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小学生的数学思维训练首先要强化形象思维训练,为抽象思维奠定基础。其次是采用“数形结合”的策略,为学生的形象思维向抽象思维的发展架设桥梁,提高抽象概括水平。在日常的辩证训练过程中,做到“数中有形,形中有数”,促进形象思维与抽象思维的和谐发展,达到“数形交融”的境界追求。
一、 强化形象思维训练,奠定抽象概括的基础
1. 丰富表象储备。表象是形象思维的基本单位,形象思维要依靠表象来进行思维,要发展学生的形象思维,必须打好基础,丰富表象材料的积累。
2. 体验形象思维的过程。表象不但可以储存,而且可以通过猜想、联想、想象等方式进行加工、重组,形成新的表象。猜想、联想、想象是进行形象思维的重要方式。形象思维训练要重视在课堂教学中创设问题情景,引导学生大胆猜想、联想、想象,充分发挥学生丰富的想象力,提高形象思维能力。
数学中的许多定律、定理往往是通过猜测进行假设,然后再经过逻辑论证才确立的。我们要引导学生经历猜想、验证、结论、应用的过程,如在教学“能被3整数的数的特征”时,可这样引导学生猜想:① 复习能被2和5整除的数的特征,我们是怎样发现这一特征的。② 老师示范,激发兴趣。让学生举出一些自然数,老师很快地告诉学生这些自然数能否被3整除,充分调动学生的好奇心。③ 学生猜想能被3整除的数有什么特征。再通过思考、猜测、举例验证,最后由学生推导出能被3整除的数的特征。
想象是形象思维的高级形式,具有形象性、新颖性、创造性和高度概括性等特点。在数学学习活动中,许多地方都需要想象能力的支撑。如圆面积的推导,小学数学中是运用转化策略进行推导的:沿着半径把圆分成若干等份,再让一系列圆心角互相咬合,便拼成了一个近似的长方形,平分的份数越多,拼成的与长方形越近似,可以想象,若能无限分割,则就拼成了一个长方形,再由长方形面积计算方法推导出圆面积的计算公式。教材是用平均分布16份、32份的图形引导学生想象的。这里是极限思想的渗透,如果没有一定的想象能力,学生是无法理解的。
3. 进行画思维导图、知识树的训练。思维导图、知识树是比较高级的形象思维,已经脱离具体的物象,是在文字与图形的结合中引导学生的思维。中高年级的学生可以尝试学习画思维导图或知识树的训练。经常把知识点按一定的知识的层次、方面制成整体结构图,使学生在大脑中形成图式表象,用形象思维的方式帮助学生建构整体知识结构。
二、 渗透“数形结合”思想,架设形象思维与抽象思维的桥梁
“数形结合”是数学中常用的数学思想方法,是指把数学问题中的运算、数量关系等与几何图形与图像结合起来进行思考的思想方法,使逻辑思维与形象思维完美的统一起来。在小学数学中,运用“数形结合”的思想,架构形象思维与抽象思维的桥梁,在培养形象思维的同时,促进抽象思维能力的发展。
教材的编排,体现了数形结合思想。纵观苏教版小学数学教材,从一年级到六年级,都充分体现了“数形结合”的思想。如“倍数应用题”内容的安排:二年级教材是通过数与物的结合,帮助学生初步建立起“倍数”的概念,理解“求一个数的几倍”的意义。在学生初步建立起“倍数”概念的基础上,逐步脱离对实物形象的依赖,过渡到画线段图理解,“数物结合”过渡到“数形结合”。教材从直观的“数物结合”起步,逐步过渡到比较抽象的“数形结合”,进而学习用数学语言来表达,使学生经历从直观感知、“数形结合”到抽象表达的过程,体验数学学习的基本途径,形成“数形结合”这一数学思想。
三、 “ 数形交融”促进形象思维与抽象思维和谐发展
