数感教学的实践研究与思考_数学论文

数感教学的实践研究与思考,本文主要内容关键词为:,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

      一、研究缘起

      在科技高度发达的信息化、数字化时代,辨认数字模式和数字关系是人们必需的技能.引导学生主动地将现实生活中遇到的问题和适当的数字呈现形成联系,并且灵活巧妙地找到恰当的解决问题的方法是数学教育的重要目标之一.“我们把孩子们具有的这种对数字之间关联的意识以及灵活地解决数字问题的能力称为其对数字的‘感觉’或‘数感’.”[1]“数感……体现的是应用数字的倾向和能力,以及将其作为交流、加工、解释信息的量化方法.”[2]“数感……既含有感知的成分又有思维的成分.”[3]具有良好数感的人可以主动地、自觉地或自动化地理解数、运用数的意义和运算方法去认识、理解现实世界.

      数感在《义务教育数学课程标准(2011年版)》中被列为10个核心概念之一,它主要包括三个方面的内容,即数与数量、数量关系、数的运算和估计.[4]数感是建立明确的数的概念和有效地进行计算的基础,是一种基本的数学素养.只有具备了这种素养,人们才能够将数和实际生活中的问题联系起来,用数学的方式思考和解决问题.

      尽管数感的重要性已被广泛认可,但是许多教师在数感的认识与实践操作上还存在严重偏差,出现标签化、片面化、空泛化、神秘化等倾向,具体表现如下:(1)对数感涉及的领域认识比较模糊,将数感窄化为量感,认为数感就是在具体情境中感性判断数量的相对大小.(2)计算策略上注重程序化、普适性,淡化灵活性、创造性.(3)强调机械操练,认为“熟能生巧”,制约学生的数感发展,导致“熟能生厌”“熟能生笨”.(4)忽视引导学生数学化地处理生活问题,导致学生缺乏将现实生活中的问题和数字模式、数字关系形成联系的主动性与自觉性.(5)对学生数感的培养对策缺乏清晰的认识和深入的研究,忽视引导学生对运算及公式定义等的理解、内化.

      二、培养学生数感的方法和途径

      (一)让学生心中有“数”,在脱离实物情况下用“数”思考问题

      用“数”思考是数感的基本表现方式.我们不可能也没有必要让学生都走向高端数学领域,但引导不同学生不同程度地学会数学地思考是十分必要的.格劳斯(Grouws)认为,学会数学地思考就是形成数学化和抽象化的数学观点、运用数学进行预测的能力,以及运用数学工具解决现实问题的能力.[5]用“数”思考主要体现在三个方面:(1)见到什么数都有积极的情感体验,并力图记住,如从数学的视角认识学号、邮编、车牌号、身份证号码、电话号码、年龄、生日、体重、媒体上的相关统计数字等.(2)见到可量化的事物都想知道大概是多少,也就是具有量化意识,如估计1张A4纸可以打多少字、1千平方米的会场能容纳多少人、1千名学生手拉手大约有多长、1把大米有多少粒等.(3)运用数简单明了地表示许多现象,如说某条道路很拥挤,则分析路的长与宽各是多少、每小时车流量与人流量各是多少;说甲班比乙班进步大,会联想到平均数、标准差等.

      学生能把实际问题与数联系起来,就是数感发展良好的表现.久而久之,有意识地将数的模式与实际问题联系起来就会成为习惯,遇到可能与数有关的问题时,他们就自然而然地将问题与数相联,力图用数学的观点解释问题,用数学的基本思想与方法处理问题.用数思考源于对具体情境的感知和相关的情感体验,因此数学教师要让学生多感受用数交流的便利,使学生愿意花更多心思观察和理解数,逐渐习惯数学化地思考问题.要善于别出心裁、因地制宜地营造数的环境,引导学生进行有意义的学习.如,学生认识了10以内的数后,教师启发学生联系生活实际,用10以内的数写一句话,这可以使学生对10以内的数有更进一步的认识,了解到数不仅可以表示数量还可以表示编号等.这些活动不仅可以使学生在教师创设的生活化学习情境中体会数的现实意义,而且能提高学生学习数学的热情,促进他们丰富对数的认识,形成数感.[6]

