葛禎嫣
一、數(shù)學思想方法的重要性
數(shù)學教學中含有兩條主線,一條為顯性的知識教學,另一條則是隱性的思想方法教學。通過研究表明,學生在進入社會后,如不是從事與數(shù)學研究相關的工作,幾乎沒有什么機會用到稍復雜的數(shù)學知識,通常在一兩年后就忘掉了,而留下的且能在他們的生活和工作中發(fā)揮重要作用的則是在數(shù)學學習中逐步形成的數(shù)學精神和數(shù)學思想方法。國內外許多高等院校的專業(yè)課程與數(shù)學之間沒有直接關聯(lián),但仍將數(shù)學課程作為必修課,較大的原因在于數(shù)學學習能提高人的思維的靈活性,使人形成一種嚴格而精確的思維習慣,這在許多行業(yè)中都是必不可少的。而小學階段,作為人思維形成、發(fā)展的初期,數(shù)學思想方法的教學有助于形成科學思維,提高數(shù)學素養(yǎng)。因此,在小學數(shù)學教學中深入挖掘隱藏在知識學習過程背后的思想方法,發(fā)揮數(shù)學教育的功能顯得尤為重要。
二、小學數(shù)學中常見的數(shù)學思想方法
數(shù)學知識有著高度的抽象性,為了讓學生更好地理解領悟,現(xiàn)今的小學數(shù)學教材注重呈現(xiàn)知識的形成過程,在此過程中有以下幾種常見的數(shù)學思想方法:
1.劃歸
“劃歸”可以理解為轉化和歸結的意思,是指把要解決的問題轉化歸結為已經(jīng)能解決的或較簡單的問題,最終找到解決問題的辦法的一種方法和手段。
比如,在算23+18時,將相同數(shù)位上的數(shù)相加,轉化成個位3+8=12,十位20+10=30,再合并成12+30=42。將復雜的兩位數(shù)進位加法轉化成已學過的一位數(shù)加法及整十數(shù)的加法,把要解決的新問題轉變成幾個已學過的簡單的問題進行解決。
在學習四則運算的算理算法時,大多可以用“劃歸法”將復雜的計算轉化成幾步原先學過的計算,通過原有知識經(jīng)驗解決簡單問題來完成新知的探究與解答。整個計算教學板塊都蘊含著這種思想方法,教師在教學時應當把握教學時機,引導學生在探究計算方法的過程中感受這種數(shù)學思想。
除了計算板塊中含有“劃歸”的思想方法外,幾何板塊中也有較多地方蘊含著這種思想。
比如,在探究三角形面積公式時,可以先將三角形轉化為平行四邊形,再根據(jù)它們間的聯(lián)系得到三角形的計算公式。
多邊形面積的教學內容順序在教材中是這樣呈現(xiàn)的:長方形、平行四邊形、三角形、梯形。每次的探究過程都能用“劃歸法”將新的問題轉化為舊知來得到解決。
除上述兩大板塊的教學內容外,還有許多內容中也隱含了劃歸思想方法,需要教師在教學設計時有意識的設計相應環(huán)節(jié)進行引導,在多次孕育后給學生進行明確介紹,突出“劃歸法”在解決問題時的重要作用。
2.分類
分類是指根據(jù)事物的相同和不同之處將其分為不同種類的方法,它以比較為基礎,根據(jù)合適的標準將要分類的對象進行不重復、不遺漏的劃分。
在小學一年級就有“分一分”的內容,讓學生用一種標準進行一次分類,之后在“分彩色圖形片”中又出現(xiàn)了二次分類。
除了上述對分類的方法進行直接教學的內容外,分類的思想方法還體現(xiàn)在教材的各個方面。
通過分類,我們能夠更清晰地發(fā)現(xiàn)知識間的聯(lián)系,對大量知識的認知變得更有條理,有助于將知識按類別進行更深入的研究,構建良好的知識結構。在教學中,應當注意知識間的從屬關系,引導學生對各知識點進行對比分析,注重對知識的分類與整理,幫學生完善知識體系,培養(yǎng)分類的思想方法。
3.類比
類比是指某一事物有著某種屬性,與它類似的事物可能也具有相同的屬性,這是一種從特殊到特殊的推理方法,其結論具有或然性,正確與否需要證明與實踐。它作為一種猜想的方法,是解決問題中常用的突破口。
比如,在學習了百以內數(shù)的認識與表達后,對千以內數(shù)的認識與表達及萬以內數(shù)的認識與表達的知識可以通過類比推理得到。
除了上述在結構和形式上進行類比外,還可以在學習方法上用到類比。
類比推理是小學數(shù)學階段學習新知的一種重要的思想方法,需要教師從教材中挖掘在結構或方法上相類似的知識,找出內容之間的實質聯(lián)系,引導學生形成知識的正向遷移。
4.有序
有序思想方法是指思考問題有順序、有條理,進行全面的觀察與思考,以避免重復、遺漏某些情況。
比如,在一年級的看圖數(shù)數(shù)時,要引導學生按從左到右,從上到下的順序去數(shù);在數(shù)的分拆的教學時,讓學生找出所有情況,從無序的嘗試到有序的列舉。在這些過程中引導學生感受這種方法能避免重復或遺漏,這是對有序思想的初步滲透。
有序思想除了上述的直接體現(xiàn)外,還蘊含在對方法的運用上。
比如,二年級《位值圖上的游戲》這一課,要找出添加、拿走、移動小圓片的所有情況,就需要用到有序策略進行操作,避免出現(xiàn)重復或遺漏。
