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让学生的数学“抽象思维”踏上“具象化”滑轮

2022-11-26殷偶云

数学教学通讯 2022年26期
关键词:滑轮抽象思维多边形

殷偶云

江苏省南通市通州区金北学校初中部 226300

数学是一门充满理性的学科.学生的数学思维是一种抽象性、概括性的思维.如何让学生的抽象的数学学习直观化、趣味化、有效化,是初中数学教学的关注重点.“具象化”,是一种对事物进行可感知的、形象化的、具体性的、创造性的活动.在初中数学教学中,教师要让学生的数学“抽象思维”踏上“具象化”的滑轮,帮助他们搭建理解抽象的数学知识的“脚手架”,让他们充分地动眼、动口、动手、动脑,进行“具象化”的具身认知.这一过程中的数学学习充满趣味、非常形象,学生的思维认知得到培养,教师激情助学的教学目标得以实现.

给学生“具象化”的导图滑轮,让数学学习可视化

“思维导图”又称为“脑力激荡图”“灵感触发图”“心智地图”等,是一种“形象的、高效的可视化学习工具”.[1]近年来,思维导图已经被广泛地应用于学生学习之中,它犹如一把利剑直达问题的核心,能促进学生对数学知识的理解,能促进学生的思维沟通,能促进学生的学习应用.思维导图,让数学认知、数学思维等变得触手可及、有迹可循.同时,思维导图能让学生友善用脑、健康用脑、和谐用脑.因此,思维导图是一种高效的学习方式.借助思维导图,学生能有效地疏导、整理知识,能对抽象的数学知识进行具体的分析,能将数学知识连点成线、连线成面、积面成体.

在建构“具象化”的导图滑轮的过程中,教师要抓住思维导图的关键节点,将一些重要的数学知识、数学问题嵌入其中,让其成为思维导图的重要组成,从而诱发、引导、催生学生的数学思维、数学探究.思维导图,从根本上说就是将相关的数学知识勾连起来的一个网络,但这个网络不是“呈现式”的,而是“暗示式”的,从而让学生的数学思维走向深刻、走向灵动.比如教学“平行四边形”这一章,我们在教学中对“平行四边形”“矩形”“菱形”“正方形”等辅以“要素”“性质”“判定”“关系”等关键节点,以此建构思维导图.借助思维导图,催生学生的数学思考.如学生围绕“边”“角”“对角线”等要素展开这样的自我追问:平行四边形的对边怎样?平行四边形的对角怎样?平行四边形的对角线怎样?围绕着“关系”,学生会展开这样的自我追问:什么样的四边形是平行四边形?什么样的四边形是矩形?什么样的平行四边形是矩形?什么样的四边形是菱形?什么样的平行四边形是菱形?什么样的四边形是正方形?什么样的平行四边形是正方形?什么样的矩形是正方形?什么样的菱形是正方形?等等.思维导图,不仅能让学生深刻理解平行四边形、矩形、正方形、菱形等图形的性质、判定,还能让学生把握平行四边形与菱形、矩形和正方形之间的关系.

借助“具象化”的思维导图滑轮,学生能将相关的知识整合,也能将相关的知识拆解.在整合与拆解的双向操作中,学生能实现深度学习,构建知识框架.思维导图,往往将最核心的概念置于中心,将核心概念作为思维导图的主干,将其他的相关概念等作为思维导图的枝叶.借助思维导图,学生能洞察知识的整体与局部之间的关系,能为后续的数学学习奠定坚实的基础.

给学生“具身化”的操作滑轮,让数学学习外显化

学生的数学学习是一种内隐的思维活动,如何将学生的内隐思维确证与表征出来?一个重要的策略,就是让学生的思维外显化.为教师要给学生“具身化”的操作滑轮,引导他们动手操作、动脑思考,将外显的操作与内隐的思维结合起来.可以这样说,操作是学生思维的外援支撑,思维是学生操作的内源驱动.通过学生的具身化操作,不仅能让学生掌握知识,更能促进学生数学基本技能的形成,而且可以陶冶学生的情操、开发学生的潜能,拓展思维疆域,让他们感受、体验到学习的快乐与成功的喜悦等.

比如初中数学有许多抽象的数学概念,仅仅依靠教师的口头讲解,学生是难以理解的,更难以应用.为此,教师要有意识地将相关的数学概念形象化、可操作化,进而引导学生学习,促进数学思维、数学认知的发展和提升.例如,在教学“认识无理数”这一部分内容时,笔者就为学生设计了如下操作:用两张边长为1(一般长度为1分米)的正方形纸片,将其对折,分别剪成4个等腰直角三角形.然后,将这四个等腰直角三角形拼接,使之成为一个大的正方形.这个大正方形的面积就是2(一般为2平方分米).在此基础上,笔者引导学生认识2的算术平方根,认识“勾股定理”等.这样的一种操作,能让学生理解“无理数”的内涵.为了促进学生将“数”与“形”结合起来,笔者画出一条数轴,让学生以原点为起点,以拼成的大正方形的对角线的长度为半径画弧,也就是引导学生在数轴上画出对角线的长度,从而让学生认识到,尽管无理数是无线不循环小数,但其在数轴上也是可以用点来表示的.通过这样的操作,促进学生理解“数轴上的点与实数一一对应的关系”.由此,通过具身性的操作,学生理解了无理数,进一步理解了实数.同时,借助具身性操作,也能激发学生的数学学习兴趣,调动数学学习积极性,发掘数学学习创造性.

