如何帮助初中一年级学生的“变声”思维_数学论文

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“变声”这是一个医学、生理学领域内的名词,当然也算是生活术语,其含义为:在青春期,男孩嗓音变粗变低、女孩嗓音变高变细.初一学生刚从小学段跨人中学段,既是一个时间的转折,也是一个空间的刷新,同时也是思维的过渡期,哪一位同学过渡得快,哪一位同学就获得了发展的先机.所谓思维过渡,就是由具体的运算向形式运算过渡(由数到式),经验思维、形象思维向逻辑思维和抽象思维的过渡,也就是正值“变声期”.既然是“拐点”,教师就要竭其心智发挥好“拐”的链接作用,使学生能顺利过渡.

一、激趣励志,蕴足底气

一个人有了“精气神”,自然就能信心百倍地投入到学习中来,就能生发出向上的能量.夸美纽斯说过:“提供一种既令人愉快又有用的东西,当学生们的思想经过这样的准备之后,他们就会以极大的注意力去学习.”这种东西就是求知的热情,就是“精气神”!我们教育的目标不仅在于使学生获得某种知能,更在于培养学生未来生活中获得各种知能的“原动力”,在于使学生拥有学习的动机和高效能感.

在教学中,教师应结合数学教材,努力创设特定的情境,激发学生的好奇心理,并以好奇心为动力,推动学习活动的进程,使学生自觉地、主动地思维.华裔诺贝尔物理学奖获得者崔琦先生说过:“喜欢和好奇心比什么都重要.”如果一门课程使学生饱受挫折的打击而与成功的喜悦无缘,学生也就不会喜欢,更谈不上“终生学习的愿望”了.所以,数学教学活动应该成为喜欢和好奇心的源泉.

案例1:如教学“精确度与有效数字”时,我说:“我能让你们的身高与姚明一样高,信吗?”学生自然将信将疑,满脸困惑,抓住时机,忽悠(叫起一名同学):“你的身高多少?”生答:“1.55米”,姚明的身高多少?2.26米,我利用小学学过的四舍五入法可得:1.55米≈2米,2.26米≈2米,这岂不一样高吗?学生大惊!如此的反差激发了学生探其究竟的欲望.

兴趣是学习(数学)一种非同小可的助推力,它能激发学生的潜能,从而焕发出不尽的青春活力,激励着学生去闯关夺隘,把玩学习,乐此不疲.作为教师,要善于捕捉趣之素材,充分发挥我们的智慧,力图把学生的底气蕴足,有了底蕴,就会生发“四两拨千钧”的效力,数学“冰固”之堡垒自然不攻自破!

二、依托感性(具体),提升理性(抽象思维)

有理数的运算给学生的印象是抽象的,好像就是一种按部就班的规则游戏.如果我们的教学仅停留在数字游戏的操作层面,就无法提高学生对运算的理解水平,自然也就没有了理性高度.相反,若使用一些相对具体的事物、活动于运算学习过程中,情况就大不相同了,学生的理解力、思维力就有了着陆点,就有了依托,就打通了学生的已有认知与未知的通道.

案例2:学习有理数加法运算时,可借助生活情景顺理成章地获得规律.“一个人错了3道题,又错了5道题,一共错了几道题?”等问题引领,把抽象的规则先具体化,寻觅出规则的附着实体,让虚化的东西物化,学生可感,进而可悟,理性也就有了萌发的能量.

又如:在学习角的和差时,为了深化学生对有理数加减运算的认识,可设置拼图活动,让学生尝试用一副三角板拼不同的角,讨论:能够拼出的最大角、最小角分别是多少?一共能拼出哪些角?要求借助数值计算说明自己的结论是正确的.显然,加法运算与拼接活动有机链接,减法运算与切割活动紧密对接,最大公约数等概念也有了物化的实体,无疑大大推进了对数学概念、规则的深层理解.

