在思考体悟中建构模型——以“确定位置”一课教学为例

  • 投稿张政
  • 更新时间2015-08-30
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江苏南通市十里坊小学(226011) 侯永胜

《数学课程标准》(2011版)中指出:“在数学教学中,应当注重发展学生的数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力和模型思想。”可见,在小学数学教学中渗透模型思想非常重要。教师要根据学生的认知水平因材施教,循序渐进地渗透模型思想,促进学生数学能力、数学思维的提升。那么,如何把数学模型思想融入数学知识中进行教学呢?

一、创设情境——看中知模

1.激活经验,引发需求

教学片断(1):

师:看,前面就是动物王国的一所动物学校了,小动物们正在干什么呢?(出示动物做操图)瞧,这只活泼、可爱的小猴子,你们能说出它的位置吗?(生答略)还有不同的说法吗?

师:看来,大家都有自己找位置的方法。要确定这些小动物的位置,还得采用一个统一的标准,今天我们就来学习确定位置的方法。(板书课题:确定位置)

……

思考:

“在数学的领域中,提出问题的艺术比解答问题的艺术更为重要。”

——康扥(Cantor)

做操是学生天天经历的事情,他们已积累了一些与排队有关的生活经验。课堂教学中,创设小动物做操的情境,不仅利于激发学生的学习兴趣,而且有助于激活学生已有的生活经验。然后教师让学生根据自己已有的经验说出小猴子的位置,不同的学生对同一只小猴子的位置有不同的说法,从而使学生感受到其中隐含的数学问题——大家找位置的方法都不同,引发学生寻找统一标准的需求。这样就将生活问题转化成数学问题,不仅让学生体会到确定位置的必要性,隐约感知确定位置方法模型的存在,而且激发了学生探究的热情。

2.猜中设疑,感悟过程

教学片断(2):

师:对,最前面的是第一排,接下来的是第二排、第三排……一般我们是按从前往后的顺序数第几排。那小猫在第几排?小狗呢?老师最喜欢的小动物在第3排,你知道它是谁吗?猜猜看!(生答略)

师:大家的猜测都不同。看来,只知道第几排还不行,还要知道第几个。

师:小熊说它排第3个,小猴子是第1个,从哪边开始数的?(电脑演示)这是第1个,第2个……第5个。这第几个我们是按什么顺序来数的?对,我们一般是按从左往右的顺序来数第几个的。

师(指第二个小动物):这只小狗排在第几个?

师(指第四个小动物):它排在第几个?第几排的第四个是谁?现在告诉你们,老师最喜欢的动物是第3排第2个,你们能猜出它是谁吗?

……

思考:

“没有大胆的猜测,就做不出伟大的发现。”

——牛顿

虽然学生掌握的数学知识是有限的,但他们的想象力是无限的,且好奇心强。因此,教师教学中要设计一些有挑战性的问题让学生探究,以激发学生学习数学的兴趣,使学生在探究中不断思考,不断发现问题。

本课教学的重点是让学生学会用一对序数描述位置的方法。“第几排第几个”这一抽象的知识隐藏在小动物排队做操的情境中,在学习第几排后,教师让学生判断“小猫在第几排”“老师最喜欢的动物在第3排,你知道它是谁吗”,学生在猜测中产生思维冲突,发现只知道第几排还不行,还要知道是第几个,从而推动数学思考的有序进行。学生从具体的问题情境中明白“要确定一个小动物的位置不仅要知道第几排,还要知道第几个”,这实际上就是一次渗透模型思想的过程。学生在此过程中感受到要用“第几排第几个”这样的方法描述位置的必要性,由此自然而然地进入“第几个”的教学,再次让学生思考确定“第几个”的方法。

教学中渗透模型思想是一个循序渐进的过程。上述教学中,教师在学生知道用一对序数描述位置的方法后,让他们猜测老师最喜欢的小动物是什么,引导学生又一次经历描述位置的建模过程,使他们形成了一个良好的认知结构。在此过程中,学生无论是思维的发展,还是情感体验等方面都得到了有效的提升,使他们产生浓厚的学习兴趣。

3.举一反三,体会模型

教学片断(3):

师:这只小兔在第几排第几个?穿绿色衣服的小兔在第几排第几个?小狗呢?(同桌学生互说最喜欢的小动物在什么位置、猜小动物的位置在哪里等,师变换不同的方式让学生举一反三地描述位置)

师:刚才我们学会了用“第几排第几个”的方法来确定这些小动物的位置,那在确定位置时,怎样确定第几排?

生:一般从前往后数确定第几排。

师:又是怎样确定第几个?

