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数学思想方法在课堂教学中的运用

2016-11-16吴丽琴

课程教育研究·中 2016年8期
关键词:数学课堂教学

吴丽琴

【摘要】数学思想是宏观的,它的意思不仅是解题的训练,更重要的是能形成一种思维的习惯与模式,这种习惯与模式不仅影响着人的数学思考,也影响到生活中每件事的思考与决策。

【关键词】数学 课堂 教学

【中图分类号】G623.5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)08-0130-02

多年的数学学习,也许淡忘了数学的学习过程,也模糊了数学知识本身,但数学的思想方法却作为一种素养永远的成为了积淀。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。数学方法,是指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。

引导学生数学探究时,教师要渗透数学方法,在设计数学课、审视数学课堂时亦应当运用数学的思想方法。用数学思想解读教材、用数学思想设计能更好地为数学教学服务,提高课堂实效。

一、分类讨论的思想方法

分类讨论思想是指在解决一个问题时,无法用同一种方法去解决,而需要一个标准将问题划分成几个能用不同形式去解决的小问题,将这些小问题一一加以解决,从而使问题得到解决。它既是一种重要的数学思想,更是一种重要的数学逻辑方法。在数学课堂教学中,运用这种思想方法可使课堂教学流程清晰,教学结构合理,对知识的探究更具逻辑性、综合性、严密性,更能训练学生的思维条理性和概括性。

《三角形的内角和》是一节许多教师都乐于展示的课,因此可以在赛课、展示课、观摩课、汇报课等众多研讨场合听到这节课。但所看过的这节课,都大致的经历了下列探究流程:理解什么是内角和,什么是三角形的内角和;猜测三角形的内角和是多少;用各种方法验证三角形的内角和是180度。

这样的教学方法带来的弊端是不严密。量一量,加一加的方法亦是如此,只要学生是真实地操作,答案必定异彩纷呈。面对全班答案各异的情形,老师只好强硬地解释说那是误差引起的,事实上三角形的内角和是180度。有的老师说,没关系,到中学老师会用演绎推理的方法严密地获得“三角形内角和是180度” 的结论。在小学阶段,根据已有的知识与能力真没法用演绎推理的方法获得结论吗?带着这个问题展开了思考并进行了实践:

(一)认识内角及内角和

课件出示长方形,提问:长方形的内角是什么意思?它的内角和是多少度?你怎么知道的?

把长方形沿对角线剪开,呈现其中一个三角形,提问:三角形的内角是什么意思?这个三角形的内角和是多少?

(二)探究三角形的内角和

1.探究直角三角形的内角和

(1)操作

把一个长方形沿对角线剪开,得到两个完全一样的直角三角形。

(2)对比

①长方形与三角形对比:长方形中的四个内角和转化成了两个三角形共六个内角的和。

②两个直角三角形对比:会完全重合,三个角分别对应相等,即每个三角形的内角和都会等于360度的一半,所以剪出的两个直角三角形的内角和都是180度。

(3)迁移

①每个直角三角形都可以用这样的方法探索出内角和吗?

②每个直角三角形的内角和都是180度吗?

2.探究锐角三角形的内角和

(1)提出问题

师:现在这个不是直角三角形,那它是?(板书钝角三角形)。这个钝角三角形的内角和又是多少呢?怎么探究?

(2)分组探究

(3)自主交流(交流时淡化量一量,加一加,以及折一折或剪拼的方法。)

生:画一条高,将三角形分成了两个三角形,共六个内角,和为360度,去掉两个90度的内角,另4个内角的度数和为180度,也就是原来钝角三角形的内角和是180度。

(4)归纳小结

提问:所有的钝角三角形都可以用这样的方法获得内角和180度的结论吗?

3.探究锐角三角形的内角和

(1)分类:三角形按角分可以分为哪些三角形?

(2)迁移:锐角三角形的内角和是多少?你能用什么方法来说明?

在这份教学设计中,主要运用了分类的思想。将三角形的内角和分三类进行探究。这三类三角形中,以直角三角形为突破口,借助长方形的基础推理出直角三角形的内角和为180度,然后用转化思想,将钝角三角形转化为直角三角形,推理出钝角三角形的内角和为180度,接着用迁移思想,将锐角三角形也转化为直角三角形,同样推理出锐角三角形的内角和为180度。最后用完全归纳法,得出三角形的内角和为180度。

二、比较的思想方法

学过数学的人都习惯用“一环接一环”这个短语来形容知识之间的联系。的确,数学知识之间,往往既有联系又有区别,在教学过程中,教师不妨好好地让学生比较一番,比出新知,比出乐趣。

在第十六届华东六省一市赛课中,有位老师执教了《看图找关系》一课就充分运用了比较的思想。当时赛课承办学校是晋江三实小,学校附近有个“久久厝边超市”。老师从这两个地点入手,创设了教学情境:

(一)看图

1.找相同

师:同学们,找相同游戏玩过吗?(生:玩过。)师:如果给你四幅图,让你找相同,还会吗?(生:会。)师:那就开始吧。

生1:它们都是折线统计图。

师:行啊,那就用折线统计图的眼光来看看它们吧。还有什么相同?

