江蘇啟東市圩角小學(xué)(226200) 朱建玉
“數(shù)學(xué)就是符號(hào)加邏輯。”可見符號(hào)對(duì)數(shù)學(xué)的重要性?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011 年版)》(以下簡(jiǎn)稱“課標(biāo)”)明確指出,在數(shù)學(xué)課程中,應(yīng)當(dāng)注重發(fā)展學(xué)生的數(shù)感、符號(hào)意識(shí)、空間觀念、幾何直觀、數(shù)據(jù)分析觀念、運(yùn)算能力、推理能力和模型思想。符號(hào)意識(shí)主要是指能夠理解并運(yùn)用符號(hào)表示數(shù)、數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律,使用符號(hào)進(jìn)行運(yùn)算和推理,得到的結(jié)論具有一般性。建立符號(hào)意識(shí)有助于學(xué)生理解符號(hào)的使用是數(shù)學(xué)表達(dá)和進(jìn)行數(shù)學(xué)思考的重要形式。培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)理解和運(yùn)用符號(hào)的能力絕不是一蹴而就的,也不是到了五年級(jí)的“用字母表示數(shù)”這一課時(shí)才開始培養(yǎng)的,符號(hào)意識(shí)的培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)貫穿整個(gè)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的始終。
低年級(jí)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)符號(hào)認(rèn)識(shí)得不多,但卻熟悉生活中的符號(hào),如交通標(biāo)志、天氣圖示、品牌標(biāo)志……在教學(xué)數(shù)學(xué)符號(hào)時(shí),教師可以引入有關(guān)生活情境中的符號(hào),從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)符號(hào)的興趣。以蘇教版一年級(jí)下冊(cè)“認(rèn)識(shí)圖形(二)”一課為例,當(dāng)學(xué)生通過(guò)觀察、操作交流活動(dòng),認(rèn)識(shí)了長(zhǎng)方形、正方形、三角形和圓后,可對(duì)其進(jìn)行符號(hào)意識(shí)的培養(yǎng)。
師:認(rèn)識(shí)了長(zhǎng)方形、正方形、三角形和圓的特點(diǎn)以后,我們還可以用數(shù)學(xué)符號(hào)來(lái)表示這些圖形呢!比如,我們根據(jù)正方形的特點(diǎn),畫一個(gè)方方正正的且四條邊都相等的符號(hào)。
(教師運(yùn)用多媒體演示正方形的符號(hào):□)
師:誰(shuí)來(lái)介紹一下圓的數(shù)學(xué)符號(hào)是怎么畫的?
生1:我的直尺上有個(gè)挖空的圓形,我就把它按在本子上,照著畫出來(lái)了。
生2:我發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)方形、正方形和三角形都能用直尺來(lái)畫,但是圓形不能用直尺來(lái)畫。
生3:我用硬幣來(lái)畫。
生4:我用瓶蓋來(lái)畫。
(教師運(yùn)用多媒體展示學(xué)生畫的長(zhǎng)方形、正方形、三角形、圓的數(shù)學(xué)符號(hào))
師:請(qǐng)大家來(lái)看這些數(shù)學(xué)符號(hào),我們一起來(lái)喊一喊它們的名字。今天學(xué)到的數(shù)學(xué)符號(hào)可神奇啦!我們可以用它們來(lái)進(jìn)行創(chuàng)造。請(qǐng)看今天學(xué)到的數(shù)學(xué)符號(hào)搖身一變成了什么?
生(齊):一輛車。
師:請(qǐng)大家也動(dòng)手用我們今天學(xué)到的數(shù)學(xué)符號(hào)來(lái)進(jìn)行創(chuàng)造吧!
