让思维在沟联与拓展中走向深刻
2022-08-31谢锦璇
谢锦璇
数学课程标准提出:“数学知识的教学,应注重学生对所学知识的理解,体会数学知识之间的关联。”教学中如何让学生在新课的学习上,能够自主地联系旧知识或相关知识来解决,使学生的数学学习更系统性,更有逻辑性?如何唤醒他们的记忆力,把一些关联的数学知识联结起来,感受数学知识的联系性?如何基于学生已有的知识经验进行有效的拓展和延伸呢?
一、 主动联结旧知,推进知识建构,激发思维
指向数学思维品质培养的数学课堂,一定要留足空间与时间,让学生主动思考,养成发现问题、提出问题、解决问题的能力。基于这样的思考,课前让学生提出他们想研究的问题,明确本课学习探究的目标与路径。让学生学会联系旧知,主动沟联,让知识深入浅出,让学习由浅入深。
(一)关联旧知,自主学习
片段一:教学《分数除法》时,老师可以这样提问:“今天我们一起学习分数除法,关于分数除法,你想知道什么?”学生可能回答:“分数除法的类型是什么?”“意义是什么?怎么算?”“为什么这样算?有什么用?”“与分数乘法有联系吗?”学生能够自如地提出这么多的问题,说明他们已养成联结旧知的习惯,能根据课题主动提出各种相关联的问题,提出教学目标与学习路径。学生迫切想明白为什么要学习这个分数除法,怎样学习,用什么方式来学习,怎样借助原有的知识解释新知识。
(二)对比沟联,融通知识
片段二:教学《猜数游戏》时,心里想一个数,把它乘2,再加上20,等于80?
师:怎样准确地猜到这个数呢?你有什么好办法?你是怎么想的?
生:用倒推法,根据一个数乘2再加20得到80,用80先减去20,再除以2。
师:你能用这单元学习的方程来解决吗?
生:把心里想的这个数设为,顺着这句话想的等量关系列出了方程:2+20=80。
接着引导尝试解决,此时坐立不安的学生自己发现了问题。
生:解方程每一步就是算术法。它们一一对应。
师:仔细对比这两个算式,你发现什么不同点和相同点?哪个地方一一对应呢?
生:解方程的第一步等式两边同时减去20和算术法(80-20)是对应的,第二步等式两边同时除以2和算术法60÷2也一一对应,结果一样。
生:第一个算式用倒推法来思考,用算术的方法来解决。第二个算式顺着题目的发展顺序来思考,用方程法来解决。
师:对,算术法是逆向思维,而方程法是顺向思维。
这样在教材的细节处进行对比沟联,推进知识建构,让学生的思维在对比中慢慢走向宽广。
(三)唤起联系,举例验证
片段三:教学《乘法分配律》时,从贴瓷砖主题图中抽象出两个等式:3×10+5×10和(3+5)×10,回头看看等式的两边为什么相等?大部分学生都能脱离情境联系乘法的意义进行解释,左边算的是3个10加5个10,右边算的是8个10。师:看来这个等式,不仅从结果上看是相等的,还可以从乘法的意义来验证左右两边是相等的。还能用其他办法解释这组等式是相等的吗?学生画点子图求总量、变长方形求面积、联想长方形周长、用生活事例来解释,此时老师对这几种验证方法进行沟联,归根结底,所有的解释都是联系乘法的意义3个10加5个10等于8个10,在数形结合中自主联系、沟通,快速地抓住问题的本质,凸显乘法分配律的意义。体会对某些数学知识可以从不同的角度加以分析,不同层次进行理解。也就是新旧知识间建立联系或产生矛盾,从而推进学生建构知识的进程。
二、 经常回顾反思,凸显数学本质,发展思维
课堂教学要基于对教材的深入解读,对学生学习路径的分析,顺应“从哪里来,是什么,到哪里去”。在不断回顾反思中引导学生用联系的眼光去发现与探究,找到知识的支撑点,准确理解、大胆说理、举一反三、意义建模,达到对知识系统的理解与灵活应用。
片段一:教学《百分数的认识》,作为“数”概念教学的核心,需要学生能描述其意义,并能结合生活实际进行解释。因此本堂课选取学生亲近的生活素材为主情境图,例如:男教师人数占全校教师人数的10%;果汁中含有50%苹果汁;食物中的蛋白质含量:牛奶3%、鸡蛋12%、豌豆25%。这3个素材从学生的生活中来,从学生已有学习经验出发,借助分数的率的意义来迁移学习百分数的意义。引导学生多角度解释百分数的意义后,第一次回过头看看这几个百分数有什么相同的地方,发现它们都是部分占整体的百分之几。接着在主情境图中“派哪名队员去罚点球?”让学生自主探索完,又引导第二次回头看看这两组分数与百分数的数据,有什么相同点与不同点?它们都是表示一个量是另一个量的百分之几,也是部分占整体的百分之几。在最后一个环节让学生解释生活中的百分数,又进行第三次回头看,找相同与不同。通过三次的回头看,找相同与不同,让学生在大量感知百分数具体意义的经验中多层建模,主动抽象出百分数都是表示一个数是另一数的百分之几,也就是表示两个数的关系,凸显百分数的本质。
师:是不是分数除以任何整数的计算都是这样算呢?请举个例子说说。
生:还可以更大的数,比如除以1000。
师:举得完吗?回头看,你想说什么?