生2:我看到都有横轴和纵轴

师:眼力不错,看出都有两条轴。(板书画出两条轴)还有吗?

生3:我看到都有时间和速度。

师:的确,它们都有两个量。(贴出卡片:速度、时间。呈现如下板书:)还有吗?

生4:它们都有向上的或向下的线。

师:你真会观察,这样吧,先给你所说的那些线起个名字——折线。这位同学看出了四幅图都有折线。(板书:折线)还有别的相同吗?

生:没有了。

师(指着图问):看看这两个量,应该摆在什么位置上?(指名操作,学生将板书修正如下:)

师:瞧,他这么一摆,又摆出了一处相同,横轴都表示什么?(生齐:时间。)纵轴呢?(生齐:速度。)

2.找不同

师:看来,找相同难不倒大家,我们换个游戏——找不同。

生1:它们的折线都不相同。

师:真厉害!一眼就看出折线不同。大家想一想,在这些图中,折线都表示出了谁和谁的关系?

生齐:速度和时间的关系。

(二)找关系

1.创设情境

师:讲到速度与时间,想起了一件事情,昨天,我乘车从“久久厝边超市”来到我们晋江三实小。这段时间,汽车的速度是怎么变化的呢,想知道吗?

生:想。

师:不告诉你们。给段声音,看谁能听出来。(播放汽车行驶的声音)

生1:我听到汽车一开始是越来越快。然后就越来越慢。

师:听力不错。你说的越来越快,我们如果称它为速度增加,那么越来越慢就称为——

生1:速度减小。

师:聪明。只是速度增加后马上就减小吗?

生2:不是,中间的一段速度是保持不变的。

师:很好,就用你的这个词——保持不变。原来,汽车的速度经历了这样的变化过程:先是——(生:速度增加),接着——(生:保持不变),然后——(生:速度减小)。想一想,刚才的四幅图,哪一幅能表示出汽车的速度变化情况?

……

《看图找关系》这节课,从题眼来看有两个行为动词:“看”、“找”。那么“看”,要解决“看什么”和“怎么看”的问题;同样,“找”,也要解决“找什么”和“怎么找”的问题。在这个教学片断中,老师用了两次比较。第一次找相同,比出了图中应具备的信息:两条轴,两个量,并轴与量建立起对应关系,从而解决了“看什么” 的问题;第二次找不同:折线不同,表示图的关系也不同,这些不同的折线,到底表示出了怎样的关系,从而引发了学生的认知冲突,转入解决“怎么看”的问题。

三、极限的数学思想

极限的思想,是指用极限概念分析问题和解决问题的一种数学思想。灵活地借助极限思想,可以将某些数学问题化难为易,避免一些复杂运算,探索出解题方向或转化途径。因此,在教学中,教师应该刻意挖掘,并适机将这一思想和方法适度地渗透给学生。

《鸽巢问题》一课,例题是这样的:“4支铅笔放入3个笔筒里,总有一个笔筒里至少有2支铅笔。”有位老师在教学这节课时,这样组织探究:

1.操作:4支铅笔放入3个笔筒里,有几种放法?

2.列举:将各种分法列举成表格。

4支铅笔放入3个笔筒里

3.小结:这时候,我们就说,4支铅笔放入3个笔筒里,总有一个笔筒里至少有2支铅笔。想一想,总有是什么意思?至少是什么意思?

生1:总有,就是一定的意思。

生2:至少,就是最少的意思。

师:对了,至少是2支,说明可以等于2支,也可以大于2支。

师:板书:至少(大于或等于)

4.识记:全班把结论读一遍。

在这个环节中,教师运用了列表法、列举法、操作法都非常巧妙,只是没把极限思想理解到位。以至于整节课自始至终学生都没充分掌握鸽巢原理,临下课总结时,学生还在说:“老师,我觉得鸽巢原理是不对的,你说总有一个笔筒至少是2支,可我看到也有1支的,也有0支的。”假如,老师能把教材中隐性的极限思想(找最大、找最小)挖掘出来,设计到教学中,教学效果肯定是不一样的。

1.操作:4支铅笔放入3个笔筒里,有几种放法?

2.列举:将各种分法列举成表格(把上表做些微调,有意识地把每种分法的最大数放在同一列上)。

3.找最大:请同学们圈出每种分法中的最大数。

4.找最小:把每种分法的最大数(即刚才圈出的数)拿出来比一比,最小是谁?还能比2更小吗?

5.想原因:为什么至少是2支?

6.总结:把你的发现来说一说。怎样把你的发现说得最简洁?

带着这种想法,把这节课找了个班级进行了试教,学生学得轻松,理解得透彻。把极限思想得到了充分的运用:圈出最大数是要求,找出最小数是结论。两个极限一搭,整个知识就浅显易懂得了。

数学思想是宏观的,它的意思不仅是解题的训练,更重要的是能形成一种思维的习惯与模式,这种习惯与模式不仅影响着人的数学思考,也影响到生活中每件事的思考与决策。因此,以数学探究为载体,凸显数学思想方法应成为数学教学的主流。

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