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数学“童画”,让思维的轨迹更清晰

2019-10-10李艳梅

小学教学参考(数学) 2019年9期
关键词:看得见童画数学

李艳梅

[摘 要]数学“童画”是一种可视化的学习方式,它主张学生学会用数学的眼光把握、抽象事物的本质,用图式的方式表达思维过程。通过数学“童画”表示、说明、示意、猜测,让内涵“显出来”,让发现“说得清”,让思路“看得见”,让推理“说得通”,让特征“说得准”,从而让学生思维的轨迹更清晰。

[关键词]数学“童画”;思维轨迹;看得见

[中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2019)26-0033-03

数学“童画”是一种可视化的学习方式,是用感性的方式表达理性的思维。数学“童画”主张学生用数学的眼光把握、抽象事物的本质,用图式的方式表达思维的过程。现结合教学实际,谈谈如何通过数学“童画”,让学生思维的轨迹更清晰。

一、“童画”表示让内涵“显出来”

在核心素养下,数学教学要注重数学思想的渗透,特别是在小学阶段,数形结合思想的渗透更为重要。形是一种直观形式,学生能看得见,并能借助图形把一些概念和定律的内涵挖掘出来,有助于对一些概念和定律的理解。在理解中记忆和在理解中应用是进一步对知识的内化和深化,特别在“复习与整理”这一环节,让学生把对知识的理解用显性的图画表示出来,是对所学知识进行整合的过程,更是进一步建构知识的过程。

例如,教学苏教版教材四年级下册“运算定律”整理与练习第一课时时,我先让学生对所学的运算定律进行分类整理,然后提问:“你能用‘童画表示出每个运算定律吗?”学生纷纷表示“能够用‘童画表示”,并认真绘画。在学生的“童画”中,多数是画成交换两条长度不等的线段的位置,而用长度不变来表示加法交换律,用三条长度不同的线段表示加法结合律。从“童画”中可看出,对于三个数相加,可以先把前两个数相加再和第三数相加,还可以先把后两个数相加再和第一个数相加,它们的结果不变。学生在画图的过程中体会到加法结合律的内涵是运算顺序变了,而结果不变。用图表示乘法交换律时,多数学生画一个长方形,既可用长乘以宽求出这个长方形的面积,也可以用宽乘以长求出这个长方形的面积,因为面积是相等的,从而凸显了乘法交换律的本质:交换了两个乘数的位置,而结果不变。同样的一个长方形,可以用两种不同的方法求出它的周长,从而得出(a+b)×2=a×2+b×2,促进学生进一步理解乘法分配律的意义和模式。

二、“童画”说明,让发现“说得清”

学习数学一定要多问“为什么”,解释“为什么”就是对知识的来龙去脉的梳理,打通新旧知识的联系。依托数学“童画”的可视性,有助于学生分析问题,把握问题的关键,从而使问题迎刃而解。

例如,在教学苏教版教材五年级下册“分数的基本性质”时,课始我讓学生在同样长的纸条上表示1/2、2/4和4/8,出示问题:1/2、2/4和4/8相等吗?学生在同样长的纸条上分别画出它的1/2、2/4和4/8,他们在画图的过程中对分数的意义有了进一步的理解和深化。从图中一眼就可看出1/2、2/4、4/8表示的长度是一样的,都是表示这个纸条长度的1/2,所以很容易得出结论:1/2=2/4=4/8。接着我追问:“它们的分子、分母都不相同,为什么它们的大小却相等呢?从中你又有什么发现?”学生对照图示分析分数中分子和分母的变化情况,很容易发现:从左往右看,分数的分子和分母同时扩大2倍,分数的大小不变;从右往左看,分数的分子和分母同时缩小2倍,分数的大小不变, 从而抽象概括出分数的基本性质。我继续追问:“我们都知道分数和除法有密切的关系,那么分数的基本性质和以前学过的什么性质是一样的呢?”学生对照图示想到了商不变的性质,从而理解了分数的基本性质为什么要强调“0除外”的道理。借助“童画” ,学生能发现规律并解释规律,找到新知和旧知的内在联系,从而打通知识间的联系,梳理知识,掌握规律,达到利用“童画”说明,让发现“说得清”的效果。

三、“童画”示意,让思路“看得见”

数学“童画”具有直观性,能够帮助学生理解抽象的语言所描述的复杂问题,利用“童画”进行直观示意,把抽象出的典型特征用特定的示意图表示出来,可以清晰地得出指向问题解决的“思维地图”,让思路“看得见”,利于学生用自己的语言把思维过程表达出来,从而解决了学生对抽象的语言描述、符号意义理解上的困难。