形象思维与抽象思维辩证统一于学习过程之中。形象积累、抽象概括是一个渐进的过程。形象积累丰富到一定程度,抽象概括就有水到渠成的感觉。“搭配中的规律”是四年级教材中的教学内容,通过例题探索“木偶与帽子的搭配”搭配种类,理解帽子的顶数乘木偶的个数等于搭配的种数。怎样引导学生经历表象积累、探索规律、抽象概括,达到数中有形、形中有数这一“数形交融”的境界呢?那就是要引导学生经历“数—形—数”的学习过程。一位老师是这样教学的:
1. 操作图片,初步感知,形成表象。学生用图片操作,看有几种搭配。然后让学生交流。从学生的交流中可以看出学生已经初步感知了规律。
2. 画图表示,运用符号,初步抽象。教师提出要求:用画图的方式简洁地表示这种关系。学生的画法很多,有实物的,有文字的,也有字母、图形的,表现出一定的抽象性。教师投影展示学生的作品。让学生观察、思考。让学生说说线表示什么?再让学生从两个方面说说思考的过程。之后课件演示,从木偶出发怎样思考,从帽子出发怎样思考,逐步引出2个3和3个2,而这正是计算的基础。
3. 抽象概括,总结规律,构建模型。
教师板书:帽子的顶数木偶的个数搭配的种数分别在下面对应写上2、3、6。但教师不急于让学生总结,而是继续深化,让学生进行思考,积累经验,增加了一顶帽子,一个木偶,让学生画图用简洁的方法表示。学生操作后说说思考的过程,同样要从两个方面去思考。
板书:3、4、12
再增加一顶帽子,一个木偶。这时要求学生不画图(学生在头脑中已经有图了,能够用积累的表象进行思考了),先想想,再说说,同桌互说。然后在学生交流后板书:4、5、20
再增加一顶帽子,一个木偶。学生几乎脱口而出:5×8=40。教师似乎并不着急,在40后面添上“?”,让学生画图验证,突出5个8和8个5。再根据板书,让学生总结规律。这时水到渠成,计算公式已经不再抽象,学生看到算式,必然会联想到图形,看到图形也必然会想到算式。数和形很好地结合起来了。形象思维与抽象思维很自然地结合起来。
(作者单位:吴江市盛泽实验小学)
一、 强化形象思维训练,奠定抽象概括的基础
1. 丰富表象储备。表象是形象思维的基本单位,形象思维要依靠表象来进行思维,要发展学生的形象思维,必须打好基础,丰富表象材料的积累。
2. 体验形象思维的过程。表象不但可以储存,而且可以通过猜想、联想、想象等方式进行加工、重组,形成新的表象。猜想、联想、想象是进行形象思维的重要方式。形象思维训练要重视在课堂教学中创设问题情景,引导学生大胆猜想、联想、想象,充分发挥学生丰富的想象力,提高形象思维能力。
数学中的许多定律、定理往往是通过猜测进行假设,然后再经过逻辑论证才确立的。我们要引导学生经历猜想、验证、结论、应用的过程,如在教学“能被3整数的数的特征”时,可这样引导学生猜想:① 复习能被2和5整除的数的特征,我们是怎样发现这一特征的。② 老师示范,激发兴趣。让学生举出一些自然数,老师很快地告诉学生这些自然数能否被3整除,充分调动学生的好奇心。③ 学生猜想能被3整除的数有什么特征。再通过思考、猜测、举例验证,最后由学生推导出能被3整除的数的特征。
想象是形象思维的高级形式,具有形象性、新颖性、创造性和高度概括性等特点。在数学学习活动中,许多地方都需要想象能力的支撑。如圆面积的推导,小学数学中是运用转化策略进行推导的:沿着半径把圆分成若干等份,再让一系列圆心角互相咬合,便拼成了一个近似的长方形,平分的份数越多,拼成的与长方形越近似,可以想象,若能无限分割,则就拼成了一个长方形,再由长方形面积计算方法推导出圆面积的计算公式。教材是用平均分布16份、32份的图形引导学生想象的。这里是极限思想的渗透,如果没有一定的想象能力,学生是无法理解的。
