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如何培养小学生的数学思维能力

2022-05-10康燕

家长·中 2022年4期
关键词:规律解决问题图形

康燕

训练学生的数学基本思维能力,是小学数学教学的一个基本任务,这些基本的数学思维能力包括加减乘除的演算能力,解决问题的空间想象思维能力,探索某一类知识规律的思维能力,对所学知识进行分类的思维能力,对所学知识进行融会贯通的逻辑思维能力,以及观察图形的思维能力等,这些思维能力不是孤立的,而是相互贯通交织在一起,对学生的数学思维能力进行很好的培养。教学中综合运用这些数学思维能力,就一定能提高学生的数学思想,数学计算能力,数学思维能力。小学数学教学从一年级开始,就对他们的数学思维能力进行科学有序的训练,在循序渐进的训练过程中,让他们逐渐掌握数学思维能力,解决实际问题,在解决问题的过程中提高自身的数学综合素质。

一、演算思维

小学数学演算思维能力训练,教师首先要明了让学生掌握哪些演算能力,这些基本的演算能力是如何一步步实施的,不能说一年级就能马上把所有的演算方法都掌握了,小学六年时间需要循序渐进的过程,才能掌握基本的演算技巧。小学数学演算思维的训练,一二年级主要掌握整数的加减乘除的基本运算,三四年级掌握整数的一些连算和混合运算,以及加法结合律、加法交换律、乘法分配律、乘法结合律和乘法交换律,并且运用这些数学公式使计算简便而快捷。数学思维能力的培养,往往和解决实际问题相结合,让学生在具体的实践中,熟练掌握基本的运算技巧,所以利用所学演算知识解决应用题,进一步训练学生的演算思维能力势在必行。到了五六年级,小数、分数是学习的重点,演算思维能力继续是教学的重点,把以前所学的整数换成小数、分数,基本的演算思维照样在小数和分数中使用,运算法则一样,这样通过一个阶梯式的训练过程,让学生逐步地掌握了演算的思维能力,提高了数学综合能力,为进一步学习数学知识奠定一个扎实的基础。

二、空间思维

小学数学空间思维能力的训练,主要是通过图形这个媒介来实现的,因此小学数学知识,有的时候图形思维和空间思维是一体的,那么小学数学从一年级就开始,图形与位置作为一个单元出现在课本。空间思维可以帮助学生展开合理的想象,拓展学生的思维空间,帮助低年级学生正确理解前后、左右、上下、内外等基本的空间概念,为学习数学知识奠定一个扎实的基础。图形思维能力训练,首先从培养学生的观察力入手,依次展开,观察图形的特点,观察图形的“分解与合成”,进而理解图形的特点,然后再从具体的图形中,通过比较发现图形的性质等,这样在逐次地理解图形中就掌握了图形思维能力。北师大版二年级数学下册课本里的“角的认识”这一章节,角是由一个定点和两条边构成,角度的大小与边的长度毫无关系,与角的开口大小有关。然而,边越长,在学生看来似乎角的开口就越大,那么学生误以为角的大小与边的大小有关,所以在做判断题的时候作出错误的判断。出现这种情况,是因为学生的空间思维能力不强,不能正确理解角度大小是一个怎样的概念。那么教师就需要加强对学生空间思维能力训练,帮助学生树立正确的空间思维方法。随着知识的增加,学生就会了解点移动成线,线移动成面,面移动成体,点线面三者之间的关系,需要借助图形来实现,需要空间思维来完成三者之间相互依存的关系。比如,一个直角三角形,通过一个固定的点,沿着一条直边旋转就能形成一个圆锥,如果空间思维能力不强,很难想象出一个圆锥的图形来。面和体,也是一对相互关联的图形,面有大小,体也有大小,什么样的面,构成什么样的体,这些都需要合理的空间思维想象,才能在脑海中勾勒出面和体的图形。比如,小学课本里的长方体、正方体、圆柱、圆锥等,都是面和体的最好范例。那么在计算這些图形的表面积和体积的时候,更需要有合理的空间思维能力,才能理解公式中每一个字母所代表的含义,才能列出正确的算式,计算出正确的答案。

