數學思維能力的培養是數學教學的核心。小學數學教學應該遵循學生的認知規律,拓寬思路,發展思維,讓學生主動獲取知識。小學生的思維以具體形象思維為主,抽象邏輯思維為輔,他們生性好奇,樂于模仿,什么事都喜歡動手試試。因此,教師要依據教材特點,有意識地投其所好。在小學四年級的數學教材“線與角”這一章節中,點與線的教學占據很大比例。如果教師能結合教材,幫助學生理解點線之間的規律,就可以有效培養他們的思維能力。


一、結合生活案例,讓學生具備空間思維

在生活中,學生會應用到一些數學知識,然而他們受到數學理論知識缺乏的局限,沒有深入理解這些內容,導致在學習數學時受到負面影響。例如,在學習“點與線”的知識時,學生就會犯下此類錯誤,因此教師在開展教學前,要先做好教學預測,結合生活中的案例,讓學生理解實際生活與數學概念直線之間的聯系,促其學會應用空間思維掌握點與線的相關概念。

如在上課時,教師手里拿一根毛線,同時在黑板上畫一條直線,讓學生理解生活中的直線和數學幾何中直線的差異。通過辨析,學生會發現在生活中人們探討一根直線,會探討“它是什么顏色、多長、多粗”等。而在數學中,學生不探討直線的顏色、粗細,他們會默認“直線就是兩端無限延長的線,它沒有端點”。應用同樣的方法,教師引導學生辨析生活中的一個點和數學中的一個點的差別。通過探討,學生明確了只需要探討點、線的空間屬性和性質,不需要探討與數學內容無關的問題。

二、應用數學案例,讓學生具備抽象思維

小學生的抽象思維能力較弱,他們有時難以從抽象的角度來思考數學問題,所以教師在開展教學時,要引導學生辨析相似的數學概念。當學生可以結合相似的數學概念進行思考和分析,并能發現數學概念的異同后,他們便能從抽象的視角掌握數學概念的內涵。

例如,教學“直線、射線、線段”的概念時,有的學生一時難以理解這三個概念之間的差異,教師就可以引導學生進行畫圖,讓學生從定義、圖形表示、區別(包含端點、是否可延伸、是否可測算)來分析這三個數學概念的異同。學生可以結合圖1,分析圖形中哪些是直線,哪些是射線,哪些是線段。借此,學生可以歸納出線段的定義、圖形表示的方法、有無端點,能否延伸、能否測算等。同理,學生也能歸納出直線、射線的定義。經過分析,學生在學習“線”的知識時,會更加深刻地理解直線、射線、線段的概念。

三、結合“點與線”的關聯,優化學生的思維模式

部分學生在學習“點與線”知識時,存在被動學習的心理,他們不能從中挖掘出大量的數學知識。而有些學生則有著強烈的好奇心,他們能夠針對點與線的知識提出許多數學問題,繼而他們會為了解決問題進行深入探究。在開展“點與線”的教學時,教師需要引導學生積極探索,并在探索的過程中培養他們的發散思維。當學生能夠應用發散思維鏈接知識后,教師再培養其歸納思維,使學生能夠在整合發散思維中獲取知識,探索知識的規律,形成具體的知識體系。

1.發散思維

在教學中,教師要引導學生應用發散思維來思考問題,使學生能夠由此及彼地掌握知識,進而促其發散思維得到進一步夯實。例如,教師引導學生把點線的知識與以往學過的幾何知識結合起來,學生便會思考“一個點存在對稱軸嗎?”教師讓學生積極探索這一問題。有的學生認為,點是軸對稱圖形,也是中心對稱圖形。隨后,教師讓學生分析軸對稱圖形和中心對稱圖形的概念。通過學習,學生發現從幾何學的意義而言,點沒有構成圖形,于是一個點既不構成軸對稱圖形,也不構成中心對稱圖形。在提問學生的啟發下,其他學生開始思考:直線、射線、線段是軸對稱圖形還是中心對稱圖形?其理論依據是什么?在探討的過程中,學生對幾何知識概念的理解更加深刻。

2.分類思維

在學生掌握了大量數學知識以后,教師引導學生應用繪制概念圖的方法,將知識進行分類,使學生能夠把掌握的知識進一步條理化、系統化。在教師的引導下,學生提出以下分類:線是由點構成的,無數個點可以構成線;將點構成的線按形態進行分類,可分為直線、折線、弧線、曲線等;點又可以構成射線、線段等,這些線的端點存在差別。教師引導學生將知識進行科學分類,學生便建立起了完善的知識體系。