3. 进行画思维导图、知识树的训练。思维导图、知识树是比较高级的形象思维,已经脱离具体的物象,是在文字与图形的结合中引导学生的思维。中高年级的学生可以尝试学习画思维导图或知识树的训练。经常把知识点按一定的知识的层次、方面制成整体结构图,使学生在大脑中形成图式表象,用形象思维的方式帮助学生建构整体知识结构。
二、 渗透“数形结合”思想,架设形象思维与抽象思维的桥梁
“数形结合”是数学中常用的数学思想方法,是指把数学问题中的运算、数量关系等与几何图形与图像结合起来进行思考的思想方法,使逻辑思维与形象思维完美的统一起来。在小学数学中,运用“数形结合”的思想,架构形象思维与抽象思维的桥梁,在培养形象思维的同时,促进抽象思维能力的发展。
教材的编排,体现了数形结合思想。纵观苏教版小学数学教材,从一年级到六年级,都充分体现了“数形结合”的思想。如“倍数应用题”内容的安排:二年级教材是通过数与物的结合,帮助学生初步建立起“倍数”的概念,理解“求一个数的几倍”的意义。在学生初步建立起“倍数”概念的基础上,逐步脱离对实物形象的依赖,过渡到画线段图理解,“数物结合”过渡到“数形结合”。教材从直观的“数物结合”起步,逐步过渡到比较抽象的“数形结合”,进而学习用数学语言来表达,使学生经历从直观感知、“数形结合”到抽象表达的过程,体验数学学习的基本途径,形成“数形结合”这一数学思想。
三、 “ 数形交融”促进形象思维与抽象思维和谐发展
形象思维与抽象思维辩证统一于学习过程之中。形象积累、抽象概括是一个渐进的过程。形象积累丰富到一定程度,抽象概括就有水到渠成的感觉。“搭配中的规律”是四年级教材中的教学内容,通过例题探索“木偶与帽子的搭配”搭配种类,理解帽子的顶数乘木偶的个数等于搭配的种数。怎样引导学生经历表象积累、探索规律、抽象概括,达到数中有形、形中有数这一“数形交融”的境界呢?那就是要引导学生经历“数—形—数”的学习过程。一位老师是这样教学的:
1. 操作图片,初步感知,形成表象。学生用图片操作,看有几种搭配。然后让学生交流。从学生的交流中可以看出学生已经初步感知了规律。
2. 画图表示,运用符号,初步抽象。教师提出要求:用画图的方式简洁地表示这种关系。学生的画法很多,有实物的,有文字的,也有字母、图形的,表现出一定的抽象性。教师投影展示学生的作品。让学生观察、思考。让学生说说线表示什么?再让学生从两个方面说说思考的过程。之后课件演示,从木偶出发怎样思考,从帽子出发怎样思考,逐步引出2个3和3个2,而这正是计算的基础。
3. 抽象概括,总结规律,构建模型。
教师板书:帽子的顶数木偶的个数搭配的种数分别在下面对应写上2、3、6。但教师不急于让学生总结,而是继续深化,让学生进行思考,积累经验,增加了一顶帽子,一个木偶,让学生画图用简洁的方法表示。学生操作后说说思考的过程,同样要从两个方面去思考。
板书:3、4、12
再增加一顶帽子,一个木偶。这时要求学生不画图(学生在头脑中已经有图了,能够用积累的表象进行思考了),先想想,再说说,同桌互说。然后在学生交流后板书:4、5、20
再增加一顶帽子,一个木偶。学生几乎脱口而出:5×8=40。教师似乎并不着急,在40后面添上“?”,让学生画图验证,突出5个8和8个5。再根据板书,让学生总结规律。这时水到渠成,计算公式已经不再抽象,学生看到算式,必然会联想到图形,看到图形也必然会想到算式。数和形很好地结合起来了。形象思维与抽象思维很自然地结合起来。
(作者单位:吴江市盛泽实验小学)