1. 什么是基本数学活动经验
什么是基本数学活动经验
一、数学基本活动经验的涵义
首先是“数学”的,所从事的活动要有明确的数学目标,没有数学目标的活动不是“数学活动”。小学数学是研究最基本的数量关系、图形关系、随机关系(主要是统计关系)的。
其次是“经验”的,经验是一种感性认识,包含双重意义,一是经验的事物,二是经验的过程。数学经验是数学的感性认识,是在数学活动中积累的。
再次是“活动”的,苏联着名数学教育家斯托利亚尔认为:数学教学是数学活动的教学,也是思维活动的教学。那么包括抽象思维、数学证明、数学解题在内的整个数学教学活动都是“数学活动”,这样就过于泛化。我理解的“数学活动经验”所指的“活动”其特定含义主要是对数学材料的具体操作和形象操作探究活动。
至于“基本”,《数学课程标准》把数学知识、数学技能、数学思想、数学活动都冠以“基本”,称作“四基”。
“获得数学基本活动经验”作为教育目标指出,是基于“动态的数学观”,把数学看成是人类的一种活动,是一种充满情感、富于思考的经历体验和探索的活动。这样的数学观必然影响着数学教育观。
首先,数学教学的目标,并非单纯体现于学生接受的数学事实,而更多的是通过对数学思想方法的感悟,对数学活动经验的积累,将“经验材料组织化”“数学材料逻辑化”。数学知识不仅包括定义、公式、法则、定理等数学事实的“客观性知识”,而且包括从属于学生自己的“主观性知识”,即带有个体认知特点的个人知识和数学活动经验,它是经验性的、感性的、不那么严格“隐性知识”。
其次,数学教学不仅是结果的教学,更重要的是过程的教学。数学课堂教学必须结合具体内容让学生在数学学习活动中去“经历过程”。
再次,数学课堂教学应该是开放的。数学活动经验不像事实性知识那样“看得见、摸得着”,而且表述是唯一的。学生在数学活动中对某一数学对象的认识是有个性特征的,在认识的过程中所获得的经验又是多样的,学生的发展也因此而不同。这就决定了数学课堂教学不能封闭式灌输,而要开放式地组织活动。每个学生在学习过程中都有一定的自主性,老师应给各种不同意见以充分表达的机会,积极拓展学生的学习空间。
2. 如何帮助小学生积累基本的数学活动经验
随着数学新课程对“过程与方法”的关注,“数学基本活动经验”日益成为数学教育的一个热门话题。人们对其内涵、组成、教育意义等都进行了深入的探讨。
但如何在实际教学中帮助学生有效地积累数学基本活动经验,仍值得研究。本文略提几点想法,求教于大家。
一、在操作活动中侧重于丰富来自感官、知觉的经验。
“基本活动经验是个体在经历了具体的学科活动之后留下的、具有个体特色的内容,既可以是感觉知觉的,也可以是经过反省之后形成的经验。”在数学活动中,学生通过外显的行为操作,对学习材料的第一手直观感受、体验和经验一般是直接经验。这类操作的直接价值并不是问题的解决,而是对学习材料的感性认识。例如,在学生研究“三角形内角和”问题时,一位学生把任意三角形的三个内角撕下来,将角的顶点重合并依次拼在一起,发现正好形成一个平角,从而得出直观视觉印象:三角形的内角和是 180度。这个过程,学生费时不多,但是亲自动手试一试的操作活动让他获得了对三角形内角和的直观感受。尽管类似于这样的感知明显带有个体认识的成分,并且还存在原始、肤浅、片面、模糊的特征,但这类直接经验的获得,是构建个人理解不可或缺的重要素材。
当然,要使这类经验能合理地积淀,有时还需要经历一个判断、筛选、确认的环节,因为学生首次操作感知的结果并不一定是正确的,而错误的经验将会对学生的后续学习带来负面的影响。举个例子来说,在教学“认识角”时,许多教师都会让学生去摸一摸具体实物上“角的顶点”,然后让学生说一说有什么感觉。学生往往会回答:“角的顶点是尖尖的,摸上去有刺痛的感觉。”这个回答体现了学生的认知起点及初始经验处于“生活数学”范畴,不足以反映数学的本质特征,如果教师不及时加以纠正和引导,那么在接下去的练习中就有可能会出现类似钟面上指针的针尖也是角、墙角也是角的错误认识。因此,数学活动所期望学生获得的经验应与某些生活经验加以区别。
