徐斌
摘要:?jiǎn)栴}包括“給定、目標(biāo)、障礙”三個(gè)要素,解決問題就是從“給定”中獲得解決“目標(biāo)”的路徑,為突破“障礙”鋪路搭橋。文章以“正比例”的教學(xué)為例,在分析學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)障礙的主要原因后,提出了豐富感知體驗(yàn),發(fā)現(xiàn)量間規(guī)律;動(dòng)態(tài)展示數(shù)據(jù),體驗(yàn)運(yùn)動(dòng)變化;歷經(jīng)大膽猜想,體驗(yàn)數(shù)形結(jié)合;利用字母符號(hào),突破表達(dá)障礙的策略,以幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)障礙,提高學(xué)習(xí)效率。
關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué);學(xué)習(xí)障礙;正比例
新課標(biāo)明確要求教師應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生思考問題的廣度與深度,為思維能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。小學(xué)生具有好奇心重、想象力豐富、求知欲旺、好勝心強(qiáng)、思維發(fā)展無定勢(shì)等特點(diǎn),利用一定的教學(xué)手段,結(jié)合學(xué)生的這些特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué),往往能起到事半功倍的效果[1]。但有些教師在教學(xué)過程中,只將眼光停留在知識(shí)的傳授上,忽視了學(xué)生的真正需求,導(dǎo)致教與學(xué)出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象。為此,筆者從教學(xué)實(shí)踐出發(fā),以“正比例”的教學(xué)為例,從根源上分析學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)障礙的原因,并提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施,以幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)障礙、提高學(xué)習(xí)效率。
“正比例”的教學(xué)是小學(xué)階段數(shù)與代數(shù)領(lǐng)域中的重要內(nèi)容之一,由于概念本身比較抽象,內(nèi)在關(guān)系比較隱晦,學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí),總是難以順利內(nèi)化。因此,本章節(jié)也就成了教學(xué)中的重、難點(diǎn)章節(jié)之一。
教師在授課時(shí)幾乎都選擇圍繞以下三個(gè)問題而展開:有哪兩個(gè)相關(guān)聯(lián)的量?哪個(gè)量發(fā)生改變,哪個(gè)量也隨之改變?它們的比值是什么?然而,學(xué)生的思維并不能圍繞這三個(gè)問題而有效開發(fā),從學(xué)生的作業(yè)反饋情況來看,仍有不少學(xué)生對(duì)正比例的理解處于淺表層面,主要體現(xiàn)在以下幾方面。
(一)對(duì)文字理解不透徹
判斷兩個(gè)量是否為正、反比例時(shí),若問題以表格的方式呈現(xiàn),學(xué)生基本能正確完成;若問題以語言敘述的方式呈現(xiàn),那么錯(cuò)誤率就非常高。如:已知長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)是固定的,求長(zhǎng)、寬的問題;已知三角形的高,求底和面積的問題等。還有一些問題以解析式的方式呈現(xiàn),如x-y=0或y=kx,求x、y的關(guān)系等,這些問題常常令一些學(xué)生手足無措。
再如:已知長(zhǎng)方形的長(zhǎng)是一定的,判斷寬與面積的比例關(guān)系。學(xué)生的作業(yè)反饋出以下幾種錯(cuò)誤:①長(zhǎng)=面積÷寬,少了“一定”(只關(guān)注到成正比例的兩個(gè)量的關(guān)系,忽略了對(duì)“一定”這個(gè)詞的判斷);②面積÷長(zhǎng)=寬(一定),或面積(一定)=長(zhǎng)×寬,學(xué)生因弄不清楚常量和變量的實(shí)際意義,無法理解變量中的“變”。
