利用“全息法”优化概念教学,提升学生数学学习能力
2021-09-10程微微
程微微
【摘要】“全息”法是运用全息理念认识对象客体的教学方法。运用“全息”法进行数学概念教学,能够点面结合将数学基本概念理清楚、讲透彻,提高概念教学的系统性与整体性;还能培养学生浓厚的探究兴趣与创新意识,提高学生的数学概念建模能力,促进学生的理解、想象、推理、归纳、应用、创新等数学学习能力的全面提升。
【关键词】小学数学 概念教学 全息教学法 数学学习能力
当前的小学数学概念教学存在诸多问题,有些教师只是为了“教概念而教”,忽视了新旧知识的联系,使得新概念的出现很突兀;也忽视了对概念外延的探究,使得学生接收的数学概念以碎片化、散点化的形式呈现,无法建构系统的概念模型。如果运用“全息法”优化数学概念教学,不仅可以促进学生对数学概念的系统感知,还能全面提升学生的数学学习能力。
一、“全息”教学法的概念内涵
“全息”理念来自全息摄影技术。运用这种技术处理后得到的图片不再是平面影像,而是一个完整、立体的画面。全息图像处理的意义不只在于影像的“立体”化,更在于记录客体中的任意一个部分,即客体的全部过程性信息。
“全息”法是运用全息理念认识对象客体的教学方法,注重引导学生从信息相关与变异的角度去认识对象客体。例如,“小数乘法的意义”“分数乘法的意义”都是“整数乘法的意义”的概念变异,但又密切相关,因为它们都具有“乘法意义”这个总概念的共同特征。教学“小数乘法的意义”“分数乘法的意义”时,都可以从“整数乘法的意义”引入,一方面有利于学生理解新概念,另一方面能让学生对“乘法意义”这条知识链有系统、全面的认知。
二、利用“全息法”优化数学概念教学的策略
运用“全息”法进行数学概念教学,能够点面结合将数学基本概念理清楚、讲透彻,提高概念教学的系统性与整体性;还能使学生对新概念产生强烈的学习期待,培養学生浓厚的探究兴趣与创新意识,提高学生的数学概念建模能力,促进学生的理解、想象、推理、归纳、应用、创新等数学学习能力的全面提升。
1.用感性素材做铺垫
“感性素材”是指直观化、生活化的教学资源。小学生以形象思维和感性思维为主导,却不擅长抽象思维和逻辑思维;而数学概念的特点是高度的抽象化与严密的逻辑性,如果仅靠教师口头讲解,学生很难真正理解与接受。因此,教师要善于把新概念与学生的已有生活经验相联系,多运用直观教具,让学生自主进行观察思考与探究交流,进而归纳概括出探究对象共同的本质属性,从而完成对新概念的自主建构过程。
例如,学习《角的认识》时,教师可以从学生熟悉的黑板、课本封面入手,让学生通过观察建立平面直角的概念;再让学生观察教室相邻两面墙之间的夹角,建立两面直角概念;最后让学生观察课桌的桌面与两个侧面形成的夹角,建立三面直角概念……
黑板、课本和课桌是学生熟悉的学习用具,教室是学生熟悉的生活环境,教师利用这些生活素材引入新概念,让抽象的概念变得具体可感,不仅可以消除学生对“角”的陌生感与距离感,也使学生对“角”的感知更立体、更全面、更透彻。
2.找准新旧知识衔接点
数学概念之间不是相互独立的,而是相互交融、互为因果,形成严密系统的知识链。因此,教师在概念教学中不应把新旧概念割裂开来,而应加强新旧概念之间的衔接与整合,从相关旧概念引入新概念,培养学生严谨、周密的数学思维意识。
例如,教学“乘法的意义”时,可以先从加法的意义复习引入。教学时可以先出示“2+2+2+2+2,3+3+3+3+3+3,4+4+4+4+4+4+4”等加法算式让学生计算,接着引导学生回顾加法的意义:“把两部分合在一起,求一共有多少,用加法计算。”然后,让学生观察上面几个加法算式并思考:“如果相同的加数很多,如‘30个7连加、50个8连加’用加法计算方便吗?”(学生齐摇头)“那么有没有什么简便方法计算上面的连加算式呢?我们今天就来学习一种新的计算方法——乘法,大家一起寻找‘乘法的奥秘’……”
这样,由复习加法意义导入新课,巧妙地把乘法意义与加法意义衔接起来,为学习乘法的意义做好知识铺垫,让接下来的探究活动变得顺畅自然。
