楊紅艷
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是“學(xué)生應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備數(shù)學(xué)品格和關(guān)鍵數(shù)學(xué)能力”,關(guān)鍵數(shù)學(xué)能力包括數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、直觀想象、數(shù)學(xué)運(yùn)算和數(shù)據(jù)分析,而其中最為關(guān)鍵的就是數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理和數(shù)學(xué)建模。下面筆者舉例,談?wù)剬W(xué)生數(shù)學(xué)關(guān)鍵能力的培養(yǎng)。
1. 在知識形成過程中提高學(xué)生的抽象概括能力
抽象性是數(shù)學(xué)最本質(zhì)的特征之一,是數(shù)學(xué)活動最基本的思維方法,也是數(shù)學(xué)化活動的一般方法。數(shù)學(xué)的一切活動,從概念到方法,實(shí)質(zhì)上都是抽象的。例如,在教學(xué)“平行線的認(rèn)識”時,教師設(shè)計(jì)了平行線概念的抽象形成這一環(huán)節(jié),并出示黑板、鐵軌、百葉窗的圖片。
師:在這些圖中,你能找到?jīng)]有相交在一起的兩條直線嗎?
生1:黑板上下兩條邊沒有相交在一起,左右兩條邊也沒有相交在一起。
生2:兩條鐵軌沒有相交在一起,百葉窗上兩邊的兩條葉片也沒有相交到一起。
師:找到的這些線都在同一個平面嗎?
生:在同一個平面。
師:在同一個平面內(nèi),現(xiàn)在看起來沒有相交,如果把它們分別延長,還會相交嗎?
生:延長也不會相交。
師:那我們就可以說它們是永不相交。黑板相對的兩邊、筆直的兩條鐵軌、不同位置的兩條百葉窗葉片雖然用途不同、材料不同,但它們永遠(yuǎn)不相交的位置關(guān)系都相同,我們把這樣的線叫平行線。想一想,到底什么是平行線呢?
總結(jié):在同一平面內(nèi)永不相交的兩條直線叫作平行線。
在數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)中,要注意去分析、研究、弄清它們是如何被抽象、概括出來的,學(xué)會擺脫具體內(nèi)容,從各種概念、關(guān)系運(yùn)算、定理結(jié)構(gòu)中分析被揚(yáng)棄的非本質(zhì)屬性是哪些,抽出的本質(zhì)特征是什么,又是怎樣去概括這些本質(zhì)特征的。通過這樣注重知識形成過程的分析訓(xùn)練,便可以在學(xué)習(xí)活動中逐步提高學(xué)生的抽象概括能力。
2. 在追問數(shù)學(xué)本質(zhì)中培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理的能力
推理是數(shù)學(xué)的基本思維方式,也是人們學(xué)習(xí)和生活中經(jīng)常使用的思維方式。推理一般包括合情推理和演繹推理,合情推理是從已有的事實(shí)出發(fā),憑借經(jīng)驗(yàn)和直覺,通過歸納和類比等推斷某些結(jié)果;演繹推理是從已有的事實(shí)(包括定義、公理、定理等)和確定的規(guī)則(包括運(yùn)算的定義、法則、順序等)出發(fā),按照邏輯推理的法則證明和計(jì)算。在解決問題的過程中,兩種推理功能不同,相輔相成,合情推理用于發(fā)現(xiàn)結(jié)論,演繹推理用于證明結(jié)論。教學(xué)中,我們不僅要讓學(xué)生掌握知識、定義、法則等,更重要的是了解知識的來龍去脈,掌握定義、法則的推理過程,知其然更知其所以然。
3. 在溝通本質(zhì)聯(lián)系中發(fā)展學(xué)生的模型思想
“數(shù)學(xué)是關(guān)于模式的科學(xué)”。模型思想的建立是學(xué)生體會和理解數(shù)學(xué)與外部世界聯(lián)系的基本途徑。建立和求解模型的過程包括:從現(xiàn)實(shí)生活或具體情境中抽象出數(shù)學(xué)問題,用數(shù)學(xué)符號建立方程、不等式、函數(shù)等表示數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律,求出結(jié)果并討論結(jié)果的意義。我們在教學(xué)中,要注意探究數(shù)學(xué)知識本質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系,在聯(lián)系中建立模型,發(fā)展學(xué)生的模型思想。
例如,長方體的體積公式V=abh有幾個不同的變式,分別為V=(ab)h ,V=(ah)b和V=(bh)a。我們可以得出:以長方體的任何一個面為底面,只要用底面積乘這個面上的高,即V=sh,便能求出長方體的體積。那么,作為特殊的長方體——正方體體積公式也可以表示為V=sh。在后續(xù)學(xué)習(xí)了圓柱的體積、梯形堤壩的體積計(jì)算后,適時引導(dǎo)學(xué)生歸納出所有上下同等大小柱體體積的一般性公式也是V=sh。了解了一般性公式,我們就可以利用公式巧妙地解決其他具有柱體特征而又不規(guī)則的物體體積的計(jì)算問題,這樣就從“一題一法”提高到了“通理通法”,從高觀念來審視知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,發(fā)展學(xué)生的建模思想。
學(xué)生關(guān)鍵數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)和發(fā)展是一個循序漸進(jìn)的過程,我們既要站在學(xué)生長遠(yuǎn)發(fā)展的角度培養(yǎng)學(xué)生必備的數(shù)學(xué)品格,又要站在學(xué)生當(dāng)下提升的角度培養(yǎng)學(xué)生必備的關(guān)鍵能力。
作者單位 陜西省西安高新第一小學(xué)