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關(guān)于"準(zhǔn)變量思維"的交流
關(guān)于"準(zhǔn)變量思維"的交流
遠(yuǎn)山 發(fā)表于 2008-1-27 15:47:00

 最近看一作者文中涉及“準(zhǔn)變量思維”,覺(jué)得較有意思,在交流中也多次和作者交流了“準(zhǔn)變量思維”,相信其過(guò)程對(duì)大家有些幫助。

現(xiàn)將部分交流內(nèi)容整理如下:

   

1.涉及“準(zhǔn)變量思維”的文章。

在算術(shù)思維中,運(yùn)算式的作用是一種思考的記錄,是直接聯(lián)結(jié)題目與答案的橋梁;而在代數(shù)思維中,運(yùn)算式的功用,不再只是直接聯(lián)結(jié)問(wèn)題與答案之間的過(guò)程記錄,也充當(dāng)一個(gè)問(wèn)題轉(zhuǎn)譯的角色。介于小學(xué)算術(shù)程序思維與中學(xué)代數(shù)關(guān)系思維之間的是“準(zhǔn)變量思維”,它的核心是充分利用算術(shù)中所隱含的代數(shù)關(guān)系與結(jié)構(gòu),對(duì)算術(shù)及其問(wèn)題進(jìn)行“代數(shù)的思考”。準(zhǔn)變量思維作為算術(shù)程序思維的“最近發(fā)展區(qū)”,為學(xué)生的數(shù)學(xué)思維從算術(shù)思維發(fā)展到代數(shù)思維起到橋梁和紐帶的作用。因此,教學(xué)中要為學(xué)生提供“準(zhǔn)變量思維”的素材,將數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行有機(jī)的拓展和延伸,從而實(shí)現(xiàn)兩者之間的有效銜接。

例如:在學(xué)習(xí)“圓柱體表面積的計(jì)算”一課時(shí),教師引導(dǎo)學(xué)生探究圓柱體表面積,概括出圓柱體表面積計(jì)算公式:表面積=側(cè)面積+兩個(gè)底面積的“三步計(jì)算法”。這時(shí)有的學(xué)生認(rèn)為這種計(jì)算方法比較煩瑣。“有沒(méi)有更巧妙的方法?”難道底面、側(cè)面展開(kāi)是“圓”與“長(zhǎng)方形”就一定要依次計(jì)算嗎?圍繞這個(gè)問(wèn)題,教師組織如下的教學(xué)活動(dòng):

師:前面我們學(xué)習(xí)了“圓柱體表面積的計(jì)算”,我們一般是怎樣計(jì)算它的表面積呢?

生:我們推導(dǎo)出圓柱體表面積的“三步計(jì)算”方法,即依次計(jì)算底面積、側(cè)面積,用側(cè)面積加兩個(gè)底面積得出表面積。

師:比如這樣一題:一個(gè)圓柱體的高是15厘米,底面半徑是5厘米,它的表面積是多少?

學(xué):側(cè)面積:2×3.14×5×15=471(平方厘米)

底面積:3.14×25=78.5(平方厘米)

表面積:471+78.5×2=628(平方厘米)

邏輯推導(dǎo)新公式

師:如果我們把剛才的分步列式寫(xiě)成綜合算式,你會(huì)嗎?

生:2×3.14×5×15+3.14×25×2

師:怎樣計(jì)算簡(jiǎn)便呢?運(yùn)用乘法分配律,你該怎樣化簡(jiǎn)呢?

生:2×3.14×5×15+3.14×25×2

   =2×3.14×5×(15+5

   =31.4×20

   =628(平方厘米)

師:你發(fā)現(xiàn)圓柱體表面積的巧妙算法是什么呢?

生:圓柱表面積=底面周長(zhǎng)×(高+半徑)

再讓學(xué)生操作驗(yàn)證,應(yīng)用拓展。

教師利用學(xué)生提出的問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生積極探究,得出圓柱體表面積=底面周長(zhǎng)×(高+半徑)。其思考過(guò)程就是以“準(zhǔn)變量思維”為中介,運(yùn)用代數(shù)思維的思考方法,通過(guò)關(guān)系的符號(hào)化及其運(yùn)算,并對(duì)運(yùn)算結(jié)構(gòu)性的、一般性的、形式化的轉(zhuǎn)換,發(fā)現(xiàn)了圓柱體表面積的巧妙解法,從而使學(xué)生代數(shù)思維的訓(xùn)練落到實(shí)處。

