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小学数学教学关键问题研究:强化符号化过程,培养数学抽象思维

【摘要】:唤醒经验,体会符号价值、理解符号意义。比如“案例CX-6-1:《小小符号,统一观点》”中,教师引导学生在解决一年级的发作业本实际情境中,体会符号价值,理解多元符号的意义。这样既帮助学生理解了乘法分配律的意义,同时也发展了学生的符号意识,提升了学生的数学抽象思维。通过游戏情境中的需要,学生认识到使用符号能够使数学计算更便捷,从而使符号意识得到强化,为发展符号意识奠定良好的基础。

(1)唤醒经验,体会符号价值、理解符号意义。

数学符号有着特定的意义,自成体系。对于小学生来讲,数学符号不是上小学才开始接触的,他们之前积累的经验对数学符号意识的形成起着积极的促进作用。比如“案例CX-6-1:《小小符号,统一观点》”中,教师引导学生在解决一年级的发作业本实际情境中,体会符号价值,理解多元符号的意义。

再比如,在教学二年级上册《搭配》一课时,教师提问:我们能不能想办法把不同的搭配方法都表示出来呢?这就容易引发学生利用已有的符号经验,自主思考,呈现如下表示方法:

他们能用这些富有个性的符号(字母、数字、图形、特定符号)来描述数学的内容,这正是学生已有的经验在起作用。教师带领学生观察不同形式的表征,帮助学生感悟:对于搭配的方案,无论是用数字还是字母抑或是图形都可以表达方案,只是表达形式不同而已,这样既深化了对符号表达意义的认识,又体现了运用符号进行推理解决问题中具有的价值,更进一步地帮助学生在以下两点上有所感悟:一是要有把实际问题用数学符号来表达的意识;二是要理解每个数学符号所蕴含的丰富内涵和实际意义。在认识理解符号的过程中发展学生的数学抽象素养。

(2)对比中,体会符号价值,理解符号意义。

义务教育数学课程标准(2011年版)》中要求学生能够利用数学符号表示数、数量关系以及变化规律。这个规定要求学生不仅理解已有的数学符号,而且在面对数学问题时,能够自主启动数学思维运用各种符号进行准确、简捷的表达,以此在符号表达的过程中提升学生的抽象素养。

例如,关于《乘法分配律》的教学可以这样进行:

先出两组计算题让学生计算。

第一组题:43×5+27×5= ;71×3+29×3= ;54×7+36×7= ……

第二组题:(43+27)×5= ;(71+29)×3= ;(54+36)×7= ……

通过计算,学生发现结果是一样的。然后,引导学生自己总结规律,并用语言来描述,这时学生根据自己的理解可以说出“两个数同时乘以一个数之和,等于这两个数相加之后再乘以这个数”。接着,教师让学生自己思考设计一个式子来反映题目的规律。这时学生就广开思路,写出各种表达式:

数字1×数字2+数字3×数字2=(数字1+数字3)×数字2

a×b+c×b=(a+c)×b;

○×▲+□×▲=(○+□)×▲

……

最后,教师引导学生进行对比,充分感知之前语言表达的繁复性,进一步强化了符号表达的简捷性。这样既帮助学生理解了乘法分配律的意义,同时也发展了学生的符号意识,提升了学生的数学抽象思维

(3)借助情境,体验符号的价值。

罗素曾经说过,数学就是符号与逻辑的融合。由此可见,符号在数学学习中有非常重要的意义。在小学阶段,学生刚刚接触数学知识,还未能实现从具体到抽象的转换。因此,教师应在教学中结合教学内容适时创造情境产生使用符号的需要,引导学生认识到符号的重要性,从而深化学生对符号价值的认可。例如在“案例CX-4-1:《跳出数字看数学,认识符号学方程》”中,教师创设了天平杯子中水的质量的情境,带领学生一起经历用符号表示未知量和数量关系的过程。

再如,学习《用字母表示数》是学生第一次尝试将符号加入数学算式中,用符号来解决数学问题。为了让学生对符号运用产生需求,可组织学生玩“一只青蛙一张嘴,两只眼睛四条腿”的游戏,让学生依次说出不同只数的青蛙对应的嘴的数量、眼睛的数量和腿的数量。一开始,学生还能跟上游戏的节奏,但是当数量逐渐增大后,学生无法快速计算出结果,游戏就陷入了“瓶颈”。此时教师提出问题:“如果青蛙的数量继续增加下去,我们的游戏还如何进行?”学生陷入了思考,用一个确切的数字已经无法满足表达,此时就产生了使用符号进行表达的需要。经过数分钟的等待后,学生提出了自己的想法:如果我们用字母n来代表青蛙的只数,那么嘴的数量就是1×n,眼睛的数量是2×n,腿的数量是4×n。通过符号的代换,我们就能很快得出结果了,这样的表示方法真的非常简便,能够在很短时间内就得出正确结果。通过游戏情境中的需要,学生认识到使用符号能够使数学计算更便捷,从而使符号意识得到强化,为发展符号意识奠定良好的基础。

在数系的扩充过程中会产生对新符号的需要,如小数点、分数线、负号等。以符号“-”为例,出示问题情境:“人们在发明了数字符号后,第一天得到2只羊记作2,第二天得到3只羊,记作3。第三天因看管不善丢了3只羊,怎样记录呢?”此问题的提出既激发了学生的兴趣,又调动了对符号表达的需要,学生开始了积极的尝试。通过交流和总结最后统一用“-3”表示丢失的羊,“得到”和“失去”具有相反的意义,需要把它们区分开来,聪明的数学家发明了符号“+”和“-”。如果我们用“+”表示“得到”,那么“-”就表示“失去”,之后让学生举一些使用“-”表示相反意义的例子。以上小案例就是创设情境引领学生重走了古人在实际生活中产生“-”的历程,体验了“-”这一数学符号的产生价值,并理解它和“+”表示一对相反意义的量的含义。