例如,在教学苏教版教材五年级下册“解决问题的策略——转化”第二课时时,我首先出示“[12+14+18+116+…+1256]”,然后提问:“你准备怎样解决这个问题?”多数学生都在沉思,没有一个学生说先通分再计算,说明他们意识到这种类型的题目不是用常规的方法就能解决的。于是我提示:“我们解决复杂问题时要从简单的问题着手,若要求[12+14+18+116]的值是多少该怎么做?现在请在一个图形上表示出每个加数,从图上你会有什么发现呢?”学生动手绘图(如下图),并根据图示发现:[12+14+18+116]的和是从单位“1”去掉[116]的部分,就是[1516]。 这时我引导学生观察这个加法算式中的加数 ,思考它们有什么特征,从而总结概括出解决这类问题的方法,即转化策略。这一过程是学生自主动手探索的过程,也是体会转化策略价值的过程。学生借助“童画”,把思考过程说得有条有理,很容易就能找到用转化策略解决实际问题的路径及价值所在,达到用数学“童画”表示,让思路“看得见”的效果。

四、“童画”猜测,让推理“说得通”

在数学教学中,应培养学生的合情推理和演绎推理能力,鼓励学生大胆猜测,并根据猜测进行推理和验证,激发学生参与探索知识的兴趣,鼓励学生再造数学知识生成的过程,从而让学生能有条理且清晰地表达自己的想法和看法。

例如,教学苏教版教材五年级下册“圆的面积公式”时,我设计了以下几个教学环节:

(1)猜测。你认为圆的面积与什么有关?圆的面积单位是平方厘米、平方分米、平方米,你认为圆的面积与什么有直接的关系?学生都认为圆的面积与半径有关,而根据圆的面积单位,部分学生推测出圆的面积与半径的平方有直接的关系。我接着追问:“圆的面积会与圆的半径的平方有什么样的关系呢?你能在圆上画一画、找一找吗?”

(2)尝试。学生在自己所画的圆上找它的面积与半径的平方的关系。有的学生在半圆上画出一个最大的三角形,三角形的底是圆的直径,高是圆的半径,于是得出三角形的面积是半径的平方,半圆的面积小于这样的三角形的2倍,大于一个三角形面积,从而推导出圆的面积是半径的平方的3倍多一些。还有的学生在圆心角90[°]的扇形上画一个边长和半径长度一样的正方形,则半径的平方表示一个边长和半径长度一样的正方形的面积,正方形的面积大于扇形的面积,从而推导出圆的面积比半径的平方的4倍要小一些。

(3)验证。“刚才仅仅是我们的猜测,还需进行验证,能不能把圆转化成我们学过的图形呢?”学生首先想到把圆转化成长方形,于是他们根据书上的提示动手画一画,小组内合作完成。在大家的共同努力下,学生用“童画”表示出从圆转化成长方形的过程。

(4)找联系。“我们把圆转化成长方形,在这过程中什么没变,什么变了?圆和长方形有什么内在联系?”学生对照图示,在小组内合作完成,找出它们之间内在的联系。不难发现,在转化的过程中,面积没变,长方形的长是圆周长的一半,长方形的宽是圆的半径,从而推导出圆的面积是它半径的平方的π 倍,从而验证刚才的猜测是正确的。

(5)总结概括。让学生再一次对照图示回顾刚才推测、验证的过程,在回顾的过程中,学生再一次体会把圆转化成长方形,面积没变,周长变,长方形的面积等于长×宽,长是πr,宽是r,从而得出圆的面积公式是S=πr2。

在上述教学中,教师引导学生直观画图,独立思考,并要求学生把自己的新想法和新体会在组内进行讨论交流,逐步构建起知识结构,形成知识模型,在积累数学活动经验的过程中领悟数学思想,从而达到“童画”猜测,让推理“说得通”的效果。

五、“童画”表达,让特征“说得准”

数学学习不光要让学生知道是什么,还要让学生经历探索认知的过程,并且用自己喜欢的方式表达获得知识的过程。学会用数学的方式去探索和思考是学习数学的关键,而将抽象的知识进行可视化的表达,可以降低学生学习的难度。数学“童画”能将抽象的知识用可视化的形式表达出来,具有直观性和生动性,非常有利于学生的思考和表达。因此,为学生营造一定的探索氛围和提供一定的现实背景是十分重要的。

例如,在教学苏教版教材五年级下册“3的倍数特征”时,我只让学生猜测3的倍数特征,多数学生都说个位上的数是3的倍数,那么这个数就是3的倍数;接着我让学生画图验证自己的猜测,学生画计数器表示数,很多学生列举了个位是3、6、9的数来验证自己的猜测,他们先举了13、16、19这三个数,很显然这三个数都不是3的倍数,然后他们在计数器上画出了是3的倍数的数字。从中可以发现,3的倍数特征与这个数的个位数字没有关系,而与这个数各个数位上数的和有关;各个数位上数字的和是3的倍数,那么这个数就是3的倍数。学生借助“童画”,很顺利地发现了3的倍数特征,并用自己的语言准确地总结概括出来。

总之,数学“童画”體现“以生为本”的理念,用儿童的表达方式构建和整合知识结构,促进新知从感性到理性的有效转化,让儿童的思维轨迹更清晰。

【本文系徐州市教育科学“十三五”规划课题“数学‘童画,让儿童的思维过程看得见”的实践研究(立项号:GH-13-18-L227)阶段性成果。】

(责编 黄春香)

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