再如,在教学“面积单位”时,教师往往会借助多媒体的演示力求使学生获得更充分的关于平方厘米、平方分米以及平方米的表象。这一出发点是好的,但在实际教学过程中却有可能由于夸大了多媒体的作用而忽视了学生实际感知给他带来的错误体验。许多教师往往会指着屏幕上被放大很多倍的正方形向学生介绍——边长是1厘米的正方形的面积就是1平方厘米。到底1平方厘米有多大?是学生手上的指甲盖那么大小的正方形还是屏幕上一块手绢大的正方形?如果教师此时不加以强调和规范,那么学生对于1平方厘米表象的建立就会受到影响,屏幕上被放大的“1平方厘米”很有可能会成为学生直观感知后的错误经验,形成对后续学习的干扰。因此,在经验获得的初始阶段,应该尽可能地使一些操作活动为学生的认知提供一个较为正确、清晰的体验,而不是模棱两可、似是而非的感知。经验的全面性和准确性必须为教师所重视,在提供素材、组织操作活动以及课堂提问、归纳时,教师也要充分考虑到上述因素。
二、在探究活动中侧重子融合行为操作经验与思维操作经验。
在数学课堂中,我们经常会向学生抛出特定情境下的某些问题,让学生进行动手操作、自主探究、合作交流,这其中,既有外显的行为操作活动,也有思维层面的操作活动。学生能获得融直接经验与间接经验为一体的数学活动经验。这类探究活动直接指向
问题的解决而非获取第一手直观体验。学生不仅在活动中有体验,在活动前、活动中、活动后都经历着数学思考。
例如,在教学三年级上册“统计与可能性”一课时,教师一般会让学生做“摸球”实验来感受可能性的大小。基于学生已有的知识经验,在已知盒内有9个白球和1个黄球的前提下让学生猜摸到哪种颜色球的可能性大,对学生来说已经毫无新鲜感,因此教师变化角度展开如下数学活动:“(出示盒子)同学们,这个盒子里放有白色和黄色的球共10个,不过两种球的数量不相等。如果不打开盒子看,你们有办法知道哪种颜色的球多吗?”面对这样一个问题,不同层次的学生会充分调动各自已有的经验来尝试解决。有的同学用猜的方法,随即因其结果的不确定性被同伴否认。也有同学认为可以用摸球的方法,每次摸出一个看看颜色,然后放回去摇匀再摸,多摸几次,最后看摸到哪种颜色的球多,就说明这种颜色的球多。此时的动手操作和实验成为了学生探究的需要,由于学生对实验的结果充满渴望,因此在这类探索活动中,学生所积累的数学活动经验也因个体的强烈感受而充满了活力。不可否认的是,虽然在某些问题的解决中,某种经验本身就具有很好的指导作用和实用价值,但要使数学活动经验更长效地纳入学生的个体知识体系,还需要经历一个概念化和形式化的过程,这是经验与“双基”相互融合、向“思想”升华的必要途径。
三、在思维活动中侧重于积累和提升策略性、方法性经验。
在思维操作活动中获得的经验即思维操作的经验,比如归纳的经验、类比的经验、证明的经验,等等。就一个人的理性而言,思维过程也能积淀出一种经验,这种经验就属于思考的经验。一个数学活动经验相对丰富并且善于反思的学生,他的数学直觉必 然会随着经验的积累而增强。
例如,在研究“比的基本性质”时,教材要求学生根据小冬测量几瓶液体的质量和体积的记录,填写质量和体积的比值,由此启发学生观察等式,联系对分数的基本性质的已有认识进行合情推理,探索比的基本性质。尽管学生对液体质量与体积的比值所表
示的实际意义——“密度”不太了解,但是由于有着对之前学习的商不变规律、分数基本性质的探究经验,大部分学生会产生一个数学直觉,那就是在“比”中也存在类似的性质。“比的前项和后项同时乘或除以相同的数(0除外),比值不变”这个结论便是依据类比的经验得出的。而随即展开的验证活动中,学生也能从过去相关的经验中找到方法上的支撑,因此,教师在这段内容的处理上可以大胆放手。学生类似的经验越丰富,新知就越容易主动纳入到已有的知识体系之中。教师所要做的便是对这些经验进行梳理,帮助学生发现其本质的异同,继而将学生发现的一个个知识“点”连接成一串知识“链”,进而构成牢固的知识“网”。
在上述教学案例中,学生的经验生成是在思维层面进行的,没有依附于具体的情境,仅在头脑中进行合情推理,并且整个过程更趋于有序。从获得的经验类型来看,这类活动中获得的经验相对前两种更侧重策略和方法,也更为理性。从这点上可以看出,思考的经验的获取是派生出思维模式和思维方法的重要渠道,这些成分对学生开展创新性活动具有十分重要的奠基作用。
四、在综合活动中侧重于发展复合、应用的经验。
现实中,许多数学活动都会要求学生有多种经验参与其中,不仅有操作的经验、探究的经验,也有思考的经验,更需要有应用的意识。
例如,下图中的两条线段表示两幢新建的大楼。现在要从A处将煤气送往两幢大楼,并且要使煤气管道的长度尽可能短,你能表示管道的位置吗?
