“會(huì)用數(shù)學(xué)眼光觀察現(xiàn)實(shí)世界”是指帶領(lǐng)學(xué)生從數(shù)學(xué)角度觀察、發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中存在的數(shù)量關(guān)系以及潛藏的空間形式,借助抽象能力使其以數(shù)學(xué)的形式呈現(xiàn),并從中提出具備一定現(xiàn)實(shí)意義的數(shù)學(xué)問題,采用數(shù)學(xué)方式解決.五年級(jí)與六年級(jí)構(gòu)成小學(xué)的最后一個(gè)階段,同時(shí)也標(biāo)志著小學(xué)教育的結(jié)束.處在這一階段的學(xué)生已經(jīng)掌握了必要的抽象思維能力和知識(shí)基礎(chǔ).深人認(rèn)識(shí)和分析這一年齡段學(xué)生數(shù)學(xué)眼光的培養(yǎng)現(xiàn)狀,有助于教師全面掌握小學(xué)生在數(shù)學(xué)眼光上的基本表現(xiàn),并以此優(yōu)化教學(xué)方法,有效指導(dǎo)小學(xué)生數(shù)學(xué)眼光的培養(yǎng).
1強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)新舊知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系
培養(yǎng)數(shù)學(xué)眼光必須經(jīng)歷持久的累積、漸次前進(jìn)和逐步提升的過程,這個(gè)過程與數(shù)學(xué)基本概念、相互關(guān)系及定律的深刻把握與理解密切相關(guān),同樣,數(shù)學(xué)知識(shí)之間的相互融合也是不可或缺的.本文將分別從學(xué)生與教師的視角進(jìn)行詳細(xì)說明.
1.1加強(qiáng)學(xué)生新舊知識(shí)間的銜接
培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)“學(xué)科眼光”一般來說需要經(jīng)歷兩個(gè)步驟:一是要讓學(xué)生形成“數(shù)學(xué)意識(shí)”,即要讓學(xué)生形成從數(shù)學(xué)學(xué)科視角去觀察事物、對(duì)象、世界的傾向、心向等;二是要引導(dǎo)學(xué)生提出“數(shù)學(xué)化”的問題、“數(shù)學(xué)化\"的任務(wù).[2站在學(xué)生的立場(chǎng)上,掌握概念與原理是鍛煉學(xué)生數(shù)學(xué)眼光的重要手段.數(shù)學(xué)這門學(xué)科具有高度的邏輯連續(xù)性,每個(gè)新知識(shí)的誕生都是在前人智慧的基礎(chǔ)上構(gòu)建起來的.因此,教學(xué)過程中一個(gè)不容忽視的要點(diǎn)是探索如何有效地在新舊知識(shí)之間架起溝通的“橋梁”.這樣做能夠使學(xué)生利用已有的知識(shí)體系去理解新知識(shí),并在新的學(xué)習(xí)內(nèi)容中洞察到新舊知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,這是一個(gè)值得深入探究和重視的課題.數(shù)學(xué)領(lǐng)域里的概念與定理并非孤立存在的,它們之間存在著緊密的聯(lián)系與相互影響.因此,在教學(xué)過程中,教師需要全面掌握這些知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生精確地對(duì)不同的知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行對(duì)比分析和鑒別.
以“分?jǐn)?shù)除法”的學(xué)習(xí)為例,新課標(biāo)明確指出了培養(yǎng)學(xué)生對(duì)運(yùn)算邏輯一致性理解的重要性.而所謂的一致性,縱向比較來看,指的是分?jǐn)?shù)以及前面學(xué)過的整數(shù)、小數(shù)在運(yùn)算上的一致性;橫向比較,則是指加法、減法、乘法和除法這四項(xiàng)基本算法間的一致性.