上述教學(xué)案例就是在低年級(jí)學(xué)習(xí)“認(rèn)識(shí)圖形(二)”后,對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)符號(hào)意識(shí)的孕育,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)符號(hào)的簡(jiǎn)潔性和趣味性。此外,在低年級(jí)學(xué)習(xí)加減法的時(shí)候,也可以孕育學(xué)生的符號(hào)意識(shí)。
例如,在教學(xué)蘇教版一年級(jí)下冊(cè)“20 以內(nèi)的退位減法”時(shí),例題1 出示的元素是桃子,“想想做做”出示的元素是小棒、正方體,而筆者在出題目時(shí)和學(xué)生說(shuō):“老師畫畫沒學(xué)好,所以就只能用簡(jiǎn)潔的數(shù)學(xué)符號(hào)來(lái)出題啦!請(qǐng)同學(xué)們幫老師算一算?!庇谑枪P者就用豎線、橫線、三角形、圓、正方形等來(lái)呈現(xiàn)算式。脫離了數(shù)字算式,學(xué)生也能算得又快又對(duì)。在此教學(xué)案例中,學(xué)生逐漸意識(shí)到數(shù)學(xué)符號(hào)的簡(jiǎn)捷和高效,符號(hào)的意識(shí)也在學(xué)生的心里生根發(fā)芽。
又如,在教學(xué)蘇教版四年級(jí)上冊(cè)“簡(jiǎn)單的周期”時(shí),教材的案例是將盆花、彩旗和彩燈按照一定的規(guī)律排列。于是筆者對(duì)學(xué)生說(shuō):“要將這些元素按照教材這樣畫出來(lái)的話實(shí)在是太麻煩了,我們能不能想一個(gè)簡(jiǎn)捷的辦法,快速解決問題?”隨后,學(xué)生就想出了很多辦法,彩旗有的用漢字(紅紅黃黃、紅紅黃黃)表示,盆花有的用字母(ABC、ABC)表示,彩燈有的用數(shù)字(1234、1234)表示……
教師要捕捉可進(jìn)行數(shù)學(xué)符號(hào)意識(shí)培養(yǎng)的教學(xué)內(nèi)容,選擇合適的教學(xué)方式、教學(xué)時(shí)機(jī),在低年級(jí)、中年級(jí)做好學(xué)生符號(hào)意識(shí)的孕育工作,為高年級(jí)學(xué)生符號(hào)意識(shí)的發(fā)展和形成打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
蘇教版五年級(jí)上冊(cè)“用字母表示數(shù)”對(duì)應(yīng)學(xué)生符號(hào)意識(shí)發(fā)展階段。本單元是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn),從數(shù)的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向代數(shù)的學(xué)習(xí),從對(duì)“數(shù)量”的理解轉(zhuǎn)向?qū)Α瓣P(guān)系”的探討。這是從算術(shù)思想到代數(shù)思想的轉(zhuǎn)變所需要經(jīng)歷的一次飛躍,也是從具體到一般的重要思維過(guò)程。對(duì)此,在本單元的教學(xué)中要做到以下三點(diǎn)。
好的數(shù)學(xué)情境,不但能激發(fā)興趣,還能激活思維。教師要把教材知識(shí)和學(xué)生的實(shí)際生活緊密聯(lián)系,讓生活情境“數(shù)學(xué)化”,幫助學(xué)生搭建數(shù)學(xué)和生活的橋梁,喚醒學(xué)生的符號(hào)意識(shí)。
【“用字母表示數(shù)”第一課時(shí)】
師(出示撲克牌JQK):這三個(gè)字母各表示哪個(gè)數(shù)字?
生(齊):J表示11,Q表示12,K表示13。
師:這里的字母表示的是特定的數(shù)字。還記得我們學(xué)過(guò)的運(yùn)算律嗎?用字母表示是怎樣的?
生1:加法交換律是a+b=b+a。
生2:加法結(jié)合律是(a+b)+c=a+(b+c)。
師:這里的字母可以表示什么數(shù)呢?
生3:a可以表示1,b可以表示2。
生4:這里的字母可以表示任何數(shù),包括整數(shù)、小數(shù)和分?jǐn)?shù)。
師:這么說(shuō)來(lái),用字母表示數(shù)時(shí),有時(shí)是特定的數(shù),有時(shí)是任意一個(gè)數(shù)。
上述教學(xué)案例從生活中的撲克牌入手,幫助學(xué)生建立字母和數(shù)的意識(shí)。通過(guò)回憶運(yùn)算律的字母表達(dá),使學(xué)生感知用字母表示數(shù)的作用,并引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)在不同的情境中,字母既可以表示特定的數(shù),也可以表示任意一個(gè)數(shù),以此喚醒學(xué)生原有的符號(hào)意識(shí)。
替代是方程思維的雛形,學(xué)生建立發(fā)展符號(hào)意識(shí)實(shí)際是為以后學(xué)習(xí)方程打好基礎(chǔ)。在“用字母表示數(shù)”的教學(xué)中,教師要努力把學(xué)生的感性認(rèn)知和理性認(rèn)知相互融合,讓學(xué)生在多種情景下,親歷用字母來(lái)替代數(shù)的過(guò)程。
【“用字母表示數(shù)”練一練的第2題】
師:請(qǐng)同學(xué)們填寫下面的表格,想想自己是根據(jù)什么數(shù)量關(guān)系填寫的?
