由表及里
由于個體差異,學生的理解程度往往很不一樣。教師可以在讀題時,通過抓題目中的“關(guān)鍵詞”來讀懂、明確,問一問孩子是什么意思,讓學生明白文字中的關(guān)系。
(2)鼓勵畫圖,以“形”描“數(shù)”
明確指出“關(guān)鍵詞”后,如果還理不清,就需要借助示意圖來幫助進一步理解,更重要的是培養(yǎng)學生經(jīng)歷畫圖轉(zhuǎn)化的過程,主動想到利用直觀的圖形來理解題意、解決問題。在此基礎(chǔ)上,引導學生對多種方法進行對比與優(yōu)化,在發(fā)現(xiàn)不同方法之間的區(qū)別和聯(lián)系上,篩選最佳方案,實現(xiàn)從實物圖到抽象圖的轉(zhuǎn)變。
(3)“圖”“文”并茂,完整策略
畫圖還需要匹配相關(guān)的文字說明,讓“圖”的優(yōu)勢與“字”的特點結(jié)合,才算圖文并茂,才能呈現(xiàn)完整的畫圖策略。在作圖時,既檢查線段圖的比例是否符合其中的數(shù)量關(guān)系,還需要將已知條件,包括數(shù)字和重要文字在圖中進行標注,方便形象直觀與思維之間產(chǎn)生共鳴,將整個線段圖置于問題情境,對比教學實際意義,讓學生經(jīng)歷一個分析、比較的過程,鍛煉思維的嚴謹性。