 

遠(yuǎn)山:可能還要麻煩您辛苦一下。我琢磨了很久,但是還沒(méi)有體會(huì)到您的“準(zhǔn)變量思維”是什么,另外從案例本身似乎也看不出變量思維,可否明示?還有一點(diǎn),這個(gè)案例“有沒(méi)有更巧妙的方法”以及認(rèn)為得出的方法更巧妙等恐怕也經(jīng)不起推敲。一則教師引導(dǎo)學(xué)生得出的方法充其量是“另解”而非“巧解“。二則教師苦費(fèi)周折引導(dǎo)學(xué)生得出的方法其普適性和靈活性都不及開(kāi)始的方法。請(qǐng)您再琢磨一下,盡快發(fā)給我。

作者:文章已經(jīng)修改。

1. 什么是準(zhǔn)變量思維?我付上一篇文章,您看看。

2. 關(guān)于案例。我是根據(jù)發(fā)表在教育時(shí)報(bào)上的一個(gè)案例“巧用學(xué)生提問(wèn)開(kāi)發(fā)課程資源”寫(xiě)成的。結(jié)合自己學(xué)習(xí)的有關(guān)準(zhǔn)變量思維對(duì)案例進(jìn)行解讀。

3.案例來(lái)源:http://www.shuren100.com/jiaoyushibao/kegaidaokan/ketang/143246.shtml

昨晚對(duì)您提出的另解與巧解的看法進(jìn)行了思考。我是這樣想的:這個(gè)案例的意義就在于教師在教學(xué)中要善于利用學(xué)生提出的問(wèn)題資源或者課堂生成的資源,通過(guò)準(zhǔn)變量思維,降低學(xué)生學(xué)習(xí)代數(shù)的門檻。因?yàn)闇?zhǔn)變量思維是算術(shù)思維與代數(shù)思維間的中介,教師在自己的教學(xué)中也要“代數(shù)的眼睛和耳朵”和適時(shí)滲透代數(shù)思維的意識(shí)。在這個(gè)案例中新解的提出是基于三步計(jì)算的基礎(chǔ)上,運(yùn)用準(zhǔn)變量思維進(jìn)行變式,得出的新公式,所以絕對(duì)不是另解。其二它的巧或者更準(zhǔn)確地說(shuō)是更簡(jiǎn)便體現(xiàn)在比減少了計(jì)算的步聚,得出了一個(gè)新公式圓柱表面積=底面周長(zhǎng)×(高+半徑)。這是基于原來(lái)計(jì)算基礎(chǔ)上得到的新公式所以它同樣具有普適性。這個(gè)案例引發(fā)教師們對(duì)準(zhǔn)變量思維的認(rèn)識(shí)和思考。

遠(yuǎn)山:看了您的留言,文章還沒(méi)時(shí)間細(xì)看。但從您的留言看,恐怕改過(guò)來(lái)的效果不太理想?,F(xiàn)回復(fù)幾點(diǎn),其他的等看了文章再具體細(xì)說(shuō):1.你還是沒(méi)有解釋清楚“準(zhǔn)變量思維”。雖然您多次提到體現(xiàn)了“準(zhǔn)變量思維”,但具體是準(zhǔn)變量思維您指的是什么、如何體現(xiàn)的,尚不明確,至少?gòu)奈恼轮袥](méi)看出實(shí)質(zhì)性的東西。2. “其二它的巧或者更準(zhǔn)確地說(shuō)是更簡(jiǎn)便體現(xiàn)在比減少了計(jì)算的步聚,得出了一個(gè)新公式圓柱表面積=底面周長(zhǎng)×(高+半徑)。”什么是簡(jiǎn)算?是不是指寫(xiě)的式子比較短?還是體現(xiàn)在思維層面上或計(jì)算層面上?3.圓柱表面積=底面周長(zhǎng)×(高+半徑)很難說(shuō)是“兩步”。求底面周長(zhǎng)是不是一步?半徑加高是不是一步?底面乘“和”是不是一步?一共幾步?4.您能說(shuō)服自己并使自己相信,求底面積是“一步”,求底面周長(zhǎng)就不是“一步”?底面加側(cè)面積是“一步”,半徑加高就不是“一步”,或者周長(zhǎng)乘“和”就不是“一步”嗎?如果說(shuō)服不了自己,則您的兩步、三步之“巧”,恐怕很難另人信服。5.關(guān)于您的“準(zhǔn)變量思維”實(shí)質(zhì)是什么?是“算術(shù)思維與代數(shù)思維間的中介”的,這樣的說(shuō)法恐怕很難是“實(shí)質(zhì)”。其實(shí),我們引進(jìn)新的名詞時(shí)一定要有自己的理解和通俗的表達(dá)。到目前不知您的“準(zhǔn)變量思維”是什么。但從您的“中介”二字,我覺(jué)得應(yīng)該是這樣理解的。算術(shù)思維是就具體的數(shù)進(jìn)行計(jì)算,代數(shù)思維是量的計(jì)算,是關(guān)于關(guān)系結(jié)構(gòu)或者模式的處理。準(zhǔn)變量思維就是把“數(shù)”當(dāng)“式”計(jì)算,就是不先不考慮具體的“結(jié)果”,而提取或變換關(guān)系,結(jié)構(gòu)。[“得出的新公式,所以絕對(duì)不是另解”,這話很費(fèi)解。為什么新的公式就不是另解?“另解”在作者看來(lái)是怎樣的?]

