渗透变与不变引发数学思考

每个儿童的学习思维特点都是不一样的,有的儿童思维灵敏,表达有条有理;有的儿童反应较慢,吞吞吐吐不知所云。会不会思考,怎样思考?表现在学习中,就出出现了不同的水平,不同的学习效果。那么,我们要用怎样的教学方式?我觉得数学的教学不应该停留在计算和操作层面,应该在务实基础知识和基本技能上,进一步引发学生的数学思考。这也是新课程理念要求我们在数学教育中渗透数学思想,发挥数学在培养人的思维能力方面的不可代替的作用。如何从“不变中抓变” “变中抓不变”是我们解决问题的关键之处,引导学生关注变与不变,有助于培养学生求同又求异的思维品质,帮助学生解决复杂的问题。
一.在不变中找变化,激发深层次思考
学生在解决问题中,往往会遇到很多相似或同类的例子,但它们又有所不同。如果没弄清楚他们的区别和联系,就会出现错误。在教学的过程中,引发学生通过对相类似问题的对比,找出其中的不同之处,有意识地渗透变与不变的思想,促进学生深度思考,从而加深对问题的理解。
在二年级平均分的引入课“分一分”中,教材安排了“把12根萝卜分给3只兔子,每只兔子分得一样多。每只兔子分到多少根胡萝卜?”和“把15根骨头均分给3只小狗,每只可以分到多少?”这两个问题。经由这两个题目来感受平均分的本质。课程标准要求学生能通过把一堆小棒平均分成几份,积累平均分物的经验。如果上课只停留在把数目进行平均分的操作过程,然后用图表示平均分的过程,那么学生确实能真实感受平均分,但并不能激发学生的数学思维。所以在解决“把15根骨头平均分给3只小狗”的问题时,我们可以引发学生思考:跟上一题比较,这个问题什么不变,什么变了?让学生去对比,去发现小动物只数不变,但分的总数变了,从12根变成了15根。进一步提出:结果每只小狗分到的骨头数有什么变化?根据学生的生活经验可得:每只小狗分得一样多,每只小狗分到的骨头变多了。在实际教学中,甚至有的学生能从12根到15根,多了3根。快速得出每只小狗比兔子多分到1根,得到每只小狗分到5根这一答案。说明这样的引导是有引发学生思考的,是积极有效的。
解决完这个问题,我们还可以提出:如果又来了两只小狗呢?再一次引发学生对比思考:虽然小狗只数变多了,但骨头数不变,所以平均每只小狗分到的根数就变少了。如果再多来几只呢?学生通过对比发现,小狗只数越多,每只分到的骨头数目就越少。这样一系列的提问,让学生在对比学习中,体会变与不变,激发学生积极思考。整节课变的饱满起来,而不仅仅只停留在把握基础知识的层面上。
二.在变中找不变,透过现象看本质
生活中存在着很多变化的量,这些变量之中又有很多有关联的变量。如果能排除无关信息的干扰,找到其中的不变量,就能借住这一不变量,找出变量之间的关系,进而解决问题。
在课堂教学中,设计的情境就可以从概念的本质出发提出问题,让学生去感悟其中的不变之处,抓住数学知识的本质特征。在反比例的教学中,利用故事引入:贪心的财主本来是用一匹布做一顶帽子,但是他觉得被裁缝占了便宜,进而想将这一匹布做成2顶、4顶、5顶、…10顶帽子,最后裁缝满足了他,给他做了10顶帽子。财主为自己的聪明才智沾沾自喜,可最后拿到的10顶帽子只能戴在十个手指上了。提出:财主是真聪明吗?最后的帽子怎么只能带在手上了?用这个问题引发学生思考发现:帽子的数量在变化,但是做帽子的这匹布的大小不变,所以每个帽子变小了。这里布的大小是确定的,也就是说,每顶帽子的大小和帽子数量的乘积是确定的,这样的两个数是反比例关系。从这个例子中,让学生很好的体会了反比例的本质就是两个变量的积是一定的。
在解决分数和百分数问题,经常也是抓住其中的不变量。如“本来黑棋子数量是白棋子数量的5/6,放入3个黑棋子,此刻黑棋子数目是白棋子的6/13,问现在黑棋子和白棋子一共有多少颗?”黑棋子的数目在变,由此引起棋子的总数也在变化。但白棋子的数目一直没有改变。所以用白棋子的数量不变作为突破点。先进行单位1 的转化,现在黑棋子的数量是棋子总数量的6/13,可得出现在黑棋子数量是白棋子的6/7,从而由白棋子颗数没有改变,可用3÷(6/7-5/6)求出白棋子的颗数,然后再求出棋子的总颗数。
在找规律的问题中,更是需要从变化的数据或图形特点,从简单到复杂进行研究,找出其中的不变量。如在摆一摆图形的问题中,
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以此类推,要摆10个正方形需要()根火柴棒,用202根火柴可以摆( )个这样的正方形。引导学生观察摆1个图形要几根、2个图形要几根到3个图形要几根这一变化中,去找其中的不变量,观察发现第一个正方形是用4根火柴棒,后面的每一个都是,每多摆一个正方形,就多3根火柴棒。所以就可以用9×3=27根,再加上第一个的4根,得到10个图形需要31根火柴棒。也可以引导学生先不考虑第一根,这样每个正方形都用3根火柴棒,10个正方形就是30根,再加上第一根,一共就需要31根。这里虽然正方形的个数在变化,但是每次多加的火柴棒是不变的。抓住这一突破口,学生就能弄清正方形的个数和火柴棒根数之间的对应关系。
总之,数学的教学不应该只满足于教授基本的知识和技能中,应该要适合学生的发展需求,有引发学生思考的设计和提问。像现在小学的数学教材中,就有很多变与不变这样的素材,教师要抓住时机,深入挖掘,让学生在变中找不变,不变中找变化,在对比中引发学生的数学思考,不断激励学生深入了解知识的本质特征,并将这一过程落实在各个学段的课堂教学中,逐步培养学生的发散思维力。
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