      (二)引导学生将数、形相联,养成把数与实物联系起来的习惯

      数学知识不是一个简单的结果,而是一个过程.如,学生一般要经历实物操作(摆小棒)—表象操作(在脑中摆小棒)—符号操作(看数,直接说组成)的过程,才能建立起一个十和几个一组成十几的数学模型.建立数概念的过程实际上是建立数学模型的过程.教师要充分认识到“生活化”与“数学化”相互依存的关系,引导学生把数和具体的事物真正联系起来,逐渐形成用数表达和交流的习惯.因此,教师要有意识地唤醒学生已有的生活经验,引导学生体验数学概念的现实来源和在实际中的运用.

      一方面,教师可以设计动手操作活动,让学生借助实物或实物模型“摆一摆”“移一移”“圈一圈”“看一看”.如,有余数除法的教学可以设计如下的教学活动:有13个苹果(呈现的是苹果图片),每个小朋友分4个,能分给多少个小朋友?教学时,教师让学生先利用手中的学具操作,在操作中感受分的过程,借助学具直观地理解算理.接着,引导学生在书上圈一圈,将直观的学具逐步抽象成图形.最后,将这个过程用算式表示出来,回过头又让学生借助直观的经验理解每个数与符号的意义,从中感受分苹果的过程与有余数除法模型之间的联系.除了动手操作,教师还应该引导学生经历讲故事、做游戏、模拟表演等,帮助学生理解数的意义,使学生亲历数的形成过程.如,学习长度单位时,教师可以带学生到操场上走一走,量一量,实际感受米和千米;学习质量单位时,教师可以组织学生到食堂里称一称各种蔬菜的质量,感受克和千克.在经历实践活动后,教师要鼓励学生发表自己的见解,在讨论的过程中互相启发、互相学习,体会数与实际物品之间的内在联系.

      另一方面,教师要引导学生利用数形结合,使数与形统一起来,揭示数与形的关系.数与形是数学研究的两个基本对象,抽象的数常常需要借助直观的形来理解.教师应引导学生运用数与式的特点,细致入微地体现形的特征,利用直观与抽象相互补充、相互配合,从而顺利高效地解决问题.如,家用电器商店以每台260元价格购进一批电磁炉,售价为286元,当卖到还剩5台时,除去购进这批电磁炉的全部开销外,还获利1768元,这家商店共购进电磁炉多少台?学生一般用方程、假设法进行解答.教师可以启发学生数形结合,使抽象、复杂的问题直观化(如图).在图中,长方形的长表示电磁炉的台数,宽表示每台电磁炉的单价,面积表示电磁炉卖的钱数,A表示已卖掉电磁炉获得的利润,B表示已卖掉的电磁炉的成本,C表示5台电磁炉的成本.由题目的条件及图示可知:A-C=1768元,A为1768+1300=3068元,已卖掉电磁炉台数为3068÷(286-260)=118台,这批电磁炉共有118+5=123台.这样巧妙地利用长方形表示题目的条件,将应用题转化为图形问题,让人一目了然.这样的教学能让学生亲身经历将实际问题抽象成简单的数学图形并进行解释与应用的过程,进而使学生在获得对数学理解的同时发展思维能力、情感态度价值观等.

      

      (三)鼓励学生创造性地解决生活中的问题

      形成数与物相关联意识只是数感的一个层面,而另一个层面是计算策略的灵活性与创造性,培养数学理解力和积极的学习态度与信心.数字与计算之间的联系对学生形成数感具有重大的影响,教师应该引导学生建立“标准计算程序”,并运用数字模式和数字关系灵活解决问题,如多尝试运用估算、算法多样化策略解决问题.