生:从左往右数。

……

思考:

“在数学中,我们发现真理的主要工具是归纳和模拟。”

——拉普拉斯

上述教学中,学生经历了用一对序数表示物体位置这一模型的建构过程,但只是经历还不够,还要充分调动学生的数学思维,让学生在举一反三中不断模拟用“第几排第几个”的方法描述物体的位置,使学生在模拟中不断体会、内化所学知识。最后,教师引导学生归纳和概括出“从前往后数确定第几排,从左往右数确定第几个”的方法模型。学生在举一反三中不仅学会了用一对序数描述物体的位置,而且在此过程中不断思考、不断内化,提高了自身的思维水平。

二、游戏内化——玩中悟模

教学片断(4):

(课件演示)跳跳虎:大家看好了,我翻第1排第1张,接着我翻第2排第3张。

师:你发现跳跳虎是怎么确定第几排的?又是怎么确定第几张的?(生答略)

师:根据要求找图卡(出示第4排第1张图卡,请学生上来指)对了的话,我们就喊“翻、翻、翻”。

师:与它对对碰的是第( )排第( )张。对了的话,我们就喊“碰、碰、碰”。

……

思考:

“兴趣是最好的老师。”

——爱因斯坦

学生对游戏活动都非常感兴趣,教师在教学中根据学生这一特点设计了“图卡对对碰”的游戏,改变了单一的练习方式,使学生在游戏中不知不觉地构建“第几排第几张”的方法模型。

三、迁移同化——用中思模

教学片断(5):

(课件演示)跳跳虎:小朋友,我家到了,我住在第2层第3号。

师:谁上来指指它的家在哪儿?你是怎样数的?数给大家看看。(生答略)

师:刚才我们是用怎样的方法确定小动物房间的?

生:我们用“第( )层第( )号”的方法描述小动物的房间在哪里,是从下往上数第几层,从左往右数第几号的。

……

教学片断(6):

(课件演示)跳跳虎:这是我家的小书柜,第1层第2本是新华字典。

师:大家说说,跳跳虎是怎样数第几层第几本的?

生:这里的层数是从下往上数的,本数从左往右数。

……

思考:

“我的成功归功于精细的思考,只有不断地思考,才能到达发现的彼岸。”

——牛顿

教学中无论是用“第( )层第( )号”描述小动物的房间,还是用“第( )层第( )本”描述书架上书的位置,教师都引导学生思考“你是怎样数的?数给大家看看”“大家说说,跳跳虎是怎样数第几层第几本的”等问题。学生在迁移同化中,体会到各种具体表达方式的内在一致性(方法模型),从而深化了学生的认识,促进了学生数学品质的提升。

四、联系生活——找中建模

教学片断(7):

师(出示一个剧场的位置):你是几排几号?能告诉大家先找什么吗?第几排怎么找?找到第几排后,再找什么?对,再找座位号。那么,在哪里找到几号座位呀?是怎样找的?对,从左往右找。

师(出示另一个剧场的位置):观察一下,这个剧场的位置与刚才的剧场有什么不一样?

生:单号、双号是分开的。

师(让有入场券的小朋友排队找位置):能告诉大家,你们从哪个门进比较方便吗?

师(出示二排9号和四排1号的座位号):你们呢?(让学生说出找的是哪个座位号,先找什么,再找什么)

……

思考:

“知识是珍宝,但实践是得到它的钥匙。”

——托马斯·富勒

数学模型的建立不是最终目的,而是让学生构建一种模型思想,形成思维方法,反过来再去解决问题。上述教学,在解决问题的过程中不断丰富学生用一对序数表示物体位置的认识,既能有效巩固学生所学的知识,又培养了他们的思维能力和实践能力,实现自我的数学建构;既使学生感受到数学与生活的密切联系,又让他们体验到数学在解决实际问题中的价值和作用,促进了学生数学意识的养成。

五、动手操作——摆中现模

教学片断(8):

①我说你摆:把三角形摆在第2排第4个方格里。

②我摆你说:老师摆好后,让学生说第几排第几个。

③同桌合作:一人摆三角形,另一个小朋友说在第几排第几个;一人说第几排第几个,另一个人摆。

……

思考:

“儿童的智慧在他的手指尖上。”

——苏霍姆林斯基

动手操作利于建立清晰的表象,进而培养抽象思维。教学的最后一个环节是在方格纸上根据位置摆图形,教师引导学生在操作中提取表征,再现确定位置基本方法的模型,强化了学生的认知。学生在操作中进一步熟悉了确定位置的方法,为后面学习用数对表示物体的位置打下基础。

总之,在数学教学中,教师要有意识地通过创设情境、迁移同化、联系生活和动手操作等方法渗透模型思想,让学生所学的知识更系统、更完整,使他们不仅会学,而且能创造性的学。

(责编 蓝 天)