作者:同意以上看法。關(guān)于幾步之說(shuō)在文章里并沒(méi)有這方面的敘述。關(guān)于幾步之說(shuō)顯然我數(shù)錯(cuò)了。

遠(yuǎn)山:其實(shí),我覺(jué)得您可以到教學(xué)中去實(shí)驗(yàn)一下,按文章中苦心得出來(lái)的方法,似乎并不會(huì)給學(xué)生帶來(lái)多少“實(shí)惠”,采用那種方法的學(xué)生比較少?;蛘呖梢哉f(shuō)那種方法只有在某些情況下才比普通的方法更實(shí)用,而多數(shù)時(shí)候并不如原來(lái)被“加工”的那種方法,如此則教師苦心何來(lái)?

作者:這個(gè)案例我是在教育時(shí)報(bào)上看到的。網(wǎng)絡(luò)上流傳較廣。沒(méi)在實(shí)踐中檢驗(yàn)。

插作者的修改稿:

準(zhǔn)變量思維是介于算術(shù)思維和代數(shù)思維之間的一種數(shù)學(xué)思維形式,它的核心是充分利用算術(shù)中所隱含的代數(shù)關(guān)系與結(jié)構(gòu),對(duì)算術(shù)及其問(wèn)題進(jìn)行代數(shù)的思考。準(zhǔn)變量思維是從算術(shù)思維發(fā)展到代數(shù)思維的橋梁和紐帶。因此,教師要敏銳地發(fā)掘可以培養(yǎng)學(xué)生準(zhǔn)變量思維的素材,將數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行有機(jī)的拓展和延伸,從而實(shí)現(xiàn)兩者之間的有效銜接。

例如:在學(xué)習(xí)《圓柱體表面積的計(jì)算》時(shí),教師引導(dǎo)學(xué)生探究圓柱體表面積,概括出圓柱體表面積 “三步計(jì)算法” (表面積=側(cè)面積+兩個(gè)底面積的)。這時(shí)有的學(xué)生認(rèn)為這種計(jì)算方法比較煩瑣。“有沒(méi)有更巧妙的方法?”難道底面、側(cè)面展開(kāi)是“圓”與“長(zhǎng)方形”就一定要依次計(jì)算嗎?圍繞這個(gè)問(wèn)題,教師組織如下的教學(xué)活動(dòng):

師:前面我們學(xué)習(xí)了圓柱體表面積的計(jì)算,我們一般是怎樣計(jì)算它的表面積呢?

生:我們推導(dǎo)出圓柱體表面積的“三步計(jì)算”方法,即依次計(jì)算底面積、側(cè)面積,再用側(cè)面積加兩個(gè)底面積得出表面積。

師:一個(gè)圓柱體的高是15厘米,底面半徑是5厘米,它的表面積是多少?

生:側(cè)面積=2×3.14×5×15=471(平方厘米)底面積=3.14×25=78.5(平方厘米),表面積=471+78.5×2=628(平方厘米)

師:如果我們把剛才的分步列式寫(xiě)成綜合算式,你會(huì)嗎?

生:2×3.14×5×15+3.14×25×2

師:怎樣計(jì)算簡(jiǎn)便呢?運(yùn)用乘法分配律,你該怎樣化簡(jiǎn)呢?

生:2×3.14×5×15+3.14×25×2

   =2×3.14×5×(15+5

   =31.4×20

   =628(平方厘米)

師:你發(fā)現(xiàn)圓柱體表面積的巧妙算法是什么呢?

