让“益智课堂”激发学生学习数学的潜能

2019-01-13 03:15刘艳玲
魅力中国 2019年10期
关键词:益智建模数学

刘艳玲

(辽宁省盘锦市兴隆台区第一小学,辽宁 盘锦 124010)

可以说当前小学数学的教学过程中,还存在不少的问题,一个关键的问题就是说,在教学的过程中,对于我们教学的方法以及教学的成果的反思,采取一些益智游戏的方式,更好的开启小学数学教学的新模式,是值得探索的工作。

一、数学教学益智课堂的重要性

数学无论在日常的生产和生活中,还是在涉及生存和发展的关键时刻,都起着非常重要的作用,加强数学研究与数学教育,提高全民族的数学素质,才能更好地迎接未来的挑战。作为一名一线的小学教师,我想抓住每一节数学课,在课堂上开启学生的数学智慧,并让学生在学习中体会快乐,应该是一件事半功倍的事。现将个人的实践体会总结如下。

教材内容的整合、取舍与教师的眼光、学养及其对学科的理解和把握密切相关,要考虑学生的认知水平和已有的知识经验。现在教材中的例题之前缺少为学习例题做好准备的复习题,那么教师在讲授之前就要准备相应的复习题,让学生能够在学习新内容之前做好热身。

二、小学数学益智课堂的开展方法探究

(一)优化任务,培养数学表征能力

器具“汉诺塔”由8个环片按大小依次叠放在有三根立柱的支架上,因形如塔状而得名,主要解决这一问题困境:在一次只能移动一个环片、大环不能压在小环上的操作规则中,如何借助b柱(过渡柱),把a柱(起始柱)的环片依次挪移到c柱(目标柱)上。如果教师在课堂中仅要求学生按照规则练习操作,益智课堂的器具就只能停留在“玩具”层面,课堂也停留在“游戏”层面。那么如何将游戏转向思维训练活动?

本课例在学生已能熟练操作器具的基础上,将训练目标聚焦在优化操作任务上,使学生思维由混沌状态向头脑的心理操作转化,增强思考的逻辑性,锻炼、掌握多种思维技能。因此,教师需要对操作要求提出限定,用表格形式引导学生思考,表格问题要突出其思考和探索的要点,明晰各环节间的关联及所蕴含的可能性规律。

首先,教师要将问题聚焦于不同的环数“完成操作最少用几步”,将学生的思维焦点转向“寻找行动最有效的序列”,优化移动步骤,此为益智课堂倡导的目标之一。其次,启发学生思考“第一环移到哪个柱上”更助于实现最优步骤,从1~8环分别探究,突出假设、检验、推理、判断、提炼、概括等思维技能训练。表格的使用,也为后续发现规律提供有逻辑的数据支持,利于培养学生的数学表征能力。

数学表征能力指的是使用符号、文字、图表、公示、模型等形式以及数学结构化的方式对数学核心概念、数学关系、数学问题进行关联式表达,使数学知识与数学问题之间建立一种映射,使复杂的问题变得简单、烦琐的形式得以简化的能力。作为理解数学的一个教学手段,它有助于学生理解概念、关系或关联,形象地观察学习对象,更有兴趣地深入思考与探索,并体会数学表征是进行数学理解、交流和分析的工具。

(二)动手操作,关注数学推理能力

数学推理是从数和形的角度对事物进行归纳类比、判断、证明的过程,是数学发现的重要途径,也是帮助学生理解数学抽象性的有效工具。数学推理能力是通过对数学问题、数学对象、数学现象的观察、分析、实验、验证、归纳、演绎等做出新的推论,并在此过程中证明推论的合理性的能力。学生应“经历观察、实验、猜想、证明等数学活动,发展合情推理能力和初步的演绎推理能力”。其中,合情推理就是一种合乎情理的推理,主要包括观察、比较、不完全归纳、类比、猜想、估算等思维形式。

探究过程中,教师可引导学生从1个环片开始尝试。由于环数少,难度小,学生很快就能发现所用最少步数和移动位置。这一过程,教师要对学生的回答进行纠正和提炼,帮助他们规范数学表达,进一步培养学生推理论证的严密性和条理性。

现代教育论强调“要让学生做科学,而不是用耳朵去听科学”。因此,教师还可组织学生通过操作来检验猜想。在移动4环时,教师让学生先推理第一环移到哪个柱上,最少用多少步,然后操作器具进行验证,并分組验证不同移动方式的结果,让学生体会、检验推理的过程,从中体悟数学推理过程。

(三)发现规律,增强数学建模能力激发潜能

模型思想是小学数学学习的十大核心概念之一,此阶段中的数学模型表现形式为一系列的概念、算法、关系、定律、公式等。可将建模过程简化为三个环节。

首先,从现实生活或具体情境中抽象出数学问题,发现和提出问题,这是数学建模的起点。“完成操作最少用几步”的目标有规律性但又较为隐蔽,在移动5个环片时,教师可要求学生不动手操作,仅根据列表从1~4环的最少步数情况找出规律:第一环应移到哪个柱,完成操作最少用几步。此问题难度适中,提供了较为清晰的数学信息,可让学生运用已有数学知识,发现规律,增强其数学建模能力。

其次,用数学符号建立方程、不等式、函数等,表示数学问题中的数量关系和变化规律。学生可通过观察、分析、抽象、概括、选择、判断等数学活动,完成模式抽象,建立数学模型。教师引导学生观察、思考单双数环时,第一环的移动位置和最少步数与环片的关系,正是捕捉具有建模意义、可操作的数学信息的过程。通过思考和体验,他们可以归纳其中的规律,抽象出数学结构:单数环时,第一环移到目标柱,双数环时,第一环移到过渡柱,并推算出完成5环操作最少用31(15×2+1)步。

最后,通过模型求出结果,并讨论结果的意义。将移动5环时发现的规律运用到6~8环的第一环移动位置及最少移动步数推算上,从一个问题的解决中总结概括出一类问题解决的数学模型,此为引导学生发现规律、培养数学建模能力的重要意义。

三、结束语

当前,在小学数学的研究过程中,特别是在教学工作中,数学老师应该更好的探讨一些益智的游戏,或者说其他的一些方法,提供小学生更好的参与到学习之中,让他们能够调动自身的积极性,激发学生学习数学的潜能。

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