生:除数不能为0。分数除以一个不为0的整数,相当于乘这个整数的倒数。
师:你真善于总结,能用一句话来概括分数除以整数的方法。除了用一句话概括,还可以用别的方式来概括。
师:整数除以整数也是这样算吗?独立完成这道题。
师:回头看,你想到了什么?(横着看、竖着看)
生:整数除以一个整数(零除外)等于乘这个整数的倒数。
在多次回头的牵引下,不断地诱发学生进一步的猜想、联系、归纳,使思维不断向更深处、更严谨处延伸。
三、 借助已有经验,适度拓展延伸,提升思维
拓展和延伸是学生在学习原有知识的基础上,增加学生的知识积累,激发学生探求知识的愿望,培养创造性思维。因此,教师需要对教材进行适度的拓展和延伸,挖掘教材以外的相关资源的深层价值。
(一)多渠道地唤醒学生已有的知识经验,紧扣文本、适度拓展
课堂教学中经常创设开放性强、富有联想空间的问题,通过大胆猜想、联系生活,让知识延伸,让不同学生的思维得到不同发展。
片段一:教学《乘法分配律》时,关于乘法分配律,你能联想到什么呢?你有什么猜想?学生可能说:“加号可以变减号吗?”还可能说:“乘法分配律是否可用在减法中?(-)×=×-×。”也有的学生提出质疑:“乘号可以变除号吗?除法有分配律吗?(+)÷=÷+÷。”……这些猜想,都是学生对本课知识的拓展和延伸,对下节课的学习提出新猜想。这样富有生成性的教学,使学生思维的广阔性、独创性得到有效的培养。
片段二:在教学《分数除法(一)》
师:仔细阅读大家自己创编的实际问题,发现了什么共同点?什么变了、什么不变?
生:把一个数平均分成几份,求每份是多少?
数学知识与现实生活密切联系,创设开放空间,让学生自主寻找模型的生活原型,帮助学生透过现象看本质,触摸数学拓展之魂。
(二)多层次地展现学生已有的知识经验,由浅入深、有效延伸
面对学生已有知识经验的差异,我们要精心布局,在关键深入的问题上发表意见,让不同层次的学生都有展示自己的机会;让知道一丁点儿的学生先说;知道多一点的学生后说;知道很多的学生最后说;知道浅一点的学生,让他在基本问题上发言;知道深一点的学生,让他进行补充,在互补中拓展与延伸,深度体验。
教学片段:在《烙饼》这一课的教学中,怎样才能尽快吃上饼呢?先让孩子用3个圆片(标上正反面)动手操作实践一下,实践完,分层次地说说想法。
知道一丁点儿的学生:我是一次烙一个面,一个一个地烙,6个面,每个面3分钟,所以18分钟。这类孩子就是因为没有读懂题目“每次只能烙两张”。
知道多一点的学生:两个饼同时烙正面3分钟,再同时烙反面3分钟,最后一个饼正面3分钟,反面3分钟,一共是12分钟。
教师引导:这类孩子没有考虑尽快吃上饼,就是烙饼时要节省时间,应该每次同时烙两个饼。
知道很多的学生:我用画图,每次锅里同时烙两个饼,1次3分钟,3次9分钟。
知道深一点的学生:一个饼有两个面,3个饼6个面,每次锅里同时烙两面,可以烙3次,共9分钟,可以直接计算3乘3等于9。
师:为什么呢?两个3分别表示什么?
