A. 如何培养数学思维
数学直觉的含义
数学直觉是一种直接反映数学对象结构关系的心智活动形式,它是人脑对于数学对象事物的某种直接的领悟或洞察。它在运用知识组块和直感时都得进行适当的加工,将脑中贮存的与当前问题相似的块,通过不同的直感进行联结,它对问题的分解、改造整合加工具有创造性的加工。
数学直觉,可以简称为数觉(有很多人认为它属于形象思维),但是并非数学家才能产生数学的直觉,对于学习数学已经达到一定水平的人来说,直觉是可能产生的,也是可以加以培养的。数学直觉的基础在于数学知识的组块和数学形象直感的生长。因此如果一个学生在解决数学新问题时能够对它的结论作出直接的迅速的领悟,那么我们就应该认为这是数学直觉的表现。
数学是对客观世界的反映,它是人们对生活现象的世界运行的秩序直觉的体现,再以数学的形式将思考的理性过程格式化。数学最初的概念是基于直觉,数学在一定程度上就是在问题解决中得到发展,问题解决也离不开直觉,下面我们就以数学问题的证明为例,来考察直觉在证明过程中所起的作用。
一个数学证明可以分解为许多基本运算或多个“演绎推理元素”,一个成功的组合,仿佛是一条从出发点到目的地的通道,一个个基本运算和“演绎推理元素”就是这条通道的一个个路段,当一个成功的证明摆在我们面前开始,逻辑可以帮助我们确信沿着这条路必定能顺利地到达目的地,但是逻辑却不能告诉我们,为什么这些路径的选取与这样的组合可以构成一条通道。事实上,出发不久就会遇上叉路口,也就是遇上了正确选择构成通道的路段的问题。庞加莱认为,即使能复写一个成功的数学证明,但不知道是什么东西造成了证明的一致性。……,这些元素安置的顺序比元素本身更加重要。笛卡尔认为在数学推理中的每一步,直觉能力都是不可缺少的。就好似我们平时打篮球,要等靠球感一样,在快速运动中来不及去作逻辑判断,动作只是下意识的,而下意识的动作正是平时训练产生的一种直觉。
在教育过程中,老师由于把证明过程过分的严格化、程序化,学生只是见到一具僵硬的逻辑外壳,直觉的光环被掩盖住了,而把成功往往归功于逻辑的功劳,对自己的直觉反而不觉得。学生的内在潜能没有被激发出来,学生的兴趣没有被调动,得不到思维的真正乐趣。《中国青年报》曾报道“约30%的初中生学习了平面几何推理之后,丧失了对数学学习的兴趣”,这种现象应该引起数学教育者的重视与反思。
二、 数学直觉思维的主要特点
直觉思维有以下四个主要特点:
(1) 简约性。直觉思维是对思维对象从整体上考察,调动自己的全部知识经验,通过丰富的想象作出的敏锐而迅速的假设,猜想或判断,它省去了一步一步分析推理的中间环节,而采取了“跳跃式”的形式。它是一瞬间的思维火花,是长期积累上的一种升华,是思维者的灵感和顿悟,是思维过程的高度简化,但是它却清晰的触及到事物的“本质”。
(2) 经验性。直觉所运用的知识组块和形象直感都是经验的积累和升华。直觉不断地组合老经验,形成新经验,从而不断提高直觉的水平。
(3) 迅速性。直觉解决问题的过程短暂,反应灵敏,领悟直接。
(4) 或然性。直觉判断的结果不一定正确。直觉判断的结果不一定都正确,这是由于组块本身及其联结存在模糊性所致。
三、 数学直觉思维的培养
从前面的分析可知,培养数学直觉思维的重点是重视数学直觉。徐利治教授指出:“数学直觉是可以后天培养的,实际上每个人的数学直觉也是不断提高的。”也就是说数学直觉是可以通过训练提高的。美国着名心理学家布鲁纳指出:“直觉思维、预感的训练,是正式的学术学科和日常生活中创造性思维的很受忽视而重要的特征。”并提出了“怎样才有可能从早年级起便开始发展学生的直觉天赋”。我们的学生,特别是差生,都有着极丰富的直觉思维的潜能,关键在于教师的启发诱导和有意培养。在明确了直觉的意义的基础上,就可以从下列各个方面入手来培养数学直觉:
1、 重视数学基本问题和基本方法的牢固掌握和应用,以形成并丰富数学知识组块。