解决这个实际问题需要学生用“从直线外一点到这条直线所作的所有线段中,垂线段最短”的知识来诠释生活中的数学问题。如果学生已经具备了应用的意识,并能顺利地作图解答,那么说明他的相关知识经验已经形成,反之,则说明形成不力。对大多数
学生来说,总是先进行思维上的深思熟虑而后再进行作图设计,最后实践操作。因此,应用的意识是充分建立在学生思考的经验和操作的经验基础上的。正如朱德全教授所指出的,“应用意识的生成便是知识经验形成的标志。”作为数学基本活动经验的核心成
分,应用意识需要教师在教学过程中更多地加以关注和发展。
值得一提的是,越是复杂的数学活动越需要积极的情感意志相伴,这种体验性成分也是学生基本活动经验不可或缺的组成部分,它对于良好人格的塑造具有不可替代的作用。当学生在活动结束后反思其整个解决问题的过程,除了对思考的经验、探究的经验以及具体操作经验有所感悟以外,成功或失败的情绪体验也能逐渐凝聚为其情绪特征的一部分并获得发展。因而,积累学生基本数学活动经验,感性认识、情绪体验及应用意识缺一不可。只有活动经验的均衡发展,才有可能实现学生的全面发展。
3. 数学课标中“基本思想”和“基本活动经验”具体指什么
课标中的数学思想
《课标》(修订稿)把“双基”改变“四基”,即改为关于数学的: 基础知识、基本技能、基本思想、基本活动经验。
“基本思想”主要是指演绎和归纳,这应当是整个数学教学的主线, 是最上位的思想。 演绎和归纳不是矛盾的,其教学也不是矛盾的, 通过归纳来预测结果,然后通过演绎来验证结果。 在具体的问题中,会涉及到数学抽象、数学模型、等量替换、数形结合等数学思想, 但最上位的思想还是演绎和归纳。 之所以用“基本思想”而不用基本思想方法,就是要与换元法、递归法、配方法等具体的数学方法区别。 每一个具体的方法可能是重要的,但它们是个案,不具有一般性。 作为一种思想来掌握是不必要的,经过一段时间,学生很可能就忘却了。 这里所说的思想,是大的思想, 是希望学生领会之后能够终生受益的那种思想方法。
史宁中教授认为:演绎推理的主要功能在于验证结论,而不在于发现结论。 我们缺少的是根据情况“预测结果”的能力;根据结果“探究成因”的能力。而这正是归纳推理的能力。
就方法而言,归纳推理十分庞杂,枚举法、归纳法、类比法、统计推断、因果分析,以及观察实验、比较分类、综合分析等均可被包容。与演绎推理相反,归纳推理是一种“从特殊到一般的推理”。 借助归纳推理可以培养学生“预测结果”和“探究成因”的能力,是演绎推理不可比拟的。从方法论的角度考虑,“双基教育”缺少归纳能力的培养,对学生未来走向社会不利,对培养创新性人才不利。
一、什么是小学数学思想方法
所谓的数学思想,是指人们对数学理论与内容的本质认识,是从某些具体数学认识过程中提炼出的一些观点,它揭示了数学发展中普遍的规律,它直接支配着数学的实践活动,这是对数学规律的理性认识。
所谓的数学方法,就是解决数学问题的方法,即解决数学具体问题时所采用的方式、途径和手段,也可以说是解决数学问题的策略。
数学思想是宏观的,它更具有普遍的指导意义。而数学方法是微观的,它是解决数学问题的直接具体的手段。一般来说,前者给出了解决问题的方向,后者给出了解决问题的策略。但由于小学数学内容比较简单,知识最为基础,所以隐藏的思想和方法很难截然分开,更多的反映在联系方面,其本质往往是一致的。如常用的分类思想和分类方法,集合思想和交集方法,在本质上都是相通的,所以小学数学通常把数学思想和方法看成一个整体概念,即小学数学思想方法。
二、小学数学思想方法有哪些?