通過對(duì)之前教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)熟練掌握了如何處理小數(shù)的除法問題,理解了其運(yùn)算原理和步驟.分?jǐn)?shù)除法主要是在整數(shù)除法的基礎(chǔ)上依據(jù)“商不變\"的原則將除數(shù)轉(zhuǎn)換成整數(shù)的運(yùn)算.考慮到保持一貫性,教師應(yīng)該思考怎樣才能把分?jǐn)?shù)的除法和之前掌握的有關(guān)整數(shù)和小數(shù)的除法知識(shí)相互串聯(lián)起來并利用“商不變”的原則把分?jǐn)?shù)改寫為整數(shù),并歸納出結(jié)論:除以一個(gè)不為0的數(shù)等于乘這個(gè)數(shù)的倒數(shù),從而得到分?jǐn)?shù)除法的計(jì)算方法.以 為例,借助轉(zhuǎn)換的策略,學(xué)生可以先將分?jǐn)?shù)化成小數(shù)形式,之后使用小數(shù)除法來求解答案,不過采取這種方法的基礎(chǔ)是分?jǐn)?shù)能夠被轉(zhuǎn)換成有限小數(shù)形式.學(xué)生還可以利用分?jǐn)?shù)的基本特性,應(yīng)用“商不變”的原則,將分?jǐn)?shù)除法轉(zhuǎn)換成更簡(jiǎn)單的整數(shù)除法來計(jì)算,
.在教學(xué)中,教師還應(yīng)向?qū)W生闡釋分?jǐn)?shù)線的本質(zhì)是除法,以此引導(dǎo)學(xué)生回顧已完成的計(jì)算步驟,整理得
·通過對(duì)結(jié)果與分?jǐn)?shù)除法公式的對(duì)照觀察,教師可以引導(dǎo)學(xué)生從乘除法的內(nèi)在邏輯出發(fā),把尚未解開的分?jǐn)?shù)除法問題轉(zhuǎn)化為熟悉的分?jǐn)?shù)乘法問題,由此得出處理分?jǐn)?shù)除法的計(jì)算方法.
1.2提升教師的教育理念
站在教師的角度來看,教師擁有的知識(shí)量、職業(yè)修養(yǎng)以及對(duì)教育理念的認(rèn)知,對(duì)教學(xué)效果起到了直接影響,這直接關(guān)系到學(xué)生在數(shù)學(xué)領(lǐng)域知識(shí)技能、思維方式、思想素質(zhì)和綜合技能的形成.作為課堂學(xué)習(xí)的導(dǎo)師,教師在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)眼光方面扮演著關(guān)鍵性角色.因此,提升教師的個(gè)人專業(yè)素養(yǎng)對(duì)于學(xué)生數(shù)學(xué)眼光的發(fā)展至關(guān)重要.
首先,不斷鞏固和強(qiáng)化自身的知識(shí)脈絡(luò).“打鐵還需自身硬”.教師須不斷充實(shí)自身的知識(shí)與理論根基.唯有教師深刻掌握了數(shù)學(xué)的內(nèi)在精髓和基本原理,學(xué)生才有望領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí).教師需認(rèn)真探討各學(xué)科要點(diǎn)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián),明晰每個(gè)要點(diǎn)隨時(shí)間演進(jìn)的軌跡,并且在各個(gè)教學(xué)階段之中實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的連續(xù)性與貫通性.只有當(dāng)教師首先掌握了數(shù)學(xué)觀察的能力,他們才能在教學(xué)過程中無聲地塑造學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)觀察的理解,如能夠解釋天氣預(yù)報(bào)提到的平均溫度所表達(dá)的含義等.此外,教師須具備超出小學(xué)數(shù)學(xué)層面的深厚知識(shí)儲(chǔ)備.例如,在講解“圓的面積”時(shí),教師不應(yīng)僅僅局限于了解其計(jì)算公式,還應(yīng)理解微積分概念乃至其求解技能,并且掌握將曲線轉(zhuǎn)換為直線的方法,以及直線圖形與曲線圖形的相互聯(lián)系.這有助于教師從基礎(chǔ)概念順利過渡到更高層的學(xué)術(shù)領(lǐng)域.
其次,通過提升教學(xué)技能,促進(jìn)學(xué)生知識(shí)生成.教師需培養(yǎng)持之以恒地追求新知的習(xí)慣,增進(jìn)個(gè)人職業(yè)能力,持續(xù)強(qiáng)化教學(xué)技能,掌握行之有效的教學(xué)手段及策略,同時(shí)擁有深厚的擔(dān)當(dāng)意識(shí)和敬業(yè)精神.教師可以通過學(xué)習(xí)教學(xué)研修課程以充實(shí)教育教學(xué)理念,通過觀察優(yōu)秀的教案來提煉有效的教學(xué)策略,以及通過審視及歸納個(gè)人的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)等途徑來提升教學(xué)能力.教師需制定適宜的教學(xué)策略,依據(jù)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)與理解能力,適時(shí)變更具體的教學(xué)方法,敢于進(jìn)行創(chuàng)新嘗試,探求最優(yōu)的教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和探究欲望,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的洞察力.此外,數(shù)學(xué)眼光尤其注重與眾多學(xué)科的互聯(lián)互通.在當(dāng)前推崇跨學(xué)科融合學(xué)習(xí)的大環(huán)境中,教師需提升跨學(xué)科融合的技能,創(chuàng)新性地編排教學(xué)內(nèi)容,以求以較少的努力收獲更大的成效,并促使不同學(xué)科之間的知識(shí)相互滲透,最終實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)眼光的教學(xué)目標(biāo).