直觉不是靠“机遇”,直觉的获得虽然是有偶然性,但决不是无缘无故的凭空臆想,而是以扎实的知识为基础。若没有深厚的功底,是不会迸发出思维的火花。所以对数学基本问题和基本方法的牢固掌握和应用是很重要的。所谓知识组块又称知识反应块。它们由数学中的定义、定理、公式、法则等组成,并集中地反映在一些基本问题,典型题型或方法模式。许多其他问题的解决往往可以归结成一个或几个基本问题,化为某类典型题型,或者运用某种方式模式。这些知识组块由于不一定以定理、性质、法则等形式出现,而是分布于例题或问题之中,因此不容易引起师生的特别重视,往往被淹没在题海之中,如何将它们筛选出来加以精练是数学中值得研究的一个重要课题。
在解数学题时,主体在明了题意并抓住题目条件或结论的特征之后,往往一个念头闪现就描绘出了解题的大致思路。这是尖子学生经常会碰到的事情,在他们大脑中贮存着比一般学生更多的知识组块和形象直感,因此快速反应的数学直觉就应运而生。
例:已知 ,求证:
分析 观察题目条件与结论的式结构后会闪现两个念头:(1)在a、b、c为任意值时,等式通常是不成立的,从而在a、b、c之间存在比题给条件更简单的关系;(2)作为特例考虑,显然三个数中有两个互为相反数时,条件与结论均成立,这意味着条件式子含有因式(a+b)或(b+c)或(c+a),由于轮换对称性,则必含有(a+b)(b+c) (c+a)于是数学直觉形成,只需化简条件至既定目标即可推得结论。这个直觉来源于过去的运算经验—知识组块,也来源于对题给的图式表象的象质转换直感。
2、强调数形结合,发展几何思维与类几何思维。
数学形象直感是数学直觉思维的源泉之一,而数学形象直感是一种几何直觉或空间观念的表现,对于几何问题要培养几何自身的变换、变形的直观感受能力。对于非几何问题则要用几何眼光去审视分析就能逐步过渡到类几何思维。
例2:若a<b<c,求函数y=|x-a|+|x-b|+|x-c|的最小值。
分析:数轴上两点间的距离公式AB=|xA-xB|,而数a、b、c在数轴上大致位置如图所示
a
b
c
求y=|x-a|+|x-b|+|x-c|的最小值。即在数轴上求点x,使它到a、b、c的距离之和最小。显然当x定在a、c之间,|x-a|+|x-c|最小。所以
当x=b时,y=|x-a|+|x-b|+|x-c|的值最小。
3、重视整体分析,提倡块状思维。
在解决数学问题时要教会学习从宏观上进行整体分析,抓住问题的框架结构和本质关系,从思维策略的角度确定解题的入手方向和思路。在整体分析的基础上进行大步骤思维,使学生在具有相应的知识基础和已达到一定熟练程度的情况下能变更和化归问题,分析和辨认组成问题的知识集成块,培养思维跳跃的能力。在练习中注意方法的探求,思路的寻找和类型的识别,养成简缩逻辑推理过程,迅速作出直觉判断的洞察能力。
例3 :I为△ABC的内心,AI、BI、CI的延长线分别交△ABC的外接圆于D、E、F,求证:AD+BE+CF>AB+BC+CA
D
E
F
B
A
C
I
分析:细心观察图形,寻求可运用的知识组块。有两个形象直感不难获得:(1)由内心性质知DI=DB=DC;(2)应运用三角形不等式的适当组合构成特征不等式,由此得到启发可将AD分成两段推证(BE、CF类同),即DB+DC>BC可以推出DI> BC及AI+IB>AB。再得另外四个类似不等式后,将它们同向相加即可推至结论。
4、鼓励大胆猜测,养成善于猜想的数学思维习惯。
数学猜想是在数学证明之前构想数学命题思维过程。“数学事实首先是被猜想,然后才被证实。”猜想是一种合情推理,它与论证所用的逻辑推理相辅相成。对于未给出结论的数学问题,猜想的形成有利于解题思路的正确诱导;对于已有结论的问题,猜想也是寻求解题思维策略的重要手段。数学猜想是有一定规律的,并且要以数学知识的经验为支柱。但是培养敢于猜想、善于探索的思维习惯是形成数学直觉,发展数学思维,获得数学发现的基本素质。因此,在数学教学中,既要强调思维的严密性,结果的正确性,也不应忽视思维的探索性和发现性,即应重视数学直觉猜想的合理性和必要性。
