數(shù)的認識及其運算是小學(xué)數(shù)學(xué)的主要內(nèi)容,具體包括運算的概念、運算的法則和運算的定律等三個方面的內(nèi)容,在這些內(nèi)容中所蘊含的數(shù)學(xué)思想是小學(xué)數(shù)學(xué)運算教學(xué)的精髓。 為了能夠更好地理解和把握運算的教學(xué),我們應(yīng)該進一步挖掘分析運算的概念、法則和定律中都蘊含了哪些數(shù)學(xué)思想,這樣才能賦予枯燥運算更為豐富的思想內(nèi)涵,把知識與技能的習(xí)得過程推向更高的思想境界。 一般認為,數(shù)學(xué)的基本思想包括抽象思想、推理思想和建模思想三大類,由這三大基本思想派生出一些具體的富有操作性的下轄數(shù)學(xué)思想。 運算概念中蘊含的數(shù)學(xué)思想 在小學(xué)數(shù)學(xué)教材中,一般在一年級學(xué)習(xí)加、減法概念,二年級學(xué)習(xí)乘、除法概念。這些運算概念都是從具體的現(xiàn)實情景中逐步抽象出來,在這里主要蘊涵著抽象思想中的集合思想和對應(yīng)思想。 比如:在加法運算概念的教學(xué)中,通過創(chuàng)設(shè)兩個生活情景,一個是“數(shù)鉛筆”(一只手有3支,另一只手有2支),另一個是“數(shù)熊貓”(一邊有3只,另一邊有2只),這里就蘊涵著抽象思想中的集合思想。 即把一只手(一邊)看成一個整體(集合),把另一只手(另一邊)看成另一個整體(集合),通過這兩個具體情景(合起來有多少),就抽象出了加法概念和加法算式:3+2=5,這里就蘊涵著抽象思想中的對應(yīng)思想,具體包括了數(shù)與量的對應(yīng)以及問題情景與數(shù)學(xué)算式的對應(yīng)。 運算法則中蘊含的數(shù)學(xué)思想 在小學(xué)數(shù)學(xué)中,運算法則主要是指整數(shù)、分數(shù)、小數(shù)的加法、減法、乘法、除法豎式計算的運算法則,這是小學(xué)數(shù)學(xué)運算教學(xué)的主體內(nèi)容,在這些知識中蘊涵著豐富的數(shù)學(xué)思想。 第一,抽象思想中的數(shù)形結(jié)合思想、變中不變的思想。 比如:結(jié)合數(shù)軸學(xué)習(xí)整數(shù)的加減乘除運算,結(jié)合圓片(長方形或正方形圖片)學(xué)習(xí)分數(shù)的加減運算,結(jié)合分割成10份、100份、1000份的正方形或正方體學(xué)習(xí)小數(shù)的加減法運算等,這里都蘊含著數(shù)形結(jié)合的思想; 再如:在整數(shù)運算中,從兩位數(shù)乘兩位數(shù)的乘法到三位數(shù)乘兩位數(shù),乃至多位數(shù)乘多位數(shù),在這個過程中,乘數(shù)的大?。ㄎ粩?shù))變了,但是算理不變;在小數(shù)的運算中,從整數(shù)到小數(shù),數(shù)變了,但是法則的本質(zhì)不變等等,這些都蘊涵著變中不變的思想。 第二,推理思想中的轉(zhuǎn)化思想和類比思想。 比如:在整數(shù)的運算中,把9+幾、8+幾的問題轉(zhuǎn)化成10+幾的問題,把兩位數(shù)乘兩位數(shù)轉(zhuǎn)化成兩位數(shù)乘整十?dāng)?shù)和兩位數(shù)乘一位數(shù)的問題;在小數(shù)的運算中,把小數(shù)加減乘除的運算問題轉(zhuǎn)化成整數(shù)加減乘除問題;在分數(shù)加減運算中,把異分母分數(shù)的加減法問題轉(zhuǎn)化成同分母分數(shù)的加減法問題,在分數(shù)的除法運算中,把分數(shù)除法轉(zhuǎn)化成分數(shù)乘法等等,在這些地方都蘊涵著轉(zhuǎn)化思想。 再如:在整數(shù)加法豎式計算中,學(xué)習(xí)了“相同數(shù)位對齊”的運算法則,通過類比推理,猜想整數(shù)減法、乘法等豎式計算也要遵守“相同數(shù)位對齊”的運算法則;在三位數(shù)乘兩位數(shù)的豎式計算中,通過類比推理,猜想四位數(shù)乘兩位數(shù)或者三位數(shù)乘三位數(shù)的豎式計算等等,這里都蘊含著類比思想。 第三,建模思想中的優(yōu)化思想。 比如,在整數(shù)的四則運算中,經(jīng)常出現(xiàn)一個數(shù)學(xué)問題會有多種算法的情況,常常會有一個優(yōu)化算法的問題,這里蘊含著優(yōu)化思想。 從數(shù)學(xué)思想的深度分析內(nèi)容 在設(shè)計運算的教學(xué)方案時,應(yīng)該站在數(shù)學(xué)思想的高度設(shè)計一個科學(xué)合理的教學(xué)方案,讓學(xué)生在基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)和基本技能的訓(xùn)練中,逐步感悟運算中所蘊含的數(shù)學(xué)思想,感受數(shù)學(xué)的奇妙和魅力,積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗,為后續(xù)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)奠定重要的思想和思維基礎(chǔ)。 這樣的運算教學(xué),才能有效確保數(shù)學(xué)課程“四基”教學(xué)目標的整體達成,也才能讓學(xué)生體會到單調(diào)乏味數(shù)學(xué)運算背后的思想精髓,感受數(shù)學(xué)運算的神奇和奧秘。 從數(shù)學(xué)思想的角度啟發(fā)學(xué)生思考 在教學(xué)時,應(yīng)該根據(jù)教學(xué)方案因勢利導(dǎo)地啟發(fā)學(xué)生對運算的本質(zhì)思考,讓學(xué)生感悟運算所蘊含的數(shù)學(xué)思想。 比如:在加法交換律的學(xué)習(xí)中,當(dāng)學(xué)生通過觀察一組算式歸納得出a+b=b+a時,我們不能只滿足于得出數(shù)學(xué)結(jié)論,而應(yīng)該在此基礎(chǔ)上,啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生再次深度觀察與思考“在這組加法算式中,什么變了?什么不變?”試圖讓學(xué)生進一步深入思考交換律背后的本質(zhì)問題,抽象概括出“加數(shù)的位置變了,和的大小不變”,這樣學(xué)生就很好體會“變中不變的思想”,這才是加法交換律教學(xué)的思想精髓和更高境界。 如果在此基礎(chǔ)上,我們還能適時啟發(fā)學(xué)生獲得新的猜想:“減法、乘法、除法是否也有交換律?”那么,學(xué)生就獲得了創(chuàng)新思維中極其寶貴的“類比思想”,雖然這些猜想有時是對的,有時是錯的,但是,這樣的思維模式卻是創(chuàng)新思維的重要形式。 總之,運算教學(xué)是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要內(nèi)容,如何更好地把握運算教學(xué)的價值取向,讓課堂煥發(fā)出數(shù)學(xué)應(yīng)有的魅力?這是一個重要的研究課題,值得我們在教學(xué)實踐中不斷地思考與探索。 |
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