(二)不會(huì)讀取圖象信息
有些學(xué)生在遇到看圖回答問題時(shí),會(huì)因?yàn)殡y以從圖象上直接獲取有用的信息,而選擇應(yīng)用計(jì)算去獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)。其實(shí),很多時(shí)候圖象能直接呈現(xiàn)出許多有用的信息,直接從圖象上提取信息,比計(jì)算來得更加便捷。這就涉及到數(shù)學(xué)學(xué)科中重要的數(shù)形結(jié)合思想,利用其進(jìn)行分析,往往能帶來事半功倍的解題效果,能夠有效提升學(xué)生的解題能力。
(三)無法理解量的比例關(guān)系
部分學(xué)生在面對(duì)可以用比例的方法來解決的問題時(shí),難以判斷兩種量之間存在怎樣的比例關(guān)系,不會(huì)用正、反比例來分析其中存在的數(shù)量關(guān)系,而選擇方程思想來列式求解。
如:某村準(zhǔn)備修筑一條長(zhǎng)1.2千米的水渠,開始4天修了400米,若按照這樣的速度繼續(xù)修筑,完成這項(xiàng)工程還需要幾天?請(qǐng)用比例解題。
不少學(xué)生看到本題,首先會(huì)想到設(shè)修完這條水渠共需x天,列出400÷4×x=1200。從學(xué)生的解答來看,他們將比例與方程混為一談了,對(duì)于比例所涉及到的兩種量的變化規(guī)律并不理解,導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)這樣的問題。
(一)對(duì)兩種量缺乏感性認(rèn)識(shí)
教材以簡(jiǎn)潔的語言,高度概括出正比例的概念。雖然簡(jiǎn)潔的文字清楚表達(dá)了概念的本質(zhì)屬性,但對(duì)于小學(xué)生而言,如此抽象的定義并不能讓學(xué)生對(duì)兩種量形成良好的感性認(rèn)識(shí),也無法幫助他們科學(xué)地建立知識(shí)結(jié)構(gòu),更難從本質(zhì)上掌握概念的內(nèi)涵與外延。
教學(xué)實(shí)踐中,有些教師也發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問題,便采取了一些應(yīng)對(duì)措施,如定義中提到的“一種量發(fā)生變化,另一種量也隨之發(fā)生改變”,他們便將這句話改編成學(xué)生更容易理解的“一種量變大,另一種量也跟著變大;一種量變小,另一種量也跟著變小”。也有一些教師認(rèn)為定義中的“這兩種量相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)數(shù)的比值一定”,雖然對(duì)判斷兩種量是否成比例關(guān)系比較便捷,但學(xué)生在建構(gòu)概念表象上,這句話遠(yuǎn)不如“一種量變大或縮小幾倍,另一種量也跟著變大或縮小幾倍”的描述來得形象具體。
教師在進(jìn)行正比例概念的教學(xué)時(shí),若照本宣科,不對(duì)高度概括的概念進(jìn)行解釋,從多元化的角度帶領(lǐng)學(xué)生去感知兩種量成比例的特點(diǎn),那么學(xué)生就難以對(duì)這兩種量的內(nèi)在規(guī)律產(chǎn)生深刻、形象的認(rèn)識(shí),從而導(dǎo)致建模失敗。
(二)對(duì)兩種量缺乏動(dòng)態(tài)體驗(yàn)
正比例中蘊(yùn)含著函數(shù)思想,它是從事物運(yùn)動(dòng)變化的維度來探討兩個(gè)變量的關(guān)系,是靜態(tài)數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)的過程,認(rèn)識(shí)上實(shí)現(xiàn)了從常量到變量的轉(zhuǎn)化,思維方式也隨之發(fā)生變化經(jīng)歷了從靜止到運(yùn)動(dòng)、離散到連續(xù)、運(yùn)算到關(guān)系的過程。
由于小學(xué)生的思維并不成熟,看待問題往往是靜止、局部、割裂的狀態(tài),對(duì)于運(yùn)動(dòng)變化類的問題還不能完全理解。因此,列表呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法是引發(fā)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)變化規(guī)律的好方法,學(xué)生通過表格數(shù)據(jù)的分析,能對(duì)一些變化情況形成初步判斷。若問題以文字表述法呈現(xiàn),學(xué)生很難建立直觀形象的認(rèn)識(shí),從而導(dǎo)致解題的失敗。