例4:如图,正方形ABCD中,BC=2厘米,现有两点E、F,分别从点B、点A同时出发,点E沿线BA以1厘米/秒的速度向点A运动,点F沿折线A—D—C以2厘米/秒的速度向点C运动,设点E离开点B的时间为t(秒)(1≤t≤2),EF与 AC相交于点P,问点E、F运动时,点P的位置是否发生变化?若发生变化,请说明理由;若不发生变化,请给予证明,并求AP∶PC的值。
猜想:点P的位置不变。分析:因为点E离开点B的时间为t(秒),所以AE=(2-1t)厘米。因为点F离开点A的时间为t(秒),速度为2厘米/秒,所以CF=(4-2t)厘米。则:
E
F
D
A
B
C
P
由于AE‖FC,因式AP∶PC=AE∶CF=1∶2,所以点P的位置不变。
数学直觉思维能力的培养是一个长期的过程。要作一名好的教师,就必须在数学教育的每一个角落渗透对学生的直觉思维的培养,让学生有敏捷的思维,灵活的解题思路和很强的对以往知识结构综合利用能力。这不仅有利于对学生的智力开发,更有利于对学生逻辑思维的培养。
主要参考文献
1、钱学森主编,关于思维科学。上海:上海人发出版社,1986
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5、席振伟着,数学的思维方式。南京:江苏教育出版社,1995
B. 如何有效地复习整理数学知识点
数学的逻辑性很强,知识往往分散在不同阶段,学生对这些知识理解容易割裂。在阶段学习的基础上需对各领域内容进行系统整理与复习。整理与复习是要把平时相对独立进行教学的知识,其中特别重要的是把带有规律性的知识,以再现、整理、归纳等方法串联起来,进而加深学生对知识的理解、沟通。它既不同于新授课,更不同于练习课。其基本任务就是整理知识,使之系统化、清晰化,并具有拓展性。
它的重要特点就是在系统原理的指导下,对所学知识进行系统的整理,使之形成一个较完整的知识体系,这样有利于知识的系统化和对其内在联系的把握,便于融合贯通,做到梳理——训练——拓展,有序发展,真正提高复习的效果。
如何进行有效地复习与整理呢?
一、梳理归纳,沟通联系,强化基础
基础知识与基本技能是数学学习的基础,创新能力的高楼必须建立在扎实的双基基础之上,只有具备扎实的数学基础,学生才会出现创新的可能。教师要引导学生进行回顾与整理,使学生在平时学习的基础上沟通各部分之间的联系。在回顾与整理时,应以双基为基础,充分发挥学生的主体作用,引导学生自主整理知识,形成知识网络,体验数学的系统性。
但是在这样的学习过程中,必须注意两个问题:一是由于小学生受到知识结构和能力水平的限制,学生所要整理、沟通的知识内容的切人点一定要小,做到小而精,提出的学习要求要明确,以便学生能更好地进行整理;二是在学生整理时,教师应适当给予一些帮助,学生的整理尽管是不完整或粗糙的,教师也应给予充分地评价,并结合学生的整理,取其精华概括出较合理的知识网络图。
在平时的学习中,有些学生可能对基本概念的理解不够重视,有些学生则会在理解法则上有些模糊。对于易混淆的知识点,教师适时引导学生结合具体的事例进行理解,让学生在理解的基础上进行记忆;同时对学生已能熟练记忆的基础知识,再要求学生加强理解,弄清知识间的联系,分清类似知识点的区别,从而更好地掌握基础知识。如果学生对钝角的概念只是机械记忆,只记概念“大于90度,小于180度的角是钝角”,没有准确理解钝角概念的内涵与外延,会认为“钝角大于90度”是正确的。对于商不变规律“被除数和除同时乘或除以相同的数(零除外),商不变”。学生往往会把0除外忽视,还会影响分数的基本性质的学习。
二、合理训练,提高能力,发展思维
在回顾与整理的基础上,需要通过合理的训练以巩固学生所学知识。只有通过合理的训练、反馈,才能暴露出学生在学习中存在的问题,同时训练可以锻炼学生如何应用已有知识解决具体的数学问题的能力。学生在回顾与整理中具备了一定的数学基础知识与技能,那么在巩固与应用环节的训练中,首先要培养学生的应用意识,让他们学会合理地应用已有知识和常见的解题策略来解决数学问题。巩固与应用中的训练应注重训练量的合理,这就要求教师在训练中精选习题,注重习题的创新性,同时适当加强训练题的趣味性和生活味,以激发学生的兴趣,调节学生心理。