最后,教師要提升培養(yǎng)數(shù)學(xué)眼光的教育理念,將相關(guān)理論內(nèi)化于心并付諸實(shí)踐,從而形成既符合自身特點(diǎn)又契合教學(xué)實(shí)際的獨(dú)特教育理念,真正培養(yǎng)學(xué)生通過數(shù)學(xué)眼光洞察事物本質(zhì)的能力,
2重視學(xué)科間橫向?qū)Ρ?,?qiáng)化數(shù)學(xué)眼光
小學(xué)階段,跨學(xué)科教學(xué)主要涉及綜合實(shí)踐活動(dòng).這種學(xué)術(shù)交叉強(qiáng)調(diào)聯(lián)結(jié)各學(xué)科并將理論應(yīng)用于解決實(shí)際問題的教育思想,與數(shù)學(xué)眼光的塑造具有密切的關(guān)聯(lián).既然在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的教學(xué)過程中呈現(xiàn)了數(shù)學(xué)眼光,同理可見,在其他學(xué)科也有其獨(dú)到的眼光存在,如語言領(lǐng)域中的語文眼光、自然學(xué)科中的科學(xué)眼光、物理領(lǐng)域中的物理眼光.顯而易見,基于獨(dú)特學(xué)科眼光的差異性,跨學(xué)科主題教學(xué)能夠?qū)W(xué)生涉獵諸多學(xué)科的獨(dú)特眼光集中于統(tǒng)一的教學(xué)主題之上.創(chuàng)新實(shí)踐才是真正擁有數(shù)學(xué)眼光的表現(xiàn).3教師需注重引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)眼光去分析和解決現(xiàn)實(shí)中的問題.例如,《聲律啟蒙》一書在序言部分寫道:云對(duì)雨,雪對(duì)風(fēng),晚照對(duì)晴空.來鴻對(duì)去燕,宿鳥對(duì)鳴蟲.三尺劍,六鈞弓,嶺北對(duì)江東.人間清暑殿,天上廣寒宮.兩岸曉煙楊柳綠,一園春雨杏花紅.兩鬢風(fēng)霜,途次早行之客;一蓑煙雨,溪邊晚釣之翁.有人認(rèn)為,這屬于語文教學(xué)范疇,應(yīng)通過押韻、對(duì)仗、詞匯的深意和審美視角來領(lǐng)會(huì)其內(nèi)涵.然而,倘若其具備數(shù)學(xué)眼光,那么他便會(huì)深思這樣一個(gè)問題“三尺究竟有多遠(yuǎn)”.如果他沿著這個(gè)視角回顧歷史,定會(huì)震驚地發(fā)現(xiàn),在中國古代各個(gè)王朝之間“尺”的長(zhǎng)度居然存在著巨大的差異.在秦朝,“一尺\(yùn)"的長(zhǎng)度大致為23.1厘米;到了唐朝,“一尺\(yùn)"相當(dāng)于現(xiàn)今的30.7厘米;而在宋朝,“一尺\(yùn)"的長(zhǎng)度則是31.68厘米.若是語文教師在教學(xué)時(shí)對(duì)“三尺\(yùn)"進(jìn)行深入闡釋和解說,這不僅能展示教師自身綜合素養(yǎng),也反映出他們將跨學(xué)科的教學(xué)理念融人課堂的智慧.學(xué)生在研究過程中不僅能夠通過數(shù)學(xué)眼光觀察到古往今來測(cè)量尺度的演進(jìn)軌跡,還在探索過程中加深了對(duì)尺單位的掌握,并且強(qiáng)化了數(shù)學(xué)推算技能,同時(shí)也提高了數(shù)學(xué)洞察的敏銳度與個(gè)性化認(rèn)知.