根據(jù)“媽媽比玲玲大28歲”填寫下表。
玲玲/歲媽媽/歲1 1+28 2 3 4 ……a
生1:我從“媽媽比玲玲大28 歲”這句話中知道,媽媽的年齡=玲玲的年齡+28。
生2:當(dāng)玲玲1 歲時(shí),媽媽的年齡就是(1+28)歲;當(dāng)玲玲2 歲時(shí),媽媽的年齡是(2+28)歲,當(dāng)玲玲3歲時(shí),媽媽的年齡是(3+28)歲……當(dāng)玲玲a歲時(shí),媽媽的年齡就是(a+28)歲。
師:這里用字母a代替了玲玲的年齡,數(shù)量關(guān)系跟我們?cè)瓉?lái)學(xué)的一模一樣。如果老師把題目改一下,當(dāng)媽媽的年齡是m歲時(shí),玲玲幾歲?
生3:(m-28)歲。
師:為什么呢?能把你的方法告訴大家嗎?
生3:根據(jù)“媽媽比玲玲大28 歲”知道,要求玲玲的年齡,就應(yīng)該用媽媽的年齡減28,現(xiàn)在媽媽的年齡是m歲,所以用(m-28)就行了。
師:講得真棒。接下來(lái)老師再把題目改一改,媽媽今年b歲,媽媽比玲玲大c歲,玲玲今年幾歲?
(學(xué)生積極討論)
師:如果你覺得有難度,可以悄悄地在心里或者草稿本上把條件中的字母替換成數(shù)字來(lái)列式,再把數(shù)字替換成條件里的字母。
生4:用媽媽今年的年齡-媽媽比玲玲大的歲數(shù)=玲玲的年齡,所以玲玲今年的年齡是(b-c)。
師:真厲害!看來(lái)含有字母的式子不僅可以表示某一種數(shù)量,還能從中看出兩個(gè)量之間的關(guān)系呢!請(qǐng)同學(xué)們?cè)儆^察表格,你能找出什么在變,什么不變嗎?
生5:玲玲的年齡在變,媽媽的年齡也一直在變,但是兩人年齡的差不變,一直是28歲。
上述教學(xué)案例中,教師強(qiáng)調(diào)“根據(jù)什么數(shù)量關(guān)系填寫”,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到可以把以前直接出示數(shù)字的地方替換成字母,解題思路不變。當(dāng)學(xué)生逐漸接受了含有字母的式子既可以表示數(shù)量,也可以表示關(guān)系時(shí),教師適時(shí)更改題目的條件,把條件里所有的數(shù)字都替換成字母,在學(xué)生解決有難度的時(shí)候,又引導(dǎo)學(xué)生把條件里的字母悄悄替換成具體的數(shù)字。這樣讓學(xué)生體悟到一種全新的解決問題的方式,為以后學(xué)習(xí)方程打下基礎(chǔ)。
運(yùn)用字母符號(hào)來(lái)表示數(shù)、數(shù)量關(guān)系,實(shí)際上就是學(xué)生使用數(shù)學(xué)符號(hào)的過(guò)程。教師要想方設(shè)法培養(yǎng)學(xué)生這種運(yùn)用數(shù)學(xué)符號(hào)進(jìn)行數(shù)學(xué)思考和表達(dá)的能力。在這一階段,教師可以多編寫一些生活類的題目,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)和生活是息息相關(guān)的,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)能很好地解決生活問題。如,每千克豬肉x元,100 元可以買幾千克?如果用y元買豬肉的話,可以買幾千克?如果花a元買了4 千克豬肉,豬肉每千克多少元?學(xué)生在解決此類生活問題的過(guò)程中,原有的符號(hào)意識(shí)得到了提升。
蘇教版教材五年級(jí)下冊(cè)“簡(jiǎn)易方程”對(duì)應(yīng)學(xué)生數(shù)學(xué)符號(hào)意識(shí)形成階段。學(xué)生在五年級(jí)上冊(cè)學(xué)習(xí)“用字母表示數(shù)”時(shí),已學(xué)習(xí)用含有字母的式子來(lái)表示數(shù)量關(guān)系以及對(duì)某些規(guī)律的表述。而“簡(jiǎn)易方程”則是要用含有字母的等式來(lái)表示性質(zhì)、關(guān)系和規(guī)律,要先列出方程,然后再根據(jù)等式的性質(zhì)去解方程。在教學(xué)“簡(jiǎn)易方程”之前,教師有必要幫助學(xué)生厘清等于號(hào)前后式子之間的關(guān)系。
【回顧“用字母表示數(shù)”教學(xué)內(nèi)容】
師:還記得上個(gè)學(xué)期我們?nèi)绾谓鉀Q“媽媽的年齡比玲玲大28 歲,當(dāng)玲玲a歲時(shí),媽媽幾歲?”這個(gè)問題嗎?