从教学实践来看,有时一些具有一定思维难度的数学题,也会激起学生的探究欲望。激发学生的学习兴趣与热情是平常教学,更是复习时很重要的教学手段:即通过创设情境激发学生学习的兴奋点,让学生在复习时也有新鲜感,从而以一种积极的心态投人到复习中,避免以往复习课那种沉闷的气氛及面面俱到的“炒冷饭”般的复习方式。
数学是思维的体操,思维活动是数学学科的特征,任何数学教学活动都不能缺少思维活动,复习课同样不例外。因此在复习的全过程中,教师必须以培养学生的思维能力为目标,注重学生思维的发展与提高,在发展与提高学生思维能力的过程中,教师应注重培养学生的解题的灵活性与创新意识。培养学生解题的灵活性,可通过一题多解进行,例如在解决“5米长的铁丝重250克,2500克的一捆铁丝有多长?”时,学生可能会先求出每米铁丝的重量再求这捆铁丝的重量或先求出每克铁丝的长度再求这捆铁丝的长或根据重量比与长度之比求出铁丝的长度。在这种一题多解的训练中,让学生体验解题的灵活性,发展他们的思维能力。同时,一题多解的训练,还可培养学生在解题过程中,当某种思路受阻时,可以换一种思路来解决问题。此外教师要在课堂上留给学生思考的时间和空间,鼓励他们发挥自己的创造力,让他们的想象得到充分的展现。让学生提数学问题,解决生活实际的问题。
三、培养良好的学习习惯,提高学习效益
在复习过程中,要注意培养学生良好的学习习惯。良好的学习习惯不仅能提高学习,而且一生受益。
总之,整理和复习课的形式要多样化,运用多种方法和策略,揭示数学知识之间的联系与区别,并帮助学生掌握相关规律,认识事物的本质,达到整理有序和复习有效的目的,使学生在获得对数学理解的同时,思维能力、个性品质、情感态度等方面都得到发展。
C. 如何快速记忆数学知识
数学中的记忆能力是掌握基础知识,形成基本能力的基础。许多数学知识,不仅需要我们理解,而且更需要我们记住它。下面由我给你带来关于如何快速记忆数学知识,希望对你有帮助!
一、分类记忆法
遇到数学公式较多,一时难于记忆时,可以将这些公式适当分组。
二、推理记忆法
许多数学知识之间逻辑关系比较明显,要记住这些知识,只需记忆一个,而其余可利用推理得到,这种记忆称为推理记忆。
三、标志记忆法
在学习某一章节知识时,先看一遍,对于重要部分用彩笔在下面画上波浪线,再记忆时,就不需要将整个章节的内容从头到尾逐字逐句的看了,只要看划重点的地方并在它的启示下就能记住本章节主要内容,这种记忆称为标志记忆。
四、回想记忆法
在重复记忆某一章节的知识时,不看具体内容,而是通过大脑回想达到重复记忆的目的,这种记忆称为回想记忆。在实际记忆时,回想记忆法与标志记忆法是配合使用的。
五、理解记忆法理解是一种有效的最基本的记忆方法,丰富的数学知识,靠死记硬背是容易忘记的,只有深刻理解了才能记牢。因此,对概念、性质的概括、法则的得出、公式的推导等过程都必须一清二楚。比如,各种面积公式,其中长方形面积公式是最基本的,其他图形的面积公式都可以从长方形的面积公式中推导出来。学生理解了推导的过程和关系,就容易记住各种图形的面积公式了。(五)理解记忆法
理解是一种有效的最基本的记忆方法,丰富的数学知识,靠死记硬背是容易忘记的,只有深刻理解了才能记牢。因此,对概念、性质的概括、法则的得出、公式的推导等过程都必须一清二楚。比如,各种面积公式,其中长方形面积公式是最基本的,其他图形的面积公式都可以从长方形的面积公式中推导出来。学生理解了推导的过程和关系,就容易记住各种图形的面积公式了。
六、规律记忆法