1、对应思想方法
对应是人们对两个集合因素之间的联系的一种思想方法,小学数学一般是一一对应的直观图表,并以此孕伏函数思想。如直线上的点(数轴)与表示具体的数是一一对应。
2、假设思想方法
假设是先对题目中的已知条件或问题作出某种假设,然后按照题中的已知条件进行推算,根据数量出现的矛盾,加以适当调整,最后找到正确答案的一种思想方法。假设思想是一种有意义的想象思维,掌握之后可以使要解决的问题更形象、具体,从而丰富解题思路。
3、比较思想方法
比较思想是数学中常见的思想方法之一,也是促进学生思维发展的手段。在教学分数应用题中,教师善于引导学生比较题中已知和未知数量变化前后的情况,可以帮助学生较快地找到解题途径。
4、符号化思想方法
用符号化的语言(包括字母、数字、图形和各种特定的符号)来描述数学内容,这就是符号思想。如数学中各种数量关系,量的变化及量与量之间进行推导和演算,都是用小小的字母表示数,以符号的浓缩形式表达大量的信息。如定律、公式、等。
5、类比思想方法
类比思想是指依据两类数学对象的相似性,有可能将已知的一类数学对象的性质迁移到另一类数学对象上去的思想。如加法交换律和乘法交换律、长方形的面积公式、平行四边形面积公式和三角形面积公式。类比思想不仅使数学知识容易理解,而且使公式的记忆变得顺水推舟的自然和简洁。
6、转化思想方法
转化思想是由一种形式变换成另一种形式的思想方法,而其本身的大小是不变的。如几何的等积变换、解方程的同解变换、公式的变形等,在计算中也常用到甲÷乙=甲×1/乙。
7、分类思想方法
分类思想方法不是数学独有的方法,数学的分类思想方法体现对数学对象的分类及其分类的标准。如自然数的分类,若按能否被2整除分奇数和偶数;按约数的个数分质数和合数。又如三角形可以按边分,也可以按角分。不同的分类标准就会有不同的分类结果,从而产生新的概念。对数学对象的正确、合理分类取决于分类标准的正确、合理性,数学知识的分类有助于学生对知识的梳理和建构。
8、集合思想方法
集合思想就是运用集合的概念、逻辑语言、运算、图形等来解决数学问题或非纯数学问题的思想方法。小学采用直观手段,利用图形和实物渗透集合思想。在讲述公约数和公倍数时采用了交集的思想方法。
9、数形结合思想方法
数和形是数学研究的两个主要对象,数离不开形,形离不开数,一方面抽象的数学概念,复杂的数量关系,借助图形使之直观化、形象化、简单化。另一方面复杂的形体可以用简单的数量关系表示。在解应用题中常常借助线段图的直观帮助分析数量关系。
10、统计思想方法:
小学数学中的统计图表是一些基本的统计方法,求平均数应用题是体现出数据处理的思想方法。
11、极限思想方法:
事物是从量变到质变的,极限方法的实质正是通过量变的无限过程达到质变。在讲“圆的面积和周长”时,“化圆为方”“化曲为直”的极限分割思路,在观察有限分割的基础上想象它们的极限状态,这样不仅使学生掌握公式还能从曲与直的矛盾转化中萌发了无限逼近的极限思想。
12、代换思想方法:
他是方程解法的重要原理,解题时可将某个条件用别的条件进行代换。如学校买了4张桌子和9把椅子,共用去504元,一张桌子和3把椅子的价钱正好相等,桌子和椅子的单价各是多少?
13、可逆思想方法:
它是逻辑思维中的基本思想,当顺向思维难于解答时,可以从条件或问题思维寻求解题思路的方法,有时可以借线段图逆推。如一辆汽车从甲地开往乙地,第一小时行了全程的1/7,第二小时比第一小时多行了16千米,还有94千米,求甲乙之距。
14、化归思维方法:
把有可能解决的或未解决的问题,通过转化过程,归结为一类以便解决可较易解决的问题,以求得解决,这就是“化归”。而数学知识联系紧密,新知识往往是旧知识的引申和扩展。让学生面对新知会用化归思想方法去思考问题,对独立获得新知能力的提高无疑是有很大帮助。
15、变中抓不变的思想方法:
在纷繁复杂的变化中如何把握数量关系,抓不变的量为突破口,往往问了就迎刃而解。如:科技书和文艺书共630本,其中科技书20%,后来又买来一些科技书,这时科技书占30%,又买来科技书多少本?
16、数学模型思想方法:
所谓数学模型思想是指对于现实世界的某一特定对象,从它特定的生活原型出发,充分运用观察、实验、操作、比较、分析综合概括等所谓过程,得到简化和假设,它是把生活中实际问题转化为数学问题模型的一种思想方法。培养学生用数学的眼光认识和处理周围事物或数学问题乃数学的最高境界,也是学生高数学素养所追求的目标。
17、整体思想方法:
对数学问题的观察和分析从宏观和大处着手,整体把握化零为整,往往不失为一种更便捷更省时的方法。
三、怎样教给学生数学的思想方法:
1、深入钻研教材,认真挖掘教材中渗透的数学思想方法因素。
2、在知识的发生、形成、发展过程中,适时地进行数学思想方法的渗透。
3、注意在知识的小结、复习过程中运用对比、归类的方法,帮助学生整理出比较清晰的、常用的一些数学思想方法。
4、引导学生应用数学的思想方法去解决一些生活中的实际问题。
5、考试时要适当设计一些题目,考查学生对数学思想方法理解、应用的能力。