三、渗透说理意识,搭建推理引桥

说理就是说道理,数学本来就是“讲理”的科学,数学课堂是一个人理性思维涵养的主阵地.对于推理能力的培养,新课标人教版是按照“说点儿理”“说理”“简单推理”“用符号表示推理”等不同层次分阶段逐步加深地安排的.教材从几何第5章开始才把推理摆上“桌面”,且推理的要求仅定位于初步阶段,只是结合知识的学习,识图、画图、几何语言的训练从“说理”过渡到“简单推理”.为了更好地把推理梯度落实,笔者认为,在初一初学代数内容时,就应该择机渗透.

1.知其然更要知其所以然

在教学过程中,要善于质疑,要捕住时机多问几个为什么?多引导学生探索事物的特征、本质和规律,深入内核,揭示因果联系,适度强化理性认知,渗透理性精神.

案例3:同学们小学就知道0没有倒数,但很少有人质疑0为什么没有倒数?

有的学生这样解释:根据1除以一个数的商,就得此数的倒数可知,1除以0就变成了0作分母,而0作分母是无意义的.这样解释仍然没有触及问题的本质.笔者作了如下引导:根据倒数的含义,两个数的积为1,则其两数互为倒数,但任何数乘以0也不会为1,只能是0,故0没有倒数.学生嘘唏一片:原来是这样的道理,从来没想过.

2.说理中学习推理

要从代入求值开始就渗透说理的基本方式,根据学生的实际也可提前将“因为”、“所以”引入,以消除后续“三段论”推理的畏难情绪.

四、落实字符切换,增强符号意识

符号是抽象的化身,是数学交流的载体.数学符号运算是数学语言的重要特征,它能够精确的表达某种概念、方法和逻辑关系,从而为数学交流和进一步学习数学提供了方便.数学符号也是把各种实际问题转化为数学问题的桥梁.为了涵养符号意识,各种运算法则的表述,则可通过符号语言的形式把文字语言进行转化.

案例5:学习乘法的符号法则“同号得正,异号得负”时,可引导学生通过字母表达:

同号得正,即:a>0,b>0,则ab>0;a<0,b<0,则ab>0.

异号得负,即:a>0,b<0,则ab<0;a<0,b>0,则ab<0.

点评别小看这些小小的字符,在学生眼里可不简单,这可是学生抽象思维活动的起点,有意识地实施转换,学生的抽象思维会慢慢得到提升.

五、引导学生观察,培养归纳能力

观察实际上就是一种有意识的注意,我们知道注意有有意注意和无意注意之分,无意注意靠的是直觉,收获的是不期而遇的成果,而有意注意由于意识、目的的驱动,指向性更强,除了直觉外,更多地是理性的发现,一旦有发现的迹象,及时捕捉住就会成为猜想,有了猜想就为观察提供了更进一步的认识,归纳的素材可能就萌发出来了.

观察是思维的门户,要涵育好观察,需要足够的感性材料,否则难以促成、难以挖掘,从而降低学生的兴趣,效能感自然会差.

案例6:如减法法则的发现,通过列举事实获得如下等式:

3-5=3+(-5);

-3-(-5)=-3+5;

0-3=0+(-3);

0-(-3)=0+3;

3-(-5)=3+5:

集中观察左右符号、数据的变化,就不难发现“减去一个数就等于加上这个数的相反数”的法则.“发现问题、提出问题”是课标修订版增补的“两大能力”,把“两能”变成了“四能”,其中观察是必由之路,通过观察的感知,借助先前经验、已有知识获得发现,然后做出归纳,把发现(或问题)提出,这个过程其实就是合情推理的过程,是创新意识的启动器.

六、引导发散思维,培养创造能力

发散思维是一种思维的张力,它能引发创意.发散性思维仿佛具有众多条的“触角”,不拘泥于一个方向、一个框架而向四面八方延伸,可使学生的思维纵横交错,构成丰富多彩的、生动的“意识之网”,而这张网可以迅速、灵活地“编”出多种多样的意识产品.