即根据事物的内在联系,找出规律性的东西来进行记忆。比如,识记公制长度单位、面 积单位、体现单位的化法和聚法。化法和聚法是互逆联系,即高级单位的数值×进率:低级单位的数值,低级单位的数值+进率=高级单位的数值。掌握了这两条规律,化聚问题就迎刃而解了。规律记忆,需要学生开动脑筋对所学的有关材料进行加工和组织,因而记忆牢固。
一、压缩记忆
压缩记忆是一个总结归纳的过程,其实就是对知识点进行理解的过程。我们可以把所有的知识点进行分类归纳,把相同的知识点归纳在一起,在按照逻辑顺序把所有知识点按照标题等级大小进行排列,通过这样的方式就把该知识点的零碎内容从小到大归纳成一个整体。通过这种方法再去记忆,就更加容易了。压缩记忆法的优势就是比较全面、深入地进行记忆,有利于对考试的内容做总体的把握。
二、自检记忆
自检记忆就是通过不断的自我检测对所学的知识进行巩固,换句话说,每次复习结束后,我们都应该把刚看的内容仔细想一遍,记住的就没必要再看。在以后的复习中,不断的重复上述的做法,就像过滤一样没记住的范围就会变得越来越少,直到全部都记住。这种方法的好处是不受时间的限制,只要有时间,就可以随时进行自检,只要脑子有空闲,就可以不断的想自己没有记住的知识。不断的重复就是将知识刻在脑海中的有效办法。
三、联想记忆
所谓联想记忆就是在生活和工作中去应用书本上学到的知识,利用课程较强的应用性,通过这种属性用学过的知识分析身边中出现的案例,利用实际案例中的应用来理解自己所学的知识。利用联想记忆法,不仅记住了书本所涉及的知识,更是记住了案例分析,这样记忆往往比直接空洞的死记硬背要好。
D. 如何帮助学生积累数学活动经验,如何提升学生的数学学科素养
2001年《数学课程标准(实验稿)》第一次将“数学活动经验”列入义务教育数学课程目标:“获得适应未来社会生活和进一步发展所必需的重要数学知识(包括数学事实、数学活动经验)以及基本的数学思想方法和必要的应用技能。”表明数学知识不仅包括“客观性知识”,还包括从属于自己的“主观性知识”。十年后(2011年)出版的《数学课程标准》把“双基”扩展为“四基”,即除了“基本知识”、“基本技能”以外,加上了“基本思想”和“基本活动经验”,意在进一步强化基本活动经验。把数学活动经验确定数学课程目标,体现了对数学课程价值的全面认识;数学活动经验的积累有助于形成比较完整的认知结构,提升学生素养,对后续学习和发展产生积极的影响。下面我从“如何让学生积累数学活动经验”的视角,对四年级下册数学“小数的加减法”一课谈几点个人的看法。
一、激活已有认知, 唤醒活动经验
《义务教育数学课程标准(2011版)》指出:“应重视学生已有的经验,使学生体验从实际背景中抽象出数学问题、构建数学模型、寻求结果、解决问题的过程”,“有效的数学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有知识经验的基础上”,分析学生已有的数学活动经验与新知识之间的结合点是有效教学的前提。心理学研究表明:儿童的数学学习是基于自身经验,用自己独特的思维方式进行意义建构的过程。真正适合儿童的学习,应该是一种充满活力的学习,一种能从内心深处唤醒沉睡的想象力和激情的学习,因此课堂教学中我们要从学生已有的经验出发,帮助学生找准新旧知识的连接点精确切入,唤醒学生的活动经验,让学生生动、有效地学习新知,使他们的活动经验得到积累,促进知识的有效迁移。四年级学生已经认识了简单的小数,会计算一位小数的加减法、掌握了整数加减法的计算方法以及小数的基本性质,这些认知都是进一步学习小数的加减法的基础,教学中充分利用学生的认知基础,让他们大胆尝试、自主探索、合作交流,引导学生利用自己已掌握的整数加减法计算的旧知迁移到小数加减法。当教学计算“2.26-1.18”时,采用(1)议一议。如何列竖式?怎样计算?(2)试一试。尝试列竖式计算;(3)说一说。你是怎样想的?整数加减法又是怎样列竖式计算?(4)想一想。把2.26米、1.18米改写成用厘米作 2.26 226
单位怎样计算?(5)比一比:比较-1.18 -118 找出联系与区别。这