      首先,要重视估算与猜测.估算与猜测依赖于一定数字模式和数字关系,而不是毫无目的的猜想,有意识地估算或猜测,能深化学生对数字模式与数字关系的理解,同时提高学生对运算规律的认识与运用能力.估算是发展学生数感的一种有效手段,在日常生活中具有较强的实用性.《义务教育数学课程标准(2011年版)》在课程内容尤其是“数与代数”部分凸显了估算的重要性,根据不同学段学生的年龄特点和知识的接受情况对学生提出了更具体的导向目标.如,三年级在学习完“万以内数加减计算”时出现了综合应用,要求学生根据具体的情境选择合适的数字区间进行估算,体验估算在生活中的价值.估算的学习目标要求学生不仅会估而且能合情合理地估,能找到估算的依据.对运算结果的估计反映的是学生对数学对象更为综合的数感.[7]因此,教师应积极创造机会训练学生的估算能力,通过多种方式让学生感受估算的神奇,进而增强对估算的兴趣,养成估算的习惯,促进数感的发展.这样,学生在估算训练中能够逐步提高自己的估算能力,遇到生活中的事物就能很快和数联系在一起,自然而然地把数字和数学运算知识应用到生活中,进行推理,解决实际问题.

      其次,要倡导算法多样化.多样化思想反对过分强调没有思维的计算程序,既肯定“标准计算程序”的合理性与多样性,又强调“非标准计算程序”的必要性和灵活性.培养学生数感最终是让学生能够运用应有数学知识解决问题,提高数学素养,提升人的综合素质.因此,教师要精选实践性教学案例:一方面要以教学内容为核心,服务数学教学的客观要求;另一方面要符合学生数学学习的独特性和差异性,启发他们探索不同的运算方法,亲历对算法的再创造过程.

      最后,引导学生从运算走向思维.数感的另一明显特征是把算式作为思维对象,用抽象的数字进行思考,即把握众多数字之间的关联,灵活运用这种关联对数字进行分解与组合,对算式进行等值变形,寻找合理简捷的运算途径解决问题.

      (四)促成学生运用数感及运算解决实际问题

      数学具有高度的抽象性、严密的逻辑性和广泛的应用性等特点,因此运用数感解决实际问题是数感高层次的表现方式.数感的核心是把数字、运算知识及其简便性运用到需要用数字进行推理的问题中,具体有以下表现:一是理解问题情境与合适的解题策略之间存在关系,二是感觉数字呈现方式可能会有多样化,三是产生应用有效数字表征的倾向,四是意识到必须对数据和结果进行检验.[8]由于小学生认知仍以形象思维为主,小学阶段的数感虽具有抽象性、内隐性和简约性,但离不开直观性呈现.因此,小学生的抽象数学模型过程主要有实物表征、自然语言表征、图形表征、符号表征四种形式.现以小学数学教材中的重要知识“认识二分之一”为例,谈谈具体的教学思路.首先,进行横向数学化,创设“分月饼”情境,引出探究如何表征“半块饼”的问题,明确问题情境与合适的解题策略之间的关系.其次,迈向纵向数学化,在寻求解题策略过程中呈现多元表征,并意识到存在多样化的数字呈现方式:(1)实物表征,即用实物图表示把月饼平均分给2个人.(2)图形表征,分别用圆、正方形、长方形等不同的形状代表月饼,并表示出它们的一半.(3)自然语言表征,即用自己的语言描述以不同的物体代表月饼时表示一半的方法有哪些共同点.(4)符号表征,即创造一种符号表示“一半”.在此基础上,教师引导学生思考,用一种被广泛接受的方式表示“一半”的必要性.最后,组织反思应用,回归横向数学化,促使学生产生“检验结果”的意识倾向.

      数学是以数当先的科目.数感的形成是运用数字关系和数字模式灵活地解决数字问题的动态过程.这个过程促使学生计算能力、逻辑推理能力和空间想象能力得到提升.把数感的形成、发展同数量关系的理解、运用结合起来,同符号感的建立和初步的数学模型的建立结合起来,有助于学生整体数学素养的提高.若没有在数学学习当中形成良好的数感,对学生后续的数学学习会造成很大的阻碍,也会影响他们对现实生活情境中数的观念与运算意义的深切感知.因此,数学教师应转变教学思路,寻找合适的教学手段,帮助学生提高解决实际问题的数感能力.

标签:;  ;  ;  ;  

数感教学的实践研究与思考_数学论文
下载Doc文档

猜你喜欢