3.歸納思維

學生是否具備歸納思維,關系著他們是否能夠發現知識背后的規律。例如,教師引導學生思考:經過一個點,可以確定多少條直線?經過兩個點,可以確定多少條直線?學生剛開始找不到答案,教師讓他們應用小組合作的方式進行學習,并在實踐中體驗,從而找到答案。學生A認為,經過一個點能畫出一條直線,學生B卻應用實踐的方法說明經過一個點可以畫無數條直線。在探究的過程中,學生A發現自己的思維受到了限制,他在學習中要培養自己的想象力。結合教師的問題,學生A開始探索,他發現經過兩個點能夠確定一條直線。那么經過三個點、四個點呢?此時,學生發現只有三個點落在同一條直線上才能確定一條直線,如果三個點不在同一條直線上,那么可以確定三條直線。同理,只有四個點落在同一條直線上才能確定一條直線。如果四個點不在同一條直線上,那么可以確定六條直線。在教師的引導下,學生用舉例子的方法,看到了點數與最多直線數的關聯。接下來,教師指引學生思考:點數和確定的直線數是否存在規律?你們如何發現其中的規律呢?教師讓學生建立表格,統計點數和確定最多直線數的規律。學生發現,不同的兩個點可以確定一條直線;不同的三個點可以確定三條直線;不同的四個點最多可以確定六條直線……不同的n個點,最多可以確定n(n-1)/2條直線。通過這一次的學習,學生意識到了他們要應用歸納思維來總結發現知識的規律。

四、應用“點線”練習題,讓學生發現思維盲點

由于學生的思維水平會受到外界的限制,因此他們的思維會存在一些盲點,這些思維盲點會讓學生出現認知錯誤。教師在教學中,要結合自己的教學實踐預設學生的思維盲點。如教師引導學生通過發現思維盲點了解自身存在的問題,然后在消除學習盲點的過程中提高學生的思維水平。教師在應用習題引導學生發現思維盲點時,要注意學生的個體差異性。

以此題為例:線段AB=5cm,BC=4cm,那么AC兩點間的距離是(A. 1cm ;B. 13cm;C. 1cm或9cm;D. 以上答案都不對)。對于四年級的學生來說,例題的內容較為抽象,因此學生要學會繪制圖形,應用發散思維來分析問題,以此找到圖形繪制的多種可能性。對于學困生,這一道題過于復雜,教師可以允許學困生不完成這道題。對于中等生,教師要通過這道題培養這個階段學生的發散思維,促其有效理解本題所涵蓋的知識。而對于學優生,他們完全可以獨立完成這一題。當然,教師要利用這道題,讓學優生把點與線的學習和三角形的幾何知識結合起來,讓他們從點與線的學習,拓展到點線面的學習上。在教師的引導下,學生得出正確答案:如果A、B、C在同一直線上,當C在線段AB上時,AC=5-4=1,當C在線段AB外時,AC=5+4=9;如果A、B、C不在同一條直線上,則A、B、C構成三角形,根據三角形第三邊大于兩邊之差,小于兩邊之和,最終得出1。

總之,教師在四年級“線與角”的教學中,要積極培養學生的空間思維,使學生能夠應用空間概念來理解點線等相關概念,避免學生把生活中的概念與數學幾何概念相混淆;還要引導學生應用抽象思維分析問題,使學生能夠理解每一個概念的異同,并初步建立數學概念體系,為學生尋找數學規律打好基礎。教師在引導學生探尋點線之間的規律教學時,要培養學生的發散思維、分類思維、歸納思維,學生只有具備發散思維,才能在探尋的時候找到問題的答案;教師引導學生應用分類思維來分析問題,可以讓學生把知識條理化,為學生找尋知識規律打好基礎;教師引導學生應用歸納思維來分析問題,可以讓學生以探尋的結果為基礎,找到知識的規律。即使學生找到了具體的學習方法,他們的思維還是會存在盲點,此時教師就要引導學生消除盲點,讓他們利用所學知識解決相關數學問題。

作者單位 陜西省西安市城南中學

責任編輯:張 言