生:圓柱表面積=底面周長(zhǎng)×(高+半徑)

再讓學(xué)生操作驗(yàn)證,應(yīng)用拓展。

教師利用學(xué)生提出的問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生積極探究,得出圓柱體表面積=底面周長(zhǎng)×(高+半徑)。其思考過(guò)程就是運(yùn)用“準(zhǔn)變量思維”運(yùn)用代數(shù)思維的思考方法,(這句話去掉)通過(guò)關(guān)系的符號(hào)化及其運(yùn)算,并對(duì)運(yùn)算結(jié)構(gòu)性的、一般性的、形式化的轉(zhuǎn)換,發(fā)現(xiàn)了圓柱體表面積的巧妙解法,從而提升學(xué)生對(duì)算術(shù)基礎(chǔ)的理解,蘊(yùn)伏對(duì)算術(shù)和代數(shù)之間關(guān)系的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的代數(shù)思維。從而使學(xué)生代數(shù)思維的訓(xùn)練落到實(shí)處。(這句話去掉)

遠(yuǎn)山:您再思考一下第三點(diǎn)怎么加工吧。一、是如何體現(xiàn)“準(zhǔn)變量思維”,二、用什么案例。

作者再次修改:

介于小學(xué)算術(shù)程序思維與中學(xué)代數(shù)關(guān)系思維之間的是準(zhǔn)變量思維,它的核心是充分利用算術(shù)中所隱含的代數(shù)關(guān)系與結(jié)構(gòu),對(duì)算術(shù)及其問(wèn)題進(jìn)行代數(shù)的思考。準(zhǔn)變量思維是從算術(shù)思維發(fā)展到代數(shù)思維的橋梁和紐帶。因此,教師要敏銳地發(fā)掘可以培養(yǎng)學(xué)生準(zhǔn)變量思維的素材,將數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行有機(jī)的拓展和延伸,從而實(shí)現(xiàn)兩者之間有效的銜接。

例如:在學(xué)習(xí)“圓柱體積的計(jì)算”一課時(shí),教師出示這樣一道練習(xí)題:

“一張長(zhǎng)方形紙,長(zhǎng)是18.84厘米,寬是12.56厘米,怎樣圍圓柱的體積最大?”剛一出示這道題,同學(xué)們議論紛紛。大部分同學(xué)認(rèn)為一樣大,因?yàn)樗鼈兪峭粡堥L(zhǎng)方形紙圍成的;也有幾個(gè)同學(xué)在低頭認(rèn)真演算。這時(shí)石蕊同學(xué)站起來(lái)說(shuō)“通過(guò)演算,我發(fā)現(xiàn)以長(zhǎng)方形長(zhǎng)作為底面周長(zhǎng),以寬作為高時(shí),圓柱的體積是:

18.84÷3.14÷2=3(厘米)

3.14×3×3×12.56=354.9456(立方厘米)

以寬為底面周長(zhǎng),長(zhǎng)做高時(shí),圓柱的體積是:

12.56÷3.14÷2=2(厘米)

3.14×2×2×18.84=236.6304(立方厘米)

所以,雖然用的是同一張紙圍成的圓柱,但通過(guò)計(jì)算,還是以較長(zhǎng)的邊為底面周長(zhǎng)時(shí)圍成的圓柱的體積大。”

聽(tīng)完石蕊同學(xué)的發(fā)言,張凌云同學(xué)說(shuō):“我還發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律:如果用同一張長(zhǎng)方形紙圍圓柱,那么以長(zhǎng)為底面周長(zhǎng),以寬為高的圓柱的體積與以寬為底面周長(zhǎng),以長(zhǎng)為高的圓柱的體積的比等于長(zhǎng)與寬的比。”這個(gè)結(jié)論是正確的嗎?同學(xué)們聽(tīng)了半信半疑,“你能給大家舉個(gè)例子嗎?”老師提出了要求。張凌云同學(xué)進(jìn)行舉例:

長(zhǎng)方形的長(zhǎng)是20厘米,寬是10厘米,用它圍成一個(gè)圓柱,以長(zhǎng)為底面周長(zhǎng),以寬為高時(shí),圓柱的體積是:

×(20÷22×10=×20×20×10/4××∏=1000/(立方厘米)
以寬為底面周長(zhǎng),以長(zhǎng)為高時(shí),圓柱的體積是:

×(10÷22×20=×10×10×20/4××=500/(立方厘米)

兩個(gè)圓柱體積的比是21

其他同學(xué)也躍躍欲試,舉例驗(yàn)證這一發(fā)現(xiàn)。

學(xué)生在推算過(guò)程中把“3.14”這一常量以符號(hào)∏替代,運(yùn)用準(zhǔn)變量思維,通過(guò)關(guān)系的符號(hào)化及其運(yùn)算,并對(duì)運(yùn)算結(jié)構(gòu)性的、一般性的、形式化的轉(zhuǎn)換,發(fā)現(xiàn)了圓柱體積比的規(guī)律。教師抓住了這個(gè)閃光點(diǎn),通過(guò)對(duì)一道習(xí)題的延伸拓展,蘊(yùn)伏對(duì)算術(shù)和代數(shù)之間關(guān)系的認(rèn)識(shí),促進(jìn)學(xué)生代數(shù)思維的發(fā)展。

 

遠(yuǎn)山:稿件收到,看了一下。文章基本上采用的是還是算術(shù)思維(唯一不同的是引進(jìn)了圓周率的字母),雖然您多次提到關(guān)注關(guān)系和結(jié)構(gòu),但是由于您所舉的例子在過(guò)程中過(guò)多的關(guān)注計(jì)算結(jié)果,使得各個(gè)量之間的關(guān)系和結(jié)構(gòu)并不明確。 “準(zhǔn)變量”思維的案例具備說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題的可能性,但從目前的行文沒(méi)有突出問(wèn)題。當(dāng)然您也告訴我了這是某雜志上的案例??戳四峁┑?#8220;準(zhǔn)變量思維”材料,更堅(jiān)定了我改您文章的決心。文章大致思路已修改,因?yàn)榛旧鲜穷嵏擦四乃悸罚赃€是發(fā)給您看看吧。文中計(jì)算尚未更改過(guò)來(lái),文字銜接等尚未細(xì)致加工,請(qǐng)您自己處理一下.

修改后的文章:

如在教學(xué)《圓柱體積的計(jì)算》時(shí),某教師出示這樣一道練習(xí)題:“一張長(zhǎng)方形紙,長(zhǎng)是20厘米,寬是10厘米,怎樣圍圓柱的體積最大?”學(xué)生一般習(xí)慣通過(guò)計(jì)算,得出:以長(zhǎng)方形的長(zhǎng)為圓柱的底面周長(zhǎng)、以寬為高時(shí),圓柱的底面半徑為18.84÷3.14÷2=3(厘米),體積為3.14×3×3×12.56=354.9456(立方厘米)。以寬為圓柱的底面周長(zhǎng)、長(zhǎng)為高時(shí),圓柱的底面半徑為12.56÷3.14÷2=2(厘米),體積為3.14×2×2×18.84=236.6304(立方厘米)。因?yàn)?span lang="EN-US">354.9456>236.6304,所以以長(zhǎng)方形的長(zhǎng)為底面周長(zhǎng)、以寬為高時(shí)圍城的圓柱的體積最大。學(xué)生這樣做,是基于算術(shù)思想的,只能說(shuō)明對(duì)這組長(zhǎng)和寬是成立,對(duì)其他的長(zhǎng)和寬是否也成立仍不得而知。而按嚴(yán)密的代數(shù)思維應(yīng)該是這樣的:設(shè)長(zhǎng)方形的長(zhǎng)和寬分別為a、bab)厘米,則以a為圓柱的底面周長(zhǎng)、以b高時(shí),圓柱的底面半徑為a÷π÷2=a/2π(厘米),體積為π×(a/2π)2×b =4 a2b/4π(立方厘米);b為底面周長(zhǎng)、a為高時(shí),圓柱的底面半徑為b÷π÷2=b/2π(厘米),體積為π×(b/2π)2×a =4 b2a/4π(立方厘米)。因?yàn)?span lang="EN-US">a>b,所以4 b2a/4π>4 b2a/4π,即以長(zhǎng)方形的長(zhǎng)為底面周長(zhǎng)、以寬為高時(shí)圍城的圓柱的體積最大。這是代數(shù)思維,顯然超出了小學(xué)生的思維水平。在教學(xué)中,我們可以建議學(xué)生先不急著算,而進(jìn)行以下嘗試:以20厘米為底面周長(zhǎng),以10厘米為高時(shí),圓柱的底面半徑是20÷2π,體積是π×(20÷2π)×(20÷2π)×10=20×20×10÷4π(立方厘米);以10厘米為底面周長(zhǎng),以20厘米為高時(shí),圓柱的底面半徑是10÷2π,體積是π×(10÷2π)×(10÷2π)×20=10×10×20÷4π(立方厘米)。比較兩個(gè)結(jié)果,得出20×20×10÷4π>10×10×20÷4π。這樣的過(guò)程立足于具體的數(shù)值,但“計(jì)算”過(guò)程中關(guān)注的不是每一步的計(jì)算結(jié)果,而是關(guān)系和結(jié)果,通過(guò)對(duì)關(guān)系的變換,得出具有結(jié)構(gòu)性的、一般性的、形式化的結(jié)果,這就是準(zhǔn)變量思維。