在操作小圓片時,先動哪個數(shù)位上的小圓片,要放到哪個位置,再操作哪個數(shù)位上的圓片,這些思考能進一步發(fā)展學生的有序思維,提高學生解決問題的條理性。除此之外還有數(shù)線段、搭配、排列組合等教學內容,都體現(xiàn)了有序思想方法。
5.數(shù)形結合
數(shù)形結合方法是指在研究數(shù)學問題時,將數(shù)與形聯(lián)系起來,由數(shù)思形,見形思數(shù)來考慮問題的一種思想方法。
在解決問題時,用畫圖的方式來表示題目的意思,幫助理解題意,找到解題的突破口就是對數(shù)形結合的一種簡單應用。
比如,在解決復雜的行程問題時,用線段圖表示已知的信息和要求的問題,能把問題呈現(xiàn)地更加直觀,幫助我們理解題意,分析條件與問題間的數(shù)量關系。
對于數(shù)形結合思想方法的滲透需要讓學生關注到數(shù)與形之間的聯(lián)系,并感受在探究知識、解決問題時將數(shù)與形轉換后帶來的便利。
6.建模
數(shù)學建模是指建立數(shù)學模型并利用模型解決問題的一般數(shù)學方法,數(shù)學模型是利用數(shù)學語言將現(xiàn)實事物間的主要關系、關鍵聯(lián)系表示出來的一種數(shù)學結構,它能幫助人們解決現(xiàn)實中的復雜問題。在小學數(shù)學的教學過程中蘊含著許多建模的思想。建模有以下幾個方法和步驟:(1)弄清實際問題。(2)簡化問題。(3)建模。(4)求解。
比如,“求8比2多多少?”,建立模型用減法計算,求解得到“8-2=6”就是一個簡單的建模過程。
再進一步就是公式的探究推導過程,如對圖形的周長、面積的計算公式的推導,鴿籠原理、植樹問題、雞兔同籠問題的探究過程等都有著建模思想孕育其中。另外,利用方程解決問題亦是一種重要的建模思想。
教師在進行教學時,應讓學生經(jīng)歷將實際問題抽象成數(shù)學模型的整個過程,培養(yǎng)學生的數(shù)學建模思想方法,同時感受模型帶來的便利,提高學生解決現(xiàn)實問題的能力。
三、如何滲透數(shù)學思想方法
以上是6種小學數(shù)學中常見的數(shù)學思想方法,它們大多隱藏在教材內容之后,需要教師進行深入挖掘并滲透到課堂教學中去。下面是筆者對如何有效滲透數(shù)學思想方法的幾點思考。
1.深入研讀教材內容
要滲透數(shù)學思想方法,教師需要對教材中蘊含的思想方法心中有數(shù)。數(shù)學思想方法以數(shù)學知識為載體,隱藏在教學內容之中。教師需要深入研讀教材,除了發(fā)掘每一個知識點在教學過程中可體現(xiàn)的思想方法外,還需研讀整個小學階段的數(shù)學教學內容體系,尋找知識間的聯(lián)系,了解每種數(shù)學思想方法在整個知識體系中的分布,有助于教師把握某些數(shù)學思想方法在某大板塊內容中的整體呈現(xiàn)情況。
2.注重學生參與知識探究的過程
數(shù)學思想方法不是外顯的知識,它是對人的思維方式的指導,重在領悟應用,從上述內容不難發(fā)現(xiàn),數(shù)學思想方法往往蘊含在數(shù)學知識探究的過程中。因此,在教學設計時要注意讓學生經(jīng)歷知識形成的過程,注重學生參與到數(shù)學活動中的思維動態(tài),給學生經(jīng)歷數(shù)學思維形成的時間與空間。
3.循序漸進
數(shù)學思想方法難于具體知識的掌握,它是學生深入理解事物本質聯(lián)系后的一種思維指導方向。這需要學生在反復經(jīng)歷、運用中形成思維圖示,在以后碰到相同本質的事物時朝著同種思維方向進行思考,因此教師無法直接通過一、兩節(jié)課用講授知識的方式讓學生真正掌握。
數(shù)學思想方法的教學是一個在數(shù)學知識教學中長期孕育、培養(yǎng)的過程??紤]到學生不同年齡段的思維發(fā)展水平差異,低年段需要將數(shù)學思想方法具體化,減弱其抽象性。比如,通過有序地數(shù)圖形滲透有序思想。到中年段,學生的思維水平有所提升,在知識積累的過程中對數(shù)學思想方法有了一定的感悟,這時需要將數(shù)學思想方法的呈現(xiàn)再推進一步,讓學生體會不同形式事物在有同種本質時可用同種思想方法,引導學生發(fā)現(xiàn)各知識點之間的聯(lián)系。到高年段,學生對整個小學階段的數(shù)學思想方法基本涉及后,讓學生進行應用,在新課中嘗試基于原有知識用數(shù)學思想方法探究學習新知,教師可作為輔助者進行適當引導。
四、結語
綜上所述,在小學數(shù)學教學中滲透數(shù)學思想方法是必不可少的。教師需要深挖教材內容,理解知識間的聯(lián)系,找出隱藏于其中的思想方法,注重在教學活動中對思想方法的滲透,關注學生的思維過程。讓學生在數(shù)學知識的學習中循序漸進地領悟數(shù)學思想方法。
(作者單位:寧波上海世界外國語學校)