3發(fā)掘數(shù)學(xué)眼光背后蘊(yùn)含的邏輯思維
應(yīng)用數(shù)學(xué)邏輯去細(xì)致觀察并分析各種事物或現(xiàn)象是發(fā)揮數(shù)學(xué)眼光的核心使命.數(shù)學(xué)邏輯推理能助力學(xué)生從具體的案例中概括出普遍的定律和特性,從而增強(qiáng)他們的概括思維.通過歸納和邏輯推理來開展符合科學(xué)原則的理性思考,有利于提升學(xué)生的推理能力,激勵(lì)學(xué)生獨(dú)立探究和問題挖掘,逐步培養(yǎng)創(chuàng)新思維.
3.1發(fā)揮歸納推理在小學(xué)階段的基礎(chǔ)性作用
在講解“歸納邏輯”時(shí),教師應(yīng)該著重讓學(xué)生體驗(yàn)“再創(chuàng)造”的過程.現(xiàn)階段小學(xué)生所學(xué)的數(shù)學(xué)理論和定律均是經(jīng)歷過驗(yàn)證的知識(shí),然而,數(shù)學(xué)教學(xué)的宗旨并不只是簡(jiǎn)單地記住這些內(nèi)容,更關(guān)鍵的是要關(guān)注知識(shí)學(xué)習(xí)和探究的過程.學(xué)生應(yīng)當(dāng)積極地對(duì)已學(xué)知識(shí)進(jìn)行“再創(chuàng)造”.歸納的前提是概括,即把相似的事物歸為一類.教師需指引學(xué)生完成這一歸納過程,并且輔導(dǎo)他們?cè)趨R聚的同種事物中辨識(shí)出固有的規(guī)律.
例如,在探討“整數(shù)乘法運(yùn)算律推廣到小數(shù)”的課堂上,教師展示一些小數(shù)乘法的例題,引導(dǎo)學(xué)生去解決.以“乘法交換律”為例,教師可以提供如 660.8× 0. 6,0.6×0. 899.61. 3×1. 8,1. 8×1. 399.60. 65×2. 79, 2.79×0.659 等幾組計(jì)算題.學(xué)生首先需要注意到各組算式里的乘數(shù)與被乘數(shù)相互交替的規(guī)律,并在回顧之前掌握的關(guān)于整數(shù)乘法法則的基礎(chǔ)上,推理出一個(gè)假設(shè),即適用于整數(shù)的乘法交換律對(duì)小數(shù)同樣有效,最終經(jīng)過一番演算驗(yàn)證小數(shù)乘法的交換性原理.在這一系列的數(shù)學(xué)探究中,包括了歸納、猜想、驗(yàn)證等步驟,讓學(xué)生親身體驗(yàn)了關(guān)于小數(shù)乘法交換律的系統(tǒng)推理過程.
再例如,“鴿巢問題”的課程教學(xué)向我們闡述了一個(gè)基本原理:一旦物體的總數(shù)超過鴿巢的數(shù)量,就必然存在至少一個(gè)鴿巢內(nèi)含兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體.同時(shí),列舉“筆筒問題”的本意是引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到,當(dāng)筆的數(shù)量超過筆筒時(shí),無論如何擺放,總有一個(gè)筆筒至少放進(jìn)兩支筆.此部分旨在確保學(xué)生理解“總有”與“至少\"這兩個(gè)概念的內(nèi)涵,尤其是“至少”,并且指導(dǎo)學(xué)生不必關(guān)注筆筒排列的順序.教學(xué)開始環(huán)節(jié)關(guān)鍵在于幫助學(xué)生由直觀認(rèn)識(shí)邁向抽象邏輯思維.首先,將理論性的概念通過實(shí)踐手段轉(zhuǎn)化為可感知的形象.對(duì)學(xué)生來說,“總有一個(gè)筆筒至少放進(jìn)兩支筆\"這種表述不僅口語化,而且顯得刻板生硬,同時(shí)也在概念上顯得晦澀難懂.借助枚舉法,學(xué)生發(fā)現(xiàn)了將四支筆放進(jìn)三個(gè)筆筒中的不同方案,并在這一過程中對(duì)“總有\(zhòng)"和“至少\"這兩個(gè)概念有了實(shí)際的認(rèn)識(shí).利用假定方式引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn),“平均分”是確?!爸辽賊"最好的方法.采取實(shí)踐方式,將“總有一個(gè)筆筒至少放進(jìn)兩支筆\"的情況展現(xiàn)出來,幫助學(xué)生領(lǐng)會(huì)該論斷.接著,最大限度地激發(fā)學(xué)生參與的積極性,引導(dǎo)他們?cè)谡撟C觀點(diǎn)的過程中尋求解決辦法,歸納出定律.學(xué)習(xí)的主體應(yīng)當(dāng)是學(xué)生,尤其在對(duì)基本原理的早期了解過程中,教師不是引領(lǐng)學(xué)生去理解,而應(yīng)該營造一個(gè)情境,促使學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行探究和發(fā)現(xiàn).因此,教師需要分步驟地提出問題,讓學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)踐來驗(yàn)證其結(jié)論的正確性,并讓他們體驗(yàn)“再創(chuàng)造”和“數(shù)學(xué)證明”的過程,從而循序漸進(jìn)地增強(qiáng)他們的邏輯思維能力.
