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经历数学活动过程 促进学生深度学习

2019-11-26朱长和

教育界·下旬 2019年9期
关键词:数学活动思维

朱长和

【摘要】《义务教育数学课程标准》要求,让学生在经历观察、实验、猜想、证明等数学活动的过程中,发展推理能力,清晰地表达自己的想法,发展学生的数学思维。在给定目标下,感受针对具体问题提出设计思路、制定简单的方案解决问题,并加强反思,积累数学活动经验。在课中,我们要注重数学的理性和学生思维的缜密性,促深度理解;动手实践和数学思考相结合,促深度感悟;探究活动与积累数学活动经验相结合,促深度体验,真正促进学生深度学习。

【关键词】数学活动;数学经验;思维

一、课前思考

这是一次探索计算规律的活动,是在学生已经认识奇数、偶数、质数、合数等概念,并在已经积累较多探索数的特征的活动经验的基础上安排的。通过活动,一方面能使学生感受数学规律的多样性和趣味性,感受数学知识间的广泛联系;另一方面则有利于学生从新的角度进一步丰富对奇数和偶数的认识,提升数学思考的水平。

二、课堂回放

片段1:研究两个数和的奇偶性,重在观察、归纳

师:这里的和一定是两个数的和吗?

生1:不一定

生2:可能是三个数的和,也可能是四个数的和,或者许多个数的和。

师:对,研究这样比较复杂的问题,通常从最简单的情况开始。

先研究两个数相加的情况,同桌的两人学号加起来。

师:观察三道算式的和都是什么数?为什么它们的和都是奇数呢?

生:因为它们都是奇数+偶数。

师:那什么情况下和是偶数呢?

学生举例加法算式并板书。

师:任意两个数的和的奇偶性都是这样的状况吗?有无例外呢?我们在数学领域通过几个例子发现的情况还只能算是猜测,要通过更多的举例去验证。

学生再举例。

师:有两个问题,1.有没有反例?2.例子能举得完吗?

生:有无数个例子,举也举不完。

师:大家举的例子一下子就能够通过算出答案而知道和的奇偶性。出示587634+1458963,计算起来就麻烦了,能看出来和是什么数吗?

生:奇数,判断一个数是奇数还是偶数只要看它的个位。

出示表格,一一列举了所有两个数的和的奇偶性情况。

师:表格列举了两个数和的所有情况,未发现一个反例,说明了上面的猜想是正确的,可以转化成结论。

【思考】归纳往往从观察开始,数学观察是学生学习数学的重要方法,不仅用眼看,还需要进行积极的数学思考,往往还伴随着数学猜想。所以,教学中应注意设计观察活动,让学生充分经历观察和猜想的过程,体验如何观察、猜想和的奇偶性特征;在观察的基础上,开展相应的比较和归纳,从不同的算式中发现本质规律;启发学生开展相应的合情推理,形成一定程度的数学抽象,进行一般性和普遍性的数学建模。表格一一列举所有的两个数的和奇偶性情况,培养了学生思维的缜密性,为相对理性的思考和讨论提供支持,这节课不能只有举例,也不该只有不完全归纳,也要讲道理,使学生明白为什么是这样的,其实数学课堂,无需贪多贪全,更不可以偏概全,应求真,应不厌其深。

片段2:研究多个奇数和的奇偶性,重在探究、交流

师:研究了若干个偶数和的奇偶性问题,我们接下来研究什么?

生:多个奇数相加的情况。

师:你打算怎么研究?需要提醒什么?

生:可以举例。

……

师:问大家一个问题,他即将和大家分享观点,我们干什么?听什么?

生:……

师:我们既要听明白对方所说的话,还得把自己带入场景中听,听一听他的思路和自己的思路有什么相同和不同的地方,能做到吗?

学生展示,互相交流、补充、 质疑。

师:刚才讲了,通过举几个例子凭直觉发现的情况只能算是猜测,数学得讲理,为什么是这样呢?

结合学生的回答,在课件上每两个奇数圈为一组,和是偶数。追问:和若干个奇数和的奇偶性主要看什么?

【思考】“探索规律”的教学必须以完整真实的探究过程为主线,让学生有足够的时间和空间理解和提出问题,寻求解决问题的思路,在艰难曲折的探究活动中对规律本质内涵有深度理解,对探究过程有理性的认识。“怎样探究”“怎样举例” 最大限度唤醒学生以往研究规律性质的数学活动经验,促使学生主动思考探究方案,并在交流、思辨中不断优化完善,使数学活动经验悄悄走进学生心中。课堂不应该是学生独善其身的场所,应成为协同合作的阵地,学生经历实践探究,必然会产生体验、感悟,个体认知需要伙伴的分享、倾听与交流,需要团体的补充、修正和完善。尽管表达可能不是很流暢,举例可能不是很全面,但这些都是学生真实的自主的学习状态,教师有目的地进行点拨,学生质疑补充,整个过程实际就是将学生碎片化的认知变成系统化、结构化的过程,是学生将新知纳入旧知,将知识和经验提升的过程,使自主建构在互动交流中得以实现。由不完全归纳发现若干个奇数和的奇偶性规律,经过演绎推理来证明猜测, 帮助学生形成“根据已有的数学命题-寻找命题间的逻辑关系-得出特殊结论”的演绎推理思维模式。

片段3:研究多个数和的奇偶性,重在比较、推理

出示3个奇数相加的算式,判断和的奇偶性,并依次加4个偶数,一个一个地加,一次一次地和前面的结果对比, “现在的和还是奇数?”学生说结论并完善。

师追问:加了几个偶数,对和的奇偶性有没有影响?

