小學數學教學中滲透數學思想方法
方法/步驟
一、小學數學教學中滲透數學思想方法的必要性 所謂數學思想,是指人們對數學理論與內容的本質認識,它直接支配著數學的實踐活動。所謂數學方法, 是指某一數學活動過程的途徑、程式、手段,它具有過程性、層次性和可操作性等特點。數學思想是數學方法 的靈魂,數學方法是數學思想的表現形式和得以實現的手段,因此,人們把它們稱為數學思想方法。 小學數學教材是數學教學的顯性知識系統,許多重要的法則、公式,教材中只能看到漂亮的結論,許多例 題的解法,也只能看到巧妙的處理,而看不到由特殊例項的觀察、試驗、分析、歸納、抽象概括或探索推理的 心智活動過程。因此,數學思想方法是數學教學的隱性知識系統,小學數學教學應包括顯性和隱性兩方面知識 的教學。如果教師在教學中,僅僅依照課本的安排,沿襲著從概念、公式到例題、練習這一傳統的教學過程, 即使教師講深講透,並要求學生記住結論,掌握解題的型別和方法,這樣培養出來的學生也只能是“知識型” 、“記憶型”的,將完全背離數學教育的目標。 在認知心理學裡,思想方法屬於元認知範疇,它對認知活動起著監控、調節作用,對培養能力起著決定性 的作用。學習數學的目的“就意味著解題”(波利亞語),解題關鍵在於找到合適的解題思路,數學思想方法 就是幫助構建解題思路的指導思想。因此,向學生滲透一些基本的數學思想方法,提高學生的元認知水平,是 培養學生分析問題和解決問題能力的重要途徑。 數學知識本身是非常重要的,但它並不是惟一的決定因素,真正對學生以後的學習、生活和工作長期起作 用,並使其終生受益的是數學思想方法。未來社會將需要大量具有較強數學意識和數學素質的人才。21世紀國 際數學教育的根本目標就是“問題解決”。因此,向學生滲透一些基本的數學思想方法,是未來社會的要求和 國際數學教育發展的必然結果。 小學數學教學的根本任務是全面提高學生素質,其中最重要的因素是思維素質,而數學思想方法就是增強 學生數學觀念,形成良好思維素質的關鍵。如果將學生的數學素質看作一個座標系,那麼數學知識、技能就好 比橫軸上的因素,而數學思想方法就是縱軸的內容。淡化或忽視數學思想方法的教學,不僅不利於學生從縱橫 兩個維度上把握數學學科的基本結構,也必將影響其能力的發展和數學素質的提高。因此,向學生滲透一些基 本的數學思想方法,是數學教學改革的新視角,是進行數學素質教育的突破口。
二、小學數學教學中應滲透哪些數學思想方法 古往今來,數學思想方法不計其數,每一種數學思想方法都閃爍著人類智慧的火花。一則由於小學生的年 齡特點決定有些數學思想方法他們不易接受,二則要想把那麼多的數學思想方法滲透給小學生也是不大現實的 。因此,我們應該有選擇地滲透一些數學思想方法。筆者認為,以下幾種數學思想方法學生不但容易接受,而 且對學生數學能力的提高有很好的促進作用。 1.化歸思想 化歸思想是把一個實際問題通過某種轉化、歸結為一個數學問題,把一個較複雜的問題轉化、歸結為一個 較簡單的問題。應當指出,這種化歸思想不同於一般所講的“轉化”、“轉換”。它具有不可逆轉的單向性。 例1 狐狸和黃鼠狼進行跳躍比賽,狐狸每次可向前跳4 1/2 米,黃鼠狼每次可向前跳2 3/4米。它們每 秒種都只跳一次。比賽途中,從起點開始,每隔12 3/8米設有一個陷阱, 當它們之中有一個掉進陷阱時,另 一個跳了多少米? 這是一個實際問題,但通過分析知道,當狐狸(或黃鼠狼)第一次掉進陷阱時,它所跳過的距離即是它每 次所跳距離4 1/2(或2 3/4)米的整倍數,又是陷阱間隔12 3/8米的整倍數,也就是4 1/2和12 3/8的“ 最小公倍數”(或2 3/4和12 3/8的“最小公倍數”)。針對兩種情況,再分別算出各跳了幾次,確定誰先掉 入陷阱,問題就基本解決了。上面的思考過程,實質上是把一個實際問題通過分析轉化、歸結為一個求“最小 公倍數”的問題,即把一個實際問題轉化、歸結為一個數學問題,這種化歸思想正是數學能力的表現之一。 2.數形結合思想 數形結合思想是充分利用“形”把一定的數量關係形象地表示出來。即通過作一些如線段圖、樹形圖、長 方形面積圖或集合圖來幫助學生正確理解數量關係,使問題簡明直觀。 例2 一杯牛奶,甲第一次喝了半杯,第二次又喝了剩下的一半,就這樣每次都喝了上一次剩下的一半。甲 五次一共喝了多少牛奶? 