1.08 108
样激活学生已有的认知,向他们提供从事数学活动和交流的机会,突出相同数位对齐的道理和退位的过程,成功地解决了小数减法的问题,使学生在探索中感感悟了小数减法的计算方法,变“要我学”为“我要学”。
二、经历生活过程,领悟直接经验
建构主义理论认为:学生的数学学习是一个主动建构的过程。数学来源于生活,又服务于生活;学生生活经验是很丰富的,它是数学学习的重要资源。教师要善于捕捉生活中的数学,从学生熟悉的生活经验出发,创设生动有趣的生活情境,引导学生将生活经验与数学经验“有效对接”,让学生感受到数学与生活的联系,经历生活过程,主动建构知识,进而领悟直接经验,从而涌动激情,体验学习成功的快乐。教学中教师从生活入手,设计到超市买东西的例子,通过使用人民币的经验来解释数学问题。如设计赵亮是个喜欢运动的孩子,他买了一双运动鞋20.18元,一盒乒乓球9.6元,他应付多少钱?妈妈包里有30元够付吗?应找回多少钱。学生通过自己平时购买物品的经验,很快解决了这些问题,即
20.18元=20元1角8分 9.6元=9元6角
20元1角8分-9元6角=29元7角8分
30元-29元7角8分=2角2分
这个过程就是生活经验转化为数学知识和数学活动经验的过程,学生在计算中领悟了直接经验。这样教学学生体会了小数加减法计算与我们日常生活息息相关,若不学习小数计算会影响我们日常生活,从而产生要学习小数加减法计算的迫切愿望。
三、开展探究活动,丰富间接经验
数学家华罗庚提出:“学数学不仅要获取知识结论,更重要的是经历结论得到的过程,因为只有经历了这个探索过程,才能明晰数学思想方法的积淀、凝聚的过程。”学生的学习活动不仅建立在看数学、听数学、说数学的基础上,更应重视为学生提供亲自探索实践的机会,让学生做数学,积累丰富的间接性活动经验。
联系学生的生活经验学数学,并不意味着数学局限于让学生借用生活经验解决数学问题,如果忽略了把生活经验提升为数学经验,那么学生尽管学得热烈、积极,而少了数学化的深入思考,思维仍然徘徊不前,无法体现数学教学是数学学科的教学本色。因此,教师必须摆正生活感悟与数学思考的关系,应把生活经验作为促进学生进行数学思考的催化剂,引导学生把直接的生活经验提升为间接的数学经验,在数学化的思考活动中建构数学。如上面赵亮买运动鞋和乒乓球一题,学生如果只停留在用人民币购买物品的经验属于直接经验,在教学中着重引导竖式计算:(1)计算20.18+0.96时,两个小数怎样相加减?使学生明确小数点对齐,就保证了相同数位对齐,只有相同数位对齐,才能保证相同计数单位上的数字相加减的道理。(2)计算30-29.78时,整数如何与小数相加减?使学生理解整数可根据小数的基本性质写成小数的形式,小数的末尾添上零,小数的大小不变;30添上零后,两个小数有同样多的位数,可以更快更准确地计算。这样向学生提供从事数学活动和交流的机会,帮助他们在自主探索的过程中真正理解和掌握基本的数学知识、技能,使学生在活动中体验探索和策略,逐步丰富学生的间接经验。又如出示53.42-49.8 53.4+58.6,教师大胆地放手让学生去尝试,给予学生自主探索、合作交流的空间和时间,学生之间互相交换对问题的看法,在运用数学语言交流的过程中逐渐理解“小数点对齐”和结果化简的道理,在活动中体验数学的简洁美,在探索中感悟小数加减法的计算方法。这样学生亲身经历了用竖式计算小数加减法的全过程,获得笔算小数加减法的经历和体验;在数学活动中,学生积极探索、主动建构,享受了知识的形成过程,丰富了数学活动经验。
四、加强归纳应用, 提炼思维经验