作者:實(shí)在很不好意思,因?yàn)樽约何恼碌牟怀墒?,花費(fèi)了你太多的時(shí)間和精力進(jìn)行修改。感動(dòng)!感謝!兩個(gè)問(wèn)題:1.如果把題目改為長(zhǎng)20,寬10時(shí)計(jì)算除不盡。所以改為原題長(zhǎng)是18.84厘米,寬是12.56厘米。2. 20×20×10÷4π通過(guò)計(jì)算化簡(jiǎn)結(jié)果是1000÷π  10×10×20÷4π通過(guò)計(jì)算化簡(jiǎn)結(jié)果是500÷π。這樣是不是更容易比較出結(jié)果?

遠(yuǎn)山:這下我真該暈了——暈的是我們理解的準(zhǔn)變量思維好像有天地之別。

關(guān)于“20×20×10÷4π通過(guò)計(jì)算化簡(jiǎn)結(jié)果是1000÷π,10×10×20÷4π通過(guò)計(jì)算化簡(jiǎn)結(jié)果是500÷π。這樣是不是更容易比較出結(jié)果”的回答。

1.您認(rèn)為354.9456(立方厘米)>236.6304(立方厘米)與1000/π >500/π有多少區(qū)別??jī)H僅把3.14改成π就叫準(zhǔn)代數(shù)思想了?

2.您認(rèn)為這個(gè)問(wèn)題中最本質(zhì)的關(guān)系或結(jié)構(gòu)是什么?是“部分計(jì)算”結(jié)果與圓周率的關(guān)系?還是長(zhǎng)、寬與體積的關(guān)系?如此哪種結(jié)果能體現(xiàn)您所認(rèn)為的關(guān)系?

3.準(zhǔn)變量思維的滲透是以“更容易比較出結(jié)果”為主還是別的?如果是以更容易比出結(jié)果則學(xué)生的普通解法最容易比較出結(jié)果。

4.雖然您一直提出“代數(shù)的眼光和思維”,從1000/π、500/π中您能看出多少關(guān)系或結(jié)構(gòu)?

關(guān)于“1.如果把題目改為長(zhǎng)20,寬10時(shí)計(jì)算除不盡。所以改為原題長(zhǎng)是18.84厘米,寬是12.56厘米”回答:如果題目容易“除盡”則保留結(jié)構(gòu)的必要性在哪里?教學(xué)中,教師可以根據(jù)“除不盡”,如果保留兩位小數(shù),則計(jì)算比較復(fù)雜,引入“只列式、不計(jì)算”。