生:第1个3是烙3次,另外一个3表示每次3分钟,共9分钟。
师:你怎么知道烙3个饼就是烙3次呢?
生:烙饼的次数=总面数除以2,所以3个饼就是烙3次。
师:烙饼问题的计算方法是最节省的时间=烙一面饼的时间乘烙饼的次数,照这样你能举一反三吗?烙10个饼几分钟?100个?1000个?
师:你能用一个简单的式子来表示吗?生:个饼就是3分钟。
这样分层的交流反馈,才能让不同的学生都有展示自己的机会,教师也可以知道孩子的知识在哪儿,思维障碍在哪里,助推新知由浅入深、由形象变为抽象,让不同学生的思维逐渐走向深刻。
(三)多形式地了解学生的已有知识经验,文化素养、拓深思维
教师可以设计课前问卷、问题调查,包括与教材紧密相关的知识生长点、延伸点等。使得在学习新课的前后有效地延伸文化内涵,发展学生的数学思维与文化素养。
教学片段:在《找质数》的课后练习教学时,在百数表中寻找质数,课前布置学生调查:“有关质数你想了解什么?知道了什么?质数有什么作用?”让学生搜集的资源发挥最大的价值,使学生在碰撞、对比、互补、互学中实现思维层面的提升。教学此练习题,先让学生独立完成题目并思考:“剩下的都是质数吗?”“这样排除够吗?”
生:还不够,划掉除7外所有7的倍数,剩下的才能都是质数。
生:我同意,49和77不是质数,其他数都重复排除,那么8、9的倍数也就不用排除了?
生:为什么呢?
生:是2的倍数也是8的倍数,是3的倍数也就是9的倍数。
师:大家已用筛选法,筛掉的数排列有什么规律吗?
生:这些被划掉的数是2的倍数,分别在第2、4、6、8、10列。3的倍数成斜排,5的倍数在第5、10列。
师:这些排列你感受到了什么呢?生:我发现了这些合数,个位不变,十位变了。
生:其实这些都是合数,它们分别是2、5、3的倍数特征,它们的排列让我们感受到数学规律之美。
师:你们寻找质数的方法好像一个筛子,把合数筛去后,剩下的便是质数了,所以这种方法也成为“筛法”,是两千多年前希腊数学家埃拉斯特尼发明的,筛法文化让我们有序地找到质数,关于质数你有什么想问的吗?
生:为什么要找质数呢?
师:因为合数都能分成几个质数的乘积,所以质数被称为自然数的“数根”,任何一个大于1的整数,要么是质数,要么是合数。
生:质数在生活上又有什么作用呢?
师:用途很广,比如密码编码时加入质数,编码之后再传送给收信人,破解密码过程就是寻找质数的过程。
生:在汽车变速箱齿轮的设计上,齿轮齿数常设计成质数。
师:是呀,相邻的两个大、小齿轮齿数设计成质数,以增加两齿轮内两个相同的齿相遇,增强耐用度,减少故障。
生:杀虫剂使用在质数周期的时间上,实验表明,质数次地使用杀虫剂是最合理的。
师:质数次地使用杀虫剂都是使用在害虫繁殖的高潮期,害虫很难产生抗药性。
生:在军事设备上,导弹和鱼雷可以使敌人不易拦截。
师:那是导弹和鱼雷以质数形式、无规律变化的出现。
……
在练习讲解中之所以交流、碰撞出这么多有关质数的数学文化,都是来自学生在课外带着问题调查的结果,因为有提前让学生带着问题去调查,开阔数学眼界,使得本堂课的拓展水到渠成,丰富了对质数的认识,让学生用数学的眼光去看待生活,体会到生活中处处有数学,丰盈学生的数学文化素养。
每堂数学课,笔者总放慢教学速度,与学生行走在思考的路上,经常问问学生:“你感受到了什么呢?你有什么想问的吗?”师生之间的碰撞,才能促进学生之间的交流与补充,共同达到预期的教学目标。课堂中以学生的生活经验为主,在把握学情、深入解读文本的基础上进行适度、智慧的拓展延伸。让沟通联系真正发挥作用,让拓展延伸为深入理解教学内容而服务;让有深度的数学课堂植入学生的心田,使其思维得到绽放;让有趣的数学课堂慢下来,使其学习真正地发生。