三、规律思维

任何一门学科都有其规律可循,小学数学也不例外,相比较其他文科而言,数学思维的规律非常的明显,在日常教学中教师如果能很好地利用这一规律,就能提高小学数学教学的质量,提高学生的数学思维能力。教学中所用的思维方式一般有归纳思维、演绎思维和类比思维三种,相对应这三种思维的方式,学生应该从中寻找数学知识的规律,以期找到解决问题的方法。小学数学知识,包括数和图形两个方面,每一个知识点,都有一定的规律可循,那么引导学生探求这些数学知识的规律,就能找到解决问题的最佳方法。比如,到了六年级第二学期的时候,学生对六年来所学知识要有一个总结,在总结时,就会发现许多数学思维规律,从而找到解决问题的最科学的方法,提高学习效率。以数为例,学生在学习时,通过解决实际问题和具体的运算,发现了数学规律,有些数是按“奇数”“偶数”的规律来排列,有些数是按整十、整百、整千、整万的规律来组合,学生按照所学知识只要找到那个共同的“数”,就能顺利地完成学习任务。在“可能性”的有关章节里,学生通过摸球来探究摸到一个球的可能性,从而理解“概率”问题,如摸到黄球是有规律可循还是无规律可循,以此激发学生探究新知的兴趣。有些规律,可以提炼概括成一个公式,如[2n+3],然后运用这个公式,就能很快地计算出任意一个数字。这些基本的思维规律,就是归纳和演绎两种思维的来回运用。类比思维是一个特殊的思维模式,学生探究新知的过程中,发现规律的过程中,可以为学生提供快捷便利的方法,从而找到解决问题的方法规律。在四则混合运算过程中,哪些数通过相加、相减、相乘或相除等于整十、整百、整千,都是有规律可循的,只要找到了这些基本运算的规律,就使复杂的运算非常简单了。日常教学中,教师需要培养学生养成寻找规律的好习惯,让学生在数学知识世界里自由自在地翱翔。

四、分类思维

对事物进行分类是小学数学经常用到的教学策略,不同的事物有不同的特点,不同的性质,那么把相同或者相近的事物归到一类,从中探究他们的属性规律,就能全面地理解和掌握这类事物。数学知识也有类的属性,教学的时候引导学生探究一类数学知识的属性,从而把他们归属到一起,找出共同的规律,这种思维就是分类思维。比如,小学六年时间学习了几种图形后,就得把各种图形分类,然后探究出同类图形进行学习。通过实践学生会发现图形和测量有一定的关系,于是就通过测量算出图形的长度,那么图形的面积就能测量计算出来。学生进一步研究发现,图形通过一个支点旋转,或者是通过一定的角度位移,就能得到不同位置或者不同形状的图形。学生通过对得到的所有图形进行分类比较,就能找到同一个图形,不同的角度,不同的支点,可以旋转或者是位移,能得到相同或者相近的图形。按照课本上的分类方法,以图形的边的多少分类,三角形是一类,四边形是一类。按角度分,有锐角、直角、钝角、平角和周角。不仅仅是图形可以分类,数也可以分类,教学中根据实际需求,科学精准地对数学知识进行分类学习,学生通过总结解决数学问题的方法,探求解决问题的规律,从而提高学习的经验和方法,提高自身的数学素养。

五、以图为媒的思维

解决数学问题,有的时候不能直接获取方法,而是需要通过一定的媒介,就轻易地解决问题了。关键的问题是如何找到解决问题的这个媒介,媒介找准确了,解决问题就容易;媒介找不准,解决问题就吃力。小学生的数学抽象思维能力不强,思考问题比较直接,那么就利用学生的这种思维特点,找到准确的一个媒介,解决问题。例如,学习“分数应用题”就需要借助媒介找到数量之间的关系,那么最简单的方法就是画图,学生以“画图”为媒介,就能找到已知条件和未知条件之间的关系,从而找到解决问题的方法。例如,某公司五月份实际用煤560吨,比原计划多用了1/4,问五月份原计划用煤多少吨?这是分数应用题里典型的一道题,看似简单的问题,对学生来说就比较难理解。那么,利用画图的方式,把抽象的问题具体化,学生通过观察图形,找出原计划和实际用媒之间的关系,就能列出算式,求出答案。以图为媒的学习思维模式,就是说学生遇到复杂的数学问题时,很难理清楚数量之间的关系,那么让学生画图,通过画图的方式,就直观形象地看清楚数量之间的关系,然后学生能通过图进行准确列式计算。如部编版四年级数学下册第五单元有关“分数”的相关知识时,根据实际的教学经验,学生对分数理解非常困难,教师也讲解得很吃力,因为整体“1”究竟怎么理解,非常抽象。几乎所有的教师都是通过画图的方法来解决问题的,破解整体“1”的难题。所以,以图为媒的思维模式,在小学数学的教学中是大有可为的,如能科学利用,能快速地提高课堂教学的效率,提高学生的数学能力。