生(齊):a+28。
(教師板書:a+28=媽媽的年齡)
師:如果我把題目改一下,媽媽的年齡比玲玲大28 歲,當(dāng)玲玲a歲時(shí),媽媽50 歲。那么“a+28=媽媽的年齡”可以寫成什么形式?
生1:a+28=50。
師:是的,a+28 是含有字母的式子,在這里這個(gè)式子表示媽媽的年齡。a+28=50 就是一個(gè)等式,而且是一個(gè)含有字母的等式。含有字母的等式就是我們接下來(lái)要重點(diǎn)學(xué)習(xí)的方程,請(qǐng)仔細(xì)體會(huì)一下,怎么樣把一個(gè)含有字母的式子變成方程?
生2:要在含有字母的式子后面寫上等于號(hào)。
生3:等于號(hào)的右邊還得寫上數(shù)字。
師:這個(gè)數(shù)字可以隨便寫嗎?
生4:不能隨便寫,要看給的是什么條件。
師:等于號(hào)后面一定要寫一個(gè)數(shù)字嗎?
生5:可以是字母,如果媽媽是b歲的話,就是a+28=b。
師:還有別的可能!比如媽媽比玲玲大28 歲,當(dāng)玲玲a歲時(shí),媽媽的年齡比50 歲少3 歲,就可以列式為a+28=50-3。像a+28=50、a+28=b、a+28=50-3這樣的都是方程,現(xiàn)在你能說(shuō)說(shuō)什么是方程嗎?
生6:必須含有字母,有幾個(gè)字母都沒關(guān)系。
生7:必須是等式。
師:請(qǐng)把下面的數(shù)量關(guān)系寫成方程。
(板書:一輛汽車的速度是v千米每小時(shí),3 小時(shí)一共行駛180千米)
生8:3v=180。
師:你是根據(jù)什么數(shù)量關(guān)系來(lái)列的?
生8:速度×?xí)r間=路程。
生9:根據(jù)路程÷速度=時(shí)間,可列式為180÷v=3。
生10:根據(jù)路程÷時(shí)間=速度,可列式為180÷3=v。
師:因?yàn)榈扔谔?hào)左邊是180÷3,可以直接計(jì)算出速度為60 千米每小時(shí),其實(shí)就是列算式解答,所以我們列方程的時(shí)候不選擇這一種。
上述教學(xué)案例把含有字母的式子和方程銜接起來(lái),讓學(xué)生的思維轉(zhuǎn)到列方程解決問題上來(lái)。在教學(xué)中有的學(xué)生認(rèn)為算術(shù)方法比用方程簡(jiǎn)便,主要是因?yàn)榻滩纳弦婚_始那些要求用方程解的問題都非常簡(jiǎn)單,而用方程解還有那么多的書寫格式要求。這就要求教師在教學(xué)四則混合運(yùn)算中有意識(shí)地設(shè)計(jì)問題,引導(dǎo)學(xué)生列方程解決。
例如,有100 個(gè)饅頭,大和尚、小和尚一共100人,大和尚1人吃3個(gè)饅頭,小和尚3人吃1個(gè)饅頭,有幾個(gè)大和尚,幾個(gè)小和尚?類似這樣的題目,學(xué)生才能體會(huì)到列方程解決問題的樂趣。再如,探索多邊形內(nèi)角和時(shí),n邊形的內(nèi)角和是多少,或者知道一個(gè)多邊形的內(nèi)角和是1800 度,求是幾邊形。多練練諸如此類找規(guī)律的題目,在這樣的過(guò)程中學(xué)生會(huì)選擇使用符號(hào)進(jìn)行運(yùn)算和推理,從而得出一般性結(jié)論。從數(shù)學(xué)符號(hào)意識(shí)逐步融合到方程意識(shí),這就表明學(xué)生已具備符號(hào)意識(shí)。
符號(hào)意識(shí)作為“課標(biāo)”強(qiáng)調(diào)的十大核心概念之一,是小學(xué)生必備的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。因此教師要從低年級(jí)開始,持之以恒地培養(yǎng)學(xué)生的符號(hào)意識(shí),以此落實(shí)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。