(三)對(duì)圖象生成缺乏過程體驗(yàn)
進(jìn)行正比例圖象的教學(xué)時(shí),學(xué)生對(duì)于橫軸、縱軸的“橫空出世”感到很突然,難以從真正意義上理解兩個(gè)量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。如何將離散的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為連續(xù)的圖象,對(duì)學(xué)生的思維有較高要求,教師若在此處只做簡(jiǎn)單處理,很難幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)思維的突破。
(一)豐富感知體驗(yàn),發(fā)現(xiàn)量間規(guī)律
教材中以高度概括的形式呈現(xiàn)出正比例的概念,學(xué)生難以直接掌握其內(nèi)涵。教師若只以個(gè)別事例來引發(fā)學(xué)生的感知體驗(yàn),學(xué)生會(huì)因?yàn)閷?duì)這部分知識(shí)感知不充分、缺乏豐富的表象而難以自主抽象出概念,此時(shí)學(xué)生的思維也如同無本之木,難以實(shí)現(xiàn)自我突破,更無法發(fā)現(xiàn)兩種量之間所存在的規(guī)律[2]。
鑒于此,一方面,教師可以創(chuàng)設(shè)豐富的正比例情境:①創(chuàng)設(shè)購物情境,以豐富學(xué)生的感性認(rèn)知體驗(yàn),如單價(jià)一定,數(shù)量與總價(jià)成正比例;②創(chuàng)設(shè)工作問題情境,如:工效一定,工作時(shí)間與總量成正比例;③算式問題情境等。另一方面,教師可以創(chuàng)設(shè)一些非正比例的情境,引發(fā)學(xué)生的對(duì)比,從反面加深學(xué)生對(duì)正比例概念的印象,如人的身高與體重的關(guān)系等。
豐富的情境能有效地深化學(xué)生對(duì)正比例概念表象的認(rèn)識(shí),為建構(gòu)完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu)夯實(shí)基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)概念的清晰化、豐富化,讓學(xué)生從真正意義上感知正比例中兩種量之間所存在的多元化的特性:①兩種有關(guān)聯(lián)的量,一者變化,另一者隨之變化;②一種量變大或變小,另一種量也隨之變大或變小;③一種量放大或縮小幾倍,另一種量也放大或縮小相應(yīng)的倍數(shù);④兩種量為相除的關(guān)系;⑤兩種量所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)數(shù)的比值是固定的。
學(xué)生通過多角度對(duì)成正比例關(guān)系的兩個(gè)量的變化規(guī)律有了直觀的體驗(yàn),在大腦中建構(gòu)了豐富的表象,此時(shí)正比例的概念也自然而然地形成。
(二)動(dòng)態(tài)展示數(shù)據(jù),體驗(yàn)運(yùn)動(dòng)變化
學(xué)生面對(duì)直接呈現(xiàn)的數(shù)據(jù),很難感知到其中數(shù)量的變化情況,若將問題中的數(shù)據(jù)分布進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的呈現(xiàn),讓兩種隱性的動(dòng)態(tài)關(guān)系顯性呈現(xiàn),往往能取得不錯(cuò)的效果。
以“水的體積隨著水面高度變化而變化”的教學(xué)為例:
1.研究目的:感知在一個(gè)圓柱形的容器中,水的體積與高度這兩個(gè)量之間具有怎樣的聯(lián)系?
2.將50cm3的水倒進(jìn)圓柱形的容器中,記錄下此時(shí)的水高為2cm;將100cm3的水倒進(jìn)該容器內(nèi),此時(shí)的水面高度是多少?
3.若將150cm3的水倒進(jìn)一個(gè)底面積與原來容器不一樣的容器內(nèi),該如何測(cè)量水的高度?(引導(dǎo)學(xué)生感知:需要底面積一樣的圓柱容器,測(cè)量出水位高度才有意義);
4.#猜想:若將200cm3、250cm3、300cm3的水倒進(jìn)該容器內(nèi),水位高度分別是多少?