发散思维、分类思想是培养学生思维能力的重要方面.初一学生的思维和概括能力是有限的,在接触某一问题时,往往是管中窥豹,缺乏全面性、整体性.如a是正数吗?这一问题,有的学生认为数的前面没有负号,故a是正数.这种偏颇回答的原因之一就是对字母表示数缺乏认识;之二是思维拘谨,没有发散.故教学中应结合数轴引导学生分析,a在数轴上表示原点右边的数,则a是正数;表示原点左边的数,则a是负数;表示原点,则a是0.可见,解答这个问题需要分类,即分大于零、小于零、等于零三方面进行讨论.教材中诸如此类采用分类的思想来解决的问题并不鲜见,如有理数的绝对值的定义、有理数乘方的符号性质等都是典型代表.

认识事物是有一个过程的.分类讨论是初一数学中的一个难点,遇到这类问题教师绝不能包办代替、操之过急,要让学生先“表白”,谈出自己的思维方法,而后教师再积极跟进,同学生们一道分析这类问题的讨论方法及解答过程,这种诱导是非常必要的.

案例7:如导入“相反数”时,给出四个数-4,+6,+4,-6,让同学们自己确立一个标准把这4个数分成两组教学成果:

标准一:符号相同,其他部分不同:+4,+6;-4,-6.

标准二:符号不同,其他部分相同:-4,+4;-6,+6.

标准三:符号不同,其他部分也不同:-4,+6;+4,-6.

设计目的:

(1)渗透分类意识,领会分类坚持的基本原则——不重不漏;

(2)顺势导入相反数;

(3)引导发散思维.

可谓一箭三雕.

点评 这种开放式的导入,有助于学生的发散思维的形成,有助于创造潜能的挖掘、养育.

七、渗透数学思想方法,培养分析综合能力

数学思想方法是隐性贯穿于数学的字里行间的默会知识,有待我们的执意挖掘,实现化隐为显,渗透到教学的角角落落,内化为学生解决问题的有力武器.

如加、减混合运算统一成加法,乘、除混合运算统一成乘法,乘方运算的本质是乘法等等都是教材中固有的转化思想的凸显,在《有理数》一章中处处可见这种思想的“身影”.这些素材不利用就是资源的无端浪费!除了这些现成的优质素材外,我们还应怀有发现之心,搜寻载有数学思想方法的素材,为我所用,转化成自己培养学生分析综合能力的利剑.

可见,解决本题的关键在于有目的地依据乘方的意义把乘方化成了乘法,化高级运算为低级运算,为逆向使用分配律搭建了施展的平台,如此一波三折,实现了有效的化归.

案例9:已知a>0,b<0,且|b|>a,试比较a、-a、b、-b的大小.

解析 若直接比较上述4个数的大小有一定难度,我们可用特殊值作出识别.但若把它们标在数轴上,利用数轴的直观性,它们的大小就会一目了然了.由于a>0,b<0,则在数轴上表示数a、b的点分别在原点的右边和左边.又|b|>a,说明表示数a的点到原点的距离小于表示数b的点到原点的距离.另a与-a,b与-b均互为相反数,根据相反数在数轴上分居原点两侧且离开原点的距离相等这一原理,将a、-a、b、-b这4个数分别标在数轴上,如图所示,由图可知,b<-a<a<-b.

可见,数轴把相反数、绝对值等概念进一步直观化,成为数形结合的重要载体,这就是数形结合的雏形,它是一种通过数与形之间的相互转化来研究和解决数学问题的思想.它们的相互转化是探寻思路、深化思维的“慧眼”和“杠杆”.

总之,要捕捉有利时机、合理应用有效资源,帮助学生树立思想统领方法的意识,扩大自己解题策略的思维域.

八、渗透反思意识,增强自我监控

数学学习中的批判性,是学生在学习数学知识过程中发现、探索、变式的反省,这种自我监控的品质,是中学生在数学学习中必不可少的环节.批判性往往是在对所学知识的系统化中表现出来的,但它的重点却在于在学习过程中对思维活动的检索与调节.