生:总共加了四个偶数,它们的和还是奇数。

师:如果再加一个奇数呢,和还是奇数吗?那么和的奇偶性与什么数有关,和什么数没有关系?

生:与奇数的个数有关,与偶数无关。

【思考】控制变量法,即把多因素的问题变成多个单因素的问题,而只改变其中的某一个因素,从而研究这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决。在3个奇数的和是奇数的基础之上,每次加一个偶数,看和的奇偶性有没有变化,一直加了4个偶数,一次一次对比,“现在和还是奇数”;一次一次推理判断,加了偶数对和的奇偶性没有影响;而加奇数,和的奇偶性便会发生变化。通过运用控制变量法,结合前面结论“偶数+奇数=奇数”“奇数+奇数=偶数”进行推理,引导学生主动对前后结果的异同进行比较,得出最终结论“和的奇偶性和加数中奇数的个数有关,与偶数没有关系”,积累了数学规律探究的经验,发展了学生的数学思考。

三、课后反思

1.注重数学的理性和学生思维的缜密性,促深度理解

让学生长期经历归纳推理和演绎推理的过程,获得推理的真实体验,最终形成数学思维模式。具体看,一方面提供典型的、有代表性的数学事实,通过简单举例让学生将相邻学号相加,进行猜测,经歷由特殊到一般的不完全归纳推理过程,得出一般性的数学结论或提出数学问题,形成“观察个别数学对象-发现相同特征或形成本质联系-概括出一般结论”的归纳推理思维模式。通过问题“一定是这样吗?”,使学生初步体会从有限的实例中归纳出来的结论具有不确定性,举例和相关结论之间存在一定的或然性,验证环节不仅重要而且必不可少,由此将学生的数学思考推向深入。验证这一环节,受小学生的知识和思维发展水平所限,通常采取举例验证的方法,他们尽管不能穷举所有的例子,但是可以在归纳出结论之后选择不同的例子进行验证,并由老师对穷举式做一个简单介绍,使得学生的发现由不完全归纳上升到初步的理性思考层面,以体现数学思考的严谨性和数学结论的确定性,也体现了“猜想-验证”这一数学方法的精神内核,即:只有结论能够满足一定范围内的“所有情形”,这样的结论才具有足够的可靠性,发展了学生的数学理性精神。而对于若干个奇数和的奇偶性问题,通过不完全归纳发现结论,经过演绎推理来证明结论,促进学生形成“根据已有的数学命题-寻找命题间的逻辑关系-得出特殊结论”的演绎推理思维模式。这样的思路不仅具有严谨的内在逻辑,而且也渗透了研究问题和探索规律的一般方法,有助于学生在活动过程中不断积累经验,促进对知识的深度理解。

2.动手实践和数学思考相结合,促深度感悟

动手实践和数学思考相结合,一方面让学生在动手实践中思考怎么举例,为什么这样举例,另一方面还要在实践的基础上进行反思,增强对实践的感悟和体验。教学是教学生学,是引导学生的思维在学的过程中提升,而不是琢磨应该怎样节省时间,怎样顺利地走完教的过程。教之于学,应该是开导,应该是促进学生思考感悟。其实,数学知识与技能只是承载思考的载体,使学生获得更有价值的数学思考才是教学的根本目的。没有学生的思考就没有真正的数学学习,这节课的根本目的很明显不是得到规律,而是让学生经历探究的过程,提升数学思考的水平。在探究若干个奇数和的奇偶性规律时,如果单一使用教师提供的完整的表格进行整理,学生其实只是被动填写,所发现的结论是肤浅而不完整的,缺乏了思维的主动性,学生难以体会探究的真谛,阻碍了学生思维的发展。波利亚认为,学习任何知识的最佳途径是由自己去发现,因为这种发现理解最深,也最容易掌握其中的规律、性质和联系。多元表征促进多维思考,可以举例,也可以直接运用前面结论进行演绎推理,不同形式不同角度理解多个奇数和的奇偶性规律,及时沟通联系,在比较中促进深度感悟。学生经历了自主探究的过程,才能真正理解多个奇数和的奇偶性规律,真正发展了学生思维。

3.探究活动与积累数学活动经验结合,促深度体验

《义务教育数学课程标准》倡导,在设定目标的情况下,能针对具体问题提出设计思路,制定简单的方案解决问题,可见鼓励学生设计制定实验方案也是增强实证意识、积累数学活动经验的一个重要举措,教师不急于牵着学生往下走,不直接给出探究“若干个奇数和的奇偶性规律”的具体方案,而是通过问题,“你想怎样来研究?”最大限度唤醒学生以往研究规律性质的数学活动经验,即举例;“想一想怎样举例?”促使学生主动思考探究方案,这既能增强探究活动的计划性,又可以帮助学生体会探究活动的关键,如多举一些例子,举例要全面典型等,并在交流、思辨中不断优化完善,促进深度体验,使数学活动经验悄悄走进学生心中。

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