3.2重視演繹推理在高年級(jí)教學(xué)中的前瞻性作用
開展邏輯推理,學(xué)生須具有相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備.到了小學(xué)六年級(jí),學(xué)生大都已經(jīng)掌握了小學(xué)階段的數(shù)學(xué)要點(diǎn),盡管此時(shí)他們的邏輯推理結(jié)構(gòu)尚未建立得十分完整.因此,在六年級(jí)時(shí),學(xué)生應(yīng)當(dāng)對(duì)歸納推理能力進(jìn)行深化,從而更為準(zhǔn)確地應(yīng)用歸納法,同時(shí)也為日后學(xué)習(xí)演繹推理打好基礎(chǔ).教師的職責(zé)是從所講解的知識(shí)中挖掘出演繹推理的元素.例如,在確認(rèn)366是否能被3整除時(shí),借鑒了3的倍數(shù)特征.學(xué)生掌握了這樣一個(gè)規(guī)律:已知一個(gè)數(shù)如果是3的倍數(shù),那么這個(gè)數(shù)各數(shù)位數(shù)字的和就是3的倍數(shù).366的各數(shù)位數(shù)字之和為15,是3的倍數(shù),因此可以得出結(jié)論:366是3的倍數(shù).此證明本質(zhì)而言是演繹推理,3的倍數(shù)的性質(zhì)等同于重要假設(shè),而366的各數(shù)位數(shù)字之和是3的倍數(shù),構(gòu)成了次要假設(shè),因此推斷出了結(jié)果.換一個(gè)角度來說,學(xué)完“可能性”之后,當(dāng)學(xué)生看到像“百發(fā)百中”“萬無一失”的描述時(shí),能夠通過邏輯推理認(rèn)定這些都是小概率發(fā)生的事件.當(dāng)觀察到福利彩票銷售點(diǎn)外懸掛著某市民贏得巨獎(jiǎng)的宣傳條幅時(shí),學(xué)生可以依據(jù)科學(xué)和理智的分析,作出如下判斷:這樣的事件發(fā)生概率極低,所以個(gè)人購買彩票中頭獎(jiǎng)的概率也極其稀少,不該沉迷于贏得彩票頭獎(jiǎng)的白日夢(mèng),而浪費(fèi)了寶貴的時(shí)間.
4結(jié)語
目前對(duì)于培養(yǎng)數(shù)學(xué)眼光所遇到的挑戰(zhàn)主要集中在教師對(duì)數(shù)學(xué)眼光的教學(xué)理念認(rèn)識(shí)模糊,對(duì)數(shù)學(xué)眼光的教育環(huán)境構(gòu)建過于單一,以及在數(shù)學(xué)眼光的教學(xué)實(shí)踐中運(yùn)用方法不夠精確三個(gè)方面.本文結(jié)合數(shù)學(xué)眼光的理論精髓以及學(xué)生的理解能力,提出培養(yǎng)學(xué)生從數(shù)學(xué)角度觀察事物的意識(shí),注重將教學(xué)理論融入數(shù)學(xué)教學(xué)過程,引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的價(jià)值觀念和理性精神等教學(xué)方法.總體而言,數(shù)學(xué)眼光的培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)持之以恒,久久為功
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