在培养学生数学学习过程中的思维批判性时,要注意积累学生表露出来的心理能力火花或思维障碍的材料,有针对性地反思问题,鼓励学生现身说法,积极评论研讨.为了培养这种批判性,除在课堂教学中抓好“反思”这一环节外,还必须使学生养成随时监控自己数学思维的习惯.

案例10:有甲、乙、丙三种商品,若购甲3件,乙7件,丙1件,共需3.15元;若购甲4件,乙10件,丙1件,共需4.20元.现购甲、乙、丙各一件,共需多少元?

则x+y+z=1.05-1.5z+0.5z+z=1.05,故共需1.05元.

反思:上面的解法是主元法,(视x、y、z为系数),若重新审视题目的所求,关键在设法构造出“x+y+z”,把它作为一个整体来处理,经此反思,进一步可得新途径:

将原方程变形为:

得关于(x+3y),(x+y+z)为整体量的二元方程组,旋即可得x+y+z=1.05.

实践证明,解题后反思回顾,有助于培养学生探究精神,有助于把学生从题海中解放出来,做到举一反三,触类旁通,优化思维品质,提升自我监控水平和批判能力的作用.

九、克服线性思维,提高整体意识

从小学进入中学,思维面对巨大挑战,学生考虑问题常常简单化、线性化,只见树木、不见森林,可谓常态.因为学生在这一年龄段的思维尚处于具体、可感时期,做到瞻前顾后不易,只有遇到障碍时,才能感知问题的存在,我们不妨利用这一心理,多采取诱其误入歧路的方式,给予警示,引起自悟与警觉,督促学生养成全方位观察、多角度思考的习惯,初步领会整一分一整,分一整一分的认识问题的基本思路,逐步克服线性思路.

案例11:如学多个有理数相乘时,为了渗透全面观察的审题习惯,设置计算题如下:

若学生一板一眼地按运算顺序进行运算,会非常繁琐,学生会叫苦不迭,抱怨题目的不近人情,但常常也有一少部分同学,瞬间即完成,如此的反差,冲击着大部分盲目运算的同学.如此设置,意在用繁琐难耐,“逼迫”学生观察后再动手,督促学生树立正确的审题习惯.这种“逼迫”是一种意识向度的引领,是思维多向的浸润.

十、善于布疑设岔,优化思维方式

看似无疑处,并非真无疑,要善于挑起事端,善于引爆学生的认知冲突,对优化思维大有裨益.

案例12:如教学“几个有理数相乘,积的符号如何确定时”,通过计算,学生不难发现积的符号取决于负数的个数,因此就有了“当负数的个数为奇数时,积为负;当负数的个数为偶数时,积为正.”的法则.看似天衣无缝,实则藏着纰漏,此时,笔者抓住时机,出示一个新问题:计算(-2)×(+0.123)×(-4.7)×(-2.5)×13×(-3)×0×(-1)的值.学生算完后顿悟,噢!前面的表述还需要在“几个”后面补充“不为0的”条件,这样,督使学生自醒,完善了自己的认知.

我们知道,小学接触的问题多为答案唯一的问题,尤其是计算题,计算结果是“一个数”已经深入学生的心底,当遇到像平方是9的数是多少,往往会不假思索地得到答案3,漏掉一个-3还浑然不觉,这都是思维不缜密所致.再如初学《图形初步》时,面对无附图的几何题,学生往往以偏概全,按照自己的习惯认识画图而致误.看题目:若点A、B、C共线,且AB=5cm,BC=3cm,则线段AC=____________cm.学生填写8者占绝大多数.通过此类问题的研究,可刺激学生的大脑皮层,增强警觉性,优化思维品质.

小结 思维是数学的内核,是数学的生命线,它的“变声”是否顺利将左右着一个人数学学习的质量,甚至成败,因此,执教者有必要提高思想认识,加强教与学的研究,消除“树大自直”的自然成长情结,力图实现小学到中学的平稳过渡.只要我们留心、只要我们有意,就能搭建起思维“变声”的平台,任学生腾空而起、展翅翱翔!

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