学生数学活动经验的积累是一个循序渐进、层层递进的过程,在这个递进的过程中,后者建立在前者的基础上,学生前期积累的数学活动经验,只有参与多样化的数学活动,经历多次调用和加工才能逐渐内化为概括性更强的经验,进而达到理性的领悟,更有效地推广到同类问题的解决中去;学生在活动中获得的经验,起初往往是模糊零散的,并且不易被学生直接感受到,所以这就需要教师帮助学生将学习过程中习得的这些模糊零散的经验清晰化、条理化、系统化,并因此留在大脑中。教学中对学生获得的经验,形成的表象要进行分析归纳、深化应用,形成抽象化意义的统一认识。教学中借助学生笔算小数加减法的经历,通过师生、生生间的交流,将初步的感悟上升到新的高度,共同总结出小数加减法计算的一般方法,进一步理解列竖式时小数点对齐的道理,促使学生思考提升对小数加减法笔算过程的认识,让学生在总结概括数学知识的活动中,锻炼提高思维水平。
朱德全教授认为:“应用意识的产生便是知识经验形成的标志。”积累基本活动经验要注重学生基本活动经验的运用,这种经验要注重思维的介入,没有思维的活动只能速写为缺失了数学意义的基本活动经验。教师应经常让学生运用所学知识去解决现代生产生活和其他学科学习中的实际问题,使学生在用数学的过程中,一方面进一步巩固所学知识,另一方面深深感悟数学在社会生活中的地位和作用,体会数学的应用价值。当学生归纳总结出小数加减法方法后,让学生练习:(1)填一填:鸟巢可容纳约9.12万观众,水立方可容纳约1.68万观众,两处共容纳约 万观众。突出小数点的书写,巩固应用小数加减法的计算方法,渗透数学的简洁美。(2)速算。8.88-2、8.88-0.2、8.88-0.02、8.88-0.002,进一步强调小数点对齐,并通过比较培养了学生的思维能力。(3)纠错题。充分让学生找出错误的原因,有针对性地较正,使得经验的知识结构更加完善。(4)开放题。2012年伦敦奥运会跳水比赛中,女子10米跳台双人决赛成绩表如下:
让学生搜集、处理信息,提出数学问题,这个过程就是一个思考、学习的过程。由于学生提的问题是多样的,列式解答的方法也是多样的,在解决问题中学生领会多种解题思路,感受解题策略的灵活性,提高了数学思考能力。通过这些练习使学生的经验从一个水平上升到更高水平,巩固了活动经验,实现了经验的重新改组。
五、引导反思评价,发展复合经验
弗赖登塔尔教授认为:“反思是一种重要的数学活动,它是数学活动的核心和动力。”教师要给予学生的反思以充足的时间和空间,使每一个学生都积极思考,真正培养他们的数学能力。当学生的数学活动经验积累到一定程度后,教师应引导学生在回顾的基础上进行深度反思,这样一方面可以发挥经验因素在数学学习中的积极作用,另一方面也使学生有意识地避免经验因素的消极作用,使积累起来的数学活动经验能够更好地为学生所用。课堂教学中,教师在归纳强化后,要注意引导学生评价反思。对数学活动经验进行提炼、总结、提升,使之成为经验化并加以推广,在此过程中,提升数学学习方法,养成反思体验的习惯,发展复合经验。如在经历小数加减法探索后,组织学生进行讨论并及时给予评价强化,帮助学生对获得的小数竖式加减法经验进行显性化,当学生做完8.88-2、8.88-0.2、8.88-0.02、8.88-0.002时,引导学生反思,这些题目有什么特点?从而使学生积累被减数相同,减数的数字相同而小数点的位置不同,差也不同的经验;又如,学生计算出111.60-99.00=12.6后,让学生反思,怎样检验是否做正确了,引导学生验算,既发挥了学生的主体作用,又有利于培养迁移;当学生计算错误时,要善于捕捉来自学生的失利经验,调整教学策略,启发学生反思,让学生识错、主动纠错,让学生真正学习自己需要的数学,使经验的知识结构更加完善。一课结束时,可引导学生反思:我们是怎样得到小数加减法计算方法的?在学生回答的基础上,利用课件逐步出示学生将小数加减法数位对齐的活动过程,同时对学生及时作出评价;结束时的反思可以是知识、技能内容,也可以是思想方法、活动经验的内容。
总之,数学活动经验的获得是一个积累、提升的过程,教师要充分激活学生原有的认知水平,让学生经历生活过程领悟经验,在探究活动中丰富经验,在反思评价中提升经验,在归纳应用中发展经验,切实将数学知识、数学技能、数学思想方法的获得统一于数学活动经验的积累过程中,从而不断提高学生的数学素养。