 
No.5 討論:關(guān)于"準(zhǔn)變量思維"的交流
景色怡人(游客)發(fā)表評(píng)論于2008-2-5 22:56:00
看得似懂非懂的,但總感覺(jué)它是算術(shù)思維與代數(shù)思維的橋梁吧.
但我也覺(jué)得這個(gè)準(zhǔn)變量思維很有用.可以提高學(xué)生舉一反三的能力.
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No.4 討論:關(guān)于"準(zhǔn)變量思維"的交流
遠(yuǎn)山(游客)發(fā)表評(píng)論于2008-1-28 16:35:00
今天又加工了一下.
如在教學(xué)《圓柱體積的計(jì)算》時(shí),某教師出示這樣一道練習(xí)題:“一張長(zhǎng)方形紙,長(zhǎng)20厘米,寬10厘米,怎樣圍圓柱的體積最大?”學(xué)生一般習(xí)慣通過(guò)計(jì)算,得出:以長(zhǎng)方形的長(zhǎng)為圓柱的底面周長(zhǎng)、以寬為高時(shí),圓柱的底面半徑為20÷3.14÷2≈3.19(厘米),體積為3.14×3.19×3.19×10≈319.5295(立方厘米);以寬為圓柱的底面周長(zhǎng)、長(zhǎng)為高時(shí),圓柱的底面半徑為10÷3.14÷2≈1.59(厘米),體積為3.14×1.59×1.59×20≈158.7647(立方厘米)。因?yàn)?19.5295>158.7647,所以以長(zhǎng)方形的長(zhǎng)為底面周長(zhǎng)、以寬為高時(shí)圍成的圓柱體積最大。學(xué)生基于算術(shù)思維,通過(guò)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行判斷,計(jì)算比較繁瑣,并且這個(gè)結(jié)論只能說(shuō)明對(duì)這組長(zhǎng)和寬是成立,對(duì)其他的長(zhǎng)和寬是否也成立仍不得而知。按嚴(yán)密的代數(shù)思維可以這樣推理:設(shè)長(zhǎng)方形的長(zhǎng)和寬分別為a、b(a≥b)厘米,則以a為圓柱的底面周長(zhǎng)、以b為高時(shí),圓柱的底面半徑為a÷π÷2=a/2π(厘米),體積為π×(a/2π)2×b =4 a2b/4π(立方厘米);以b為底面周長(zhǎng)、a為高時(shí),圓柱的底面半徑為b÷π÷2=b/2π(厘米),體積為π×(b/2π)2×a =4 b2a/4π(立方厘米)。因?yàn)閍>b,所以4 a2b /4π>4 b2a/4π,即以長(zhǎng)方形的長(zhǎng)為底面周長(zhǎng)、以寬為高時(shí)圍成的圓柱的體積最大。運(yùn)用代數(shù)思維進(jìn)行證明,嚴(yán)密,但顯然超出了小學(xué)生的現(xiàn)有思維水平。在教學(xué)中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)具體的數(shù)列式,但先不急著計(jì)算,進(jìn)行如下推算:以20厘米為底面周長(zhǎng),以10厘米為高時(shí),圓柱的底面半徑是20÷2π,體積是π×(20÷2π)×(20÷2π)×10=20×20×10÷4π(立方厘米);以10厘米為底面周長(zhǎng)、以20厘米為高時(shí),圓柱的底面半徑是10÷2π,體積是π×(10÷2π)×(10÷2π)×20=10×10×20÷4π(立方厘米)。接著,教師引導(dǎo)學(xué)生觀察這長(zhǎng)、寬與最后結(jié)果之間的關(guān)系,比較這兩個(gè)結(jié)果的區(qū)別,得出:以長(zhǎng)(或?qū)挘榈酌嬷荛L(zhǎng)時(shí),體積就是長(zhǎng)(或?qū)挘?#215;長(zhǎng)×寬÷4π,因?yàn)殚L(zhǎng)≥寬,所以以長(zhǎng)方形的長(zhǎng)為底面周長(zhǎng)、以寬為高時(shí)圍成的圓柱體積最大。這樣的過(guò)程立足于具體的數(shù)值,但“計(jì)算”過(guò)程中關(guān)注的不是每一步的計(jì)算結(jié)果,而是關(guān)系和結(jié)構(gòu),得出的是具有結(jié)構(gòu)性的、一般性的、形式化的結(jié)果,蘊(yùn)伏了算術(shù)和代數(shù)之間的關(guān)系,能促進(jìn)學(xué)生代數(shù)思維的發(fā)展。
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No.3 討論:關(guān)于"準(zhǔn)變量思維"的交流
遠(yuǎn)山(游客)發(fā)表評(píng)論于2008-1-28 16:04:00

數(shù)學(xué)教學(xué)中的準(zhǔn)變量思維及其培養(yǎng)

【小學(xué)數(shù)學(xué)教師】作者:徐文彬

 

摘 要 小學(xué)數(shù)學(xué)的核心是算術(shù)和程序思維;準(zhǔn)變量思維是學(xué)生數(shù)學(xué)思維從算術(shù)程序思維發(fā)展到代數(shù)關(guān)系思維的橋梁。算術(shù)與代數(shù)之間的割裂既有傳統(tǒng)的原因又有現(xiàn)實(shí)的根源,突破這種“人為”的割裂正是在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生準(zhǔn)變量思維的首要任務(wù)。為充分理解并運(yùn)用小學(xué)數(shù)學(xué)中的準(zhǔn)變量及其思維來(lái)開(kāi)展教學(xué),教師首先應(yīng)該習(xí)慣使用“代數(shù)的眼睛和耳朵”,其次要有意識(shí)地防止兩種錯(cuò)誤傾向——把算術(shù)思維與準(zhǔn)變量思維對(duì)立起來(lái),用準(zhǔn)變量思維代替算術(shù)思維;拔高小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的思維目標(biāo),用代數(shù)思維來(lái)取代準(zhǔn)變量思維。