學(xué)生對(duì)以上問題逐一分析后,可以列出相應(yīng)的表格(見表1)。
以上數(shù)據(jù)以動(dòng)態(tài)的方式呈現(xiàn)在學(xué)生面前,讓學(xué)生深切體會(huì)到:底面積相等的情況下,當(dāng)水的體積發(fā)生變化,水的高度也會(huì)隨之發(fā)生變化。具有沖突性的情境,促使學(xué)生自主思考出原因,即制約著體積與高兩個(gè)量變化的主要因素是一個(gè)不變的量———底面積。
(三)歷經(jīng)大膽猜想,體驗(yàn)數(shù)形結(jié)合
想要讓研究對(duì)象實(shí)現(xiàn)從有限到無限、離散到連續(xù)、靜止到動(dòng)態(tài)的演變,猜想是實(shí)現(xiàn)這一切的最佳途徑[3]。當(dāng)學(xué)生展開想象的雙翅,就可借助直觀表象所具備的力量,實(shí)現(xiàn)思維上的重大突破。
同樣以上述“倒水”為例,教師可帶領(lǐng)學(xué)生做如下分析與猜想:
1.若在同一個(gè)容器內(nèi)倒入80cm3的水,水的高度應(yīng)該在什么范圍?
2.若分別將1cm3、25cm3、356cm3的水倒入該容器內(nèi),水位高度是多少呢?
3.若將不同體積的水倒入無數(shù)個(gè)相同容器內(nèi),水位高度會(huì)怎樣?
4.若將這些裝有不同水的容器,按照水量大小進(jìn)行排列,那么容器內(nèi)水位高度會(huì)有什么特征?
5.充分發(fā)揮你的想象,這些容器有很多,且排列很密集,那么水的高度具有怎樣特征?
以上操作過程,引導(dǎo)學(xué)生充分發(fā)揮自己的想象,對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中的每一步進(jìn)行探討與分析,不僅自主建構(gòu)出橫軸與縱軸,還親歷了圖象的形成過程,很好地滲透了數(shù)形結(jié)合思想,讓學(xué)生學(xué)會(huì)從整體出發(fā),對(duì)數(shù)量間的對(duì)應(yīng)關(guān)系有一個(gè)形象性的認(rèn)識(shí),當(dāng)再次遇到圖象問題時(shí),則能舉一反三地進(jìn)行分析與運(yùn)算。
(四)利用字母符號(hào),突破表達(dá)障礙
學(xué)生面對(duì)列表中的數(shù)據(jù)(變量),通過科學(xué)分析,基本能準(zhǔn)確無誤地判斷出它們之間是否為正比例關(guān)系,但面臨純文字描述或解析式時(shí),卻錯(cuò)誤百出,甚至有些學(xué)生竟然無從下手。究其主要原因就在于學(xué)生的思維缺少圖象與數(shù)據(jù)的支撐,與列表發(fā)生脫節(jié)。同時(shí),有些教師只注重結(jié)論的機(jī)械性記憶,而忽略了兩種量變化的規(guī)律性變化體驗(yàn),讓學(xué)生無法清晰地理解正比例的實(shí)質(zhì)。
怎樣將學(xué)生的思維與列表無縫銜接,讓學(xué)生看到文字描述就能快速在腦海中形成正確認(rèn)識(shí)呢?以“平行四邊形的高不變,面積與底是否為正比例關(guān)系”為例:第一步,提出問題,用語言進(jìn)行引導(dǎo),讓學(xué)生將問題轉(zhuǎn)化為表格;第二步,鼓勵(lì)學(xué)生填表、交流、辨析,讓學(xué)生對(duì)常量與變量形成一定的體驗(yàn),從而判斷是否為正比例;第三步,引導(dǎo)學(xué)生借助字母來幫忙,如A1-A6分別代表不同的數(shù),它們之間的關(guān)系為A1