附圖{圖} 此題若把五次所喝的牛奶加起來,即1/2+1/4+1/8+1/16+1/32就為所求,但這不是最好的解題策 略。我們先畫一個正方形,並假設它的面積為單位“1”,由圖可知,1-1/32就為所求, 這裡不但向學生滲 透了數形結合思想,還向學生滲透了類比的思想。 3.變換思想 變換思想是由一種形式轉變為另一種形式的思想。如解方程中的同解變換,定律、公式中的命題等價變換 ,幾何形體中的等積變換,理解數學問題中的逆向變換等等。 例3 求1/2+1/6+1/12+1/20+……+1/380的和。 仔細觀察這些分母,不難發現:2=1×2,6=2×3,12=3×4, 20=4×5……380=19×20,再用拆分的 方法,考慮和式中的一般項 a[,n]=1/n×(n+1)=1/n-1/n+1 於是,問題轉換為如下求和形式: 原式=1/1×2+1/2×3+1/3×4+1/4×5+……+1 /19×20 =(1-1/2)+(1/2-1/3)+(1/3-1/4)+(1 /4-1/5)+……+(1/19-1/20) =1-1/20 =19/20 4.組合思想 組合思想是把所研究的物件進行合理的分組,並對可能出現的各種情況既不重複又不遺漏地一一求解。 例4 在下面的乘法算式中,相同的漢字代表相同的數字, 不同的漢字代表不同的數字,求這個算式。 從小愛數學 × 4 ────── 學數愛小從 分析:由於五位數乘以4的積還是五位數, 所以被乘數的首位數字“從”只能是1或2,但如果“從”=1, “學”×4的積的個位應是1,“學”無解。所以“從”=2。 在個位上,“學”×4的積的個位是2,“學”=3或8。但由於“學”又是積的首位數字,必須大於或等於 8,所以“學”=8。 在千位上,由於“小”×4不能再向萬位進位,所以“小”=1 或0。若“小”=0,則十位上“數”×4+ 3(進位)的個位是0,這不可能,所以“小”=1。 在十位上,“數”×4+3(進位)的個位是1,推出“數”=7。 在百位上,“愛”×4+3(進位)的個位還是“愛”,且百位必須向千位進3,所以“愛”=9。 故欲求乘法算式為 2 1 9 7 8 × 4 ────── 8 7 9 1 2 上面這種分類求解方法既不重複,又不遺漏,體現了組合思想。 此外,還有符號思想、對應思想、極限思想、集合思想等,在小學數學教學中都應注意有目的、有選擇、 適時地進行滲透。
三、小學數學教學應如何加強數學思想方法的滲透 1.提高滲透的自覺性 數學概念、法則、公式、性質等知識都明顯地寫在教材中,是有“形”的,而數學思想方法卻隱含在數學 知識體系裡,是無“形”的,並且不成體系地散見於教材各章節中。教師講不講,講多講少,隨意性較大,常 常因教學時間緊而將它作為一個“軟任務”擠掉。對於學生的要求是能領會多少算多少。因此,作為教師首先 要更新觀念,從思想上不斷提高對滲透數學思想方法重要性的認識,把掌握數學知識和滲透數學思想方法同時 納入教學目的,把數學思想方法教學的要求融入備課環節。其次要深入鑽研教材,努力挖掘教材中可以進行數 學思想方法滲透的各種因素,對於每一章每一節,都要考慮如何結合具體內容進行數學思想方法滲透,滲透哪 些數學思想方法,怎麼滲透,滲透到什麼程度,應有一個總體設計,提出不同階段的具體教學要求。 2.把握滲透的可行性 數學思想方法的教學必須通過具體的教學過程加以實現。因此,必須把握好教學過程中進行數學思想方法 教學的契機——概念形成的過程,結論推導的過程,方法思考的過程,思路探索的過程,規律揭示的過程等。 同時,進行數學思想方法的教學要注意有機結合、自然滲透,要有意識地潛移默化地啟發學生領悟蘊含於數學 知識之中的種種數學思想方法,切忌生搬硬套、和盤托出、脫離實際等適得其反的做法。 3.注重滲透的反覆性 數學思想方法是在啟發學生思維過程中逐步積累和形成的。為此,在教學中,首先要特別強調解決問題以 後的“反思”,因為在這個過程中提煉出來的數學思想方法,對學生來說才是易於體會、易於接受的。如通過 分數和百分數應用題有規律的對比板演,指導學生小結解答這類應用題的關鍵,找到具體數量的對應分率,從 而使學生自己體驗到對應思想和化歸思想。其次要注意滲透的長期性,應該看到,對學生數學思想方法的滲透 不是一朝一夕就能見到學生數學能力提高的,而是有一個過程。數學思想方法必須經過循序漸進和反覆訓練, 才能使學生真正地有所領悟。