在具身性操作中,教师不仅要盘活学生的思维,更要催生学生的想象.通过思维、想象与操作的融合,让学生更充分地将知识、实践、兴趣与学习融为一体.具身性的操作,不仅让学生对数学知识的本质、关系等有了深刻的理解,而且进一步发展了学生的动手操作能力、合作探究能力,丰富了他们的数学精神,润泽了他们的数学生命.

给学生“游戏化”的活动滑轮,让数学学习趣味化

学生的数学学习应当是一种超功利的“玩中学”.给学生“游戏化”的活动滑轮,能让数学学习趣味化.在初中数学教学中,教师要激发学生的思维,引导他们习得知识、掌握方法、提高技能,从而缩小学生与数学、学生与教材之间的心理距离,激发求知欲望,让数学知识学习不再枯燥,让初中数学课堂不再烦闷、沉闷等.游戏性,是存在于学生中间的学习或生活属性.只有在游戏之中,学生才能感受、体验到数学学科知识的无界性.

比如在教学“多边形的内角和”时,笔者依托学生所学的“三角形的内角和”等相关知识,让他们逐步思考、探究“四边形”“五边形”“六边形”“n边形”的内角和.在这个过程中,笔者让学生以游戏的方式展开,从而使得数学探究充满一种趣味性.活动一开始,笔者让学生用剪刀剪下了任意的一个四边形、五边形、六边形等.在此基础上,引导学生用自己的方法展开探究.如此,有学生用量角器量;有学生将角撕下来拼;还有学生从多边形的内部、边上或顶点上出发将多边形分成若干个三角形,利用三角形的内角和来求出多边形的内角和,等等.其中,采用测量和拼角的方法的学生,发现了这两种方法对于五边形、六边形乃至于更多边的多边形不适用,因而纷纷转向“将多边形转化成三角形”的方法.在探究的过程中,学生积极猜想、验证,充分探究多边形的边数与分割成的三角形的个数之间的关系,等等.通过多向的游戏化活动,学生自主建构了“多边形的内角和”.我们知道,游戏是一种自成目的、自我生成的活动,在活动中学生会积极主动质疑、反思:多边形的外角和等于多少度呢?多边形的外角和与多边形的边数也存在着不变的关系吗?通过积极主动质疑,拓展数学活动的深度、广度,让数学活动更具有思维的含量、探究的质量,进而延伸学生的数学学习.

由于初中生的思维还处于具体形象向抽象逻辑过渡,很多方面还很不成熟,故他们对某些数学概念的理解比较肤浅.太抽象化的数学知识、太形式化的数学教学往往会让学生生厌、生恶,会妨碍他们对数学知识的理解、表达.而给学生游戏化的活动滑轮,能让学生的数学学习趣味化、形象化,能降低他们建构数学知识的坡度和难度,从而大大提升数学课堂教学效能.

给学生“合作性”的互动滑轮,让数学学习团队化

学生的数学学习是一个彼此相互协作、互动合作的过程[2].教师要给学生“合作性”的互动滑轮,让数学学习团队化.在初中数学教学中,教师要为学生的合作互动搭建平台,让学生在团队观察、理解、分析、研讨等互动中,探索新的知识、完成活动内容.师生、生生的合作性互动滑轮,能让师生、生生抱团发展、共同进步.在这个过程中,教师要充分认识自身的引导者角色,积极发挥学生主体性的作用,当好学生数学学习的参与者、组织者、点拨者、协助者.

在“合作性”的互动滑轮带动下,学生的数学学习犹如“旅游”.教师要将黑板、讲台、时空等赋予学生,让学生充当学习的“导游”,最大限度地活跃思维、认知,积极参与数学学习.同时,教师要引导学生在合作中倾听、在合作中表达,通过倾听与表达,让学生积极分享.通过分享,增强合作意识与合作能力,不断激发、强化学习兴趣,提升学习效能,让学生对数学知识形成真正的理解.例如教学“随机事件与概率”这一部分内容,为了让学生感受、体验“等可能事件”的随机性,笔者组织学生摸球.笔者对学生进行分工,哪个学生负责摇球,哪个学生负责摸球,哪个学生负责记录,哪个学生负责监督,让学生明白各自的职责,并为进一步的合作学习打下基础.在合作学习中,笔者引导全体学生猜想摸球的结果,并将实际的摸球结果与他们的猜想联系起来,从而让学生对等可能性、事件的随机性、事件的独立性等知识有深刻的理解,对事件发生的频率、事件发生的概率等知识也会形成深刻的理解.这样的一种合作促进了学生的互动交流,如摸球的学生会向记录的学生询问摸球结果;记录的学生会向摸球的学生询问摸球方法,等等.在这个过程中,学生还会就某些问题展开研讨.在互助合作的过程中,学生提高了自身的数学学习能力,发展了自身的数学核心素养.

课堂合作性的学习,能促进师生、生生的互动、交流.在数学教学中,教师要帮助学生组建“共同体”,形成一个数学学习与研究的“团队”.在合作中,学生能感受、体验到学习的快乐.在合作交流中,教师要鼓励学生积极参与,增强学好数学的信心;要让学生既拥有不同的单一的学习任务,又拥有共同的整体的学习任务.

具象思维是先于形象思维而存在的,同时也是学生抽象思维的基础、源泉.通过制作“具象化”思维滑轮——思维导图滑轮、动手操作滑轮、游戏活动滑轮、合作互动滑轮,引导学生在“做中思”“做中玩”“玩中思”“玩中学”.当数学思维、数学探究踏上了“具象化”的滑轮,学生的学习就会充满快乐,变苦学为乐学、变死学为活学、变厌学为爱学.

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