六、集合思維

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。小学数学采用直观手段,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集合的思想方法。小学数学课本里,经常看到两个椭圆图形,里面写有两组数字,然后把两个椭圆图形的部分重叠到一起,重叠部分里所填数字,就是公倍数或者是公约数。这种思维模式,其他学科的学习中也经常看到,在比较两个事物的相同点和不同点时,运用了集合思维模式,可见这种集合思维模式,应用的范围比较广,因此在教学中科学合理地使用,帮助学生提高数学思维能力,提高数学基本技能。

七、数形结合思维

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。在解决应用题的时候常常借助线段图的直观形式,帮助学生分析数量关系。小学生因为年龄的关系,很多数量关系,必须借助图表、图形才能让学生明白清楚,不借助图形的讲解几乎是空中楼阁,学生听不懂教师的讲解。小学低年级数学教材,很多题型都是借助实物图形帮助学生理解数学问题,学生在具体可感的实物图形中,理解数的概念。到了高年级,虽然图形少了,还是很多题型仍然可以借助图来帮助学生理解数量关系。典型的应用题,经常是数形结合,利用形象直观的图形,分析复杂的已知数和未知数之间的关系。这种数形结合的思维模式,几乎涵盖了小学数学课的全部内容,学生运用得好就能快速地解决问题,快速地提高数学思维能力。

八、代换思维

代换思维是学生在解方程的时候常用的原理,学生在具体解题的时候,可以将某一个条件,用其他的条件代替掉,使运算简单。这种数学思维,基本贯穿整个小学数学课本内容中,低年级用的是实物代换,到了高年级就用具体的数字进行代换。比如,北师大版二年数学下册第二单元18页右下角就有这么一幅实物图,让学生填画实物的个数。第一幅图,天平左边的盘子里画有四个草莓,右边的盘子里画有一个苹果,意思就是说一个苹果的重量等于四个草莓的重量;第二幅图,天平左边的盘子里画有三个苹果,右边的盘子里画有一个菠萝,也是告诉学生,一个菠萝的重量等于三个苹果的重量;第三幅图,右边画有一个菠萝,左边盘子里,问有几个草莓,让学生画出草莓的个数。这种题型适合低年级学生的性格心理特点,所以学生做起来兴趣盎然。到了高年级,通过具体的数字进行计算,比如,北师大版四年级数学上册第五单元,“等量”关系的探究中,有这样一道题:“学校买了5张桌子和9把椅子,一共用去640元,一张桌子和三把椅子的价钱正好相等,那么桌子和椅子的单价各是多少?”学生在解答这道题时,可以用桌子代替椅子进行计算,也可以用椅子代替桌子进行计算,不管那种方法,计算过程和结果都是一样的。这种代换的思想,到了学生学习解方程的时候,自然而然地就能理解未知数是一个什么概念了,那么学习起来比较轻松了。学习中,善于运用代换的思维,能够使复杂的问题简单化,能够使运算简单明了,应当鼓励学生,灵活运用,提高学习效率。

九、逆向思维

有些数学题,用顺向思维解决起来比较复杂,而且各种数量之间的关系不容易捋清,如果采取逆向思维的方式,解决问题就比较简单了。这种逆向思维的学习方法,在小学数学课本里,应用题里出现的次数多些,比如,北师大版六年级数学下册总复习单元,“数的应用”这一节里,有一道探究题:“有一根绳子,第1次用去了这根绳子的一半,第2次用去了剩下的一半又多一米,最后还剩2米。问这根绳子原来有多少米长?”解决这道题的时候,可以借助线段图逆推,就能轻松地解决问题,如果不进行逆推,顺推很难捋清数量之间的关系。这种解决思维,能很好地训练学生的数学思想,帮助学生掌握更多的解决方法,提高学生的数学基本运算能力。

总而言之,培养学生的数学思维能力,方法是多样的,教学中根据学生的实际水平,根据课本实际知识,引导学生探究不同思维方式,探究不同的知识规律,从中找到一条切实可行的办法,提高教育教学的质量,提高学习效率,提高学生的数学综合素质。

(左毓红)

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