3.串联概念起点与外延
数学概念的文字表述只是它们的“显性信息”,其实概念还有很多“潜在信息”(如概念外延),要实现学生对数学概念的感知立体化,教师就要善于把概念的“潜在信息”挖掘出来,使学生对概念的认知更全面、更系统。
挖掘概念潜在信息的方法有两种:一是追溯概念起点,二是利用变式拓展概念外延。
例如,教学《圆的认识》时,从表面看“圆”与“三角形”“四边形”等图形没有任何相同之处,但如果追溯到“圆”的概念诞生起点,却与这些图形都有直接关系。因此,教学时笔者用课件动态演示了从“三角形→四边形→五边形→n边形→圆”的演变过程,让学生认识到“圆不仅是由无数个点围成的封闭图形,还是由n边形演变而来的曲线图形”。这样一来既引领学生探寻到了圆的概念起点,又拓展了圆的概念外延,并且向学生渗透了数学极限思想,让学生感受到奇特的数学极限美,这对于培养学生的空间思维与极限思想有着积极的实践意义。
4.让学生参与概念推演
很多教师喜欢用教具或课件直接呈现新概念,这种教学方法的弊端是学生对新概念的感知是被动的、浅显的,不能真正理解新概念的内涵。因此,教师要转变教学观念,变单向填鸭式讲授为师生双向互动的推演。
例如,《分米与毫米》一课主要让学生初步建立对长度单位“分米”“毫米”的长度认知。教学时,笔者先引导学生认识分米,让学生分别测量小棒和绳子并记下数据:小棒长10厘米,绳子长1米;然后,让学生用手“搾量”(大拇指到中指之间的长度为“一搾”)一下小棒和绳子,学生搾量后发现小棒大约是1搾,绳子大约是10搾;再让学生思考:“如果刚才测量时一搾大约是1分米,那么小棒和绳子分别长几分米?”学生不假思索地齐声回答:“小棒长1分米,绳子长10分米。”笔者再继续追问:“刚才你们已经量出小棒长10厘米、绳子长1米,想一想1分米是几厘米、1米是几分米?”学生思考后很快说出:1分米=10厘米、1米=10分米。(毫米的概念教学过程类同分米的概念教学过程)
这样一来,用生活化的教学素材(如小棒、绳子),让学生自主通过实验探究,推演出“分米”“毫米”的长度认知,使学生对这两个长度单位的感知与理解非常透彻到位,从源头上避免了概念的混淆。
5.注重概念全息化应用
概念全息化应用包含两层含义:一是对概念内涵的深化理解与运用;二是对概念外延的拓展与运用(概念变异)。只有这样,才能使学生完成对数学概念的正确模型思想建构。
例如,“100以内的加法和减法:连加”的巩固练习可以分为两个阶段:第一阶段巩固对连加计算法则内涵的理解与运用(按照从左到右的顺序计算,先把前两个数相加,再把这两个数的和与第三个数相加);第二阶段运用变式练习拓展连加计算法则的外延。
第一阶段巩固练习题:
23+36+27= 45+28+16= 22+28+34= 40+26+15=
出示练习题后让学生按从左到右的顺序计算,帮助学生进一步加深对100以内连加计算法则的感知与理解。
第二阶段巩固练习题:
27+12+18= 38+26+24= 46+35+25= 39+29+21=
出示练习题后先让学生按从左到右的顺序计算,然后让学生观察所有算式,找出它们的共同特点。学生通过观察比较,发现每个算式后两个加数相加的和都是整十数。这时,教师再让学生尝试把后两个数先加,再用和与第一个数相加。学生尝试后发现这样计算非常简便,直接用口算就能求出得数。接下来教师再对连加计算法则进行补充说明:“三个数连加,按照从左到右的顺序计算,先把前两个数相加,再把这两个数的和与第三个数相加;如果后两个加数的和是整十数,可以先把后两个数相加,再用所得的和与第一个数相加。”
对“100以内连加计算法则”的概念进行拓展与变异,使学生对概念的认知更全面,并且懂得如何灵活运用法则进行计算,而不是死板地、一成不变地生搬硬套。这样一来,不仅提高了学生运用概念解决实际问题的能力,而且提高了学生的发散性思维与创新思维能力,引领学生的思维向更深、更宽的数学空间发展,促进学生的数学学习能力全面提升。