關(guān)鍵詞 小學(xué)數(shù)學(xué);準(zhǔn)變量思維;算術(shù)思維;代數(shù)思維
在義務(wù)教育階段,數(shù)學(xué)教育是一個(gè)不可分割的整體,旨在培養(yǎng)和提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)而非數(shù)學(xué)(專業(yè))才能。但是,一方面,小學(xué)數(shù)學(xué)在內(nèi)容上主要是算術(shù),而且在數(shù)學(xué)思維方式上傾向于程序思維;另一方面,初中數(shù)學(xué)的主要內(nèi)容之一是代數(shù),而且在數(shù)學(xué)思維方式上更傾向于關(guān)系思維。因此,如何在教學(xué)層面上保證義務(wù)教育階段數(shù)學(xué)教育的整體性和學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)與提高,是我們必須面對(duì)和不可回避的一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。這也正是本文探討算術(shù)和代數(shù),尤其是算術(shù)思維和代數(shù)思維之間關(guān)系的意義所在。
一、什么是準(zhǔn)變量思維
算術(shù)思維的對(duì)象主要是數(shù)字(屬于常量)及其計(jì)算與拆合,而代數(shù)思維的對(duì)象則主要是代數(shù)式(屬于變量)及其運(yùn)算與變換;算術(shù)思維側(cè)重于程序思維(procedural thinking),即,算術(shù)程序思維的核心是獲取一個(gè)(正確的)答案,以及確定獲取這個(gè)答案與驗(yàn)證這個(gè)答案是否正確的方法,而代數(shù)思維就其本質(zhì)而言是關(guān)系思維(relational thinking),即,代數(shù)關(guān)系思維的要點(diǎn)是發(fā)現(xiàn)(一般化的)關(guān)系和結(jié)構(gòu),以及明確這些關(guān)系與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。那么,什么是準(zhǔn)變量思維呢?準(zhǔn)變量思維的對(duì)象主要是準(zhǔn)變量(表達(dá)式)(quasi-variable(expressions))及其代數(shù)關(guān)系與結(jié)構(gòu)的非符號(hào)陳述;準(zhǔn)變量思維的核心是充分利用算術(shù)中所隱含的代數(shù)關(guān)系與結(jié)構(gòu),以對(duì)算術(shù)及其問(wèn)題進(jìn)行“代數(shù)地思考”。比如,78-49+49=78,67-72+72=67,等等,就隱含著一個(gè)代數(shù)關(guān)系和結(jié)構(gòu):a-b+b=a。不過(guò),這里要請(qǐng)讀者注意:就第一個(gè)等式而言,如果學(xué)生僅僅局限于78和49這兩個(gè)具體的數(shù)字,并通過(guò)計(jì)算來(lái)發(fā)現(xiàn)等式的正確性,那么這種思考方式是屬于算術(shù)程序思維的;但是,如果學(xué)生不僅僅局限于這兩個(gè)具體的數(shù)字78和49,而著眼于等式所隱含的代數(shù)關(guān)系和結(jié)構(gòu)(“減去一個(gè)數(shù)再加上這個(gè)數(shù),結(jié)果不變”),那么盡管我們的思考對(duì)象是算術(shù)的,但思維卻是代數(shù)的,即準(zhǔn)變量思維。與此同時(shí),就第二個(gè)等式而言,如果我們僅僅局限于算術(shù)程序思維,那么我們就無(wú)法向小學(xué)生解釋其正確性,因?yàn)樾W(xué)生一般是沒(méi)有負(fù)數(shù)概念的,也就是說(shuō),只有運(yùn)用準(zhǔn)變量進(jìn)行準(zhǔn)變量思維,我們才能在算術(shù)中解釋其正確性。另一方面,我們一般是不可能向小學(xué)生傳授“a-b+b=a”這一類代數(shù)關(guān)系和結(jié)構(gòu)的,因此,當(dāng)我們運(yùn)用準(zhǔn)變量這一概念來(lái)進(jìn)行數(shù)學(xué)思維時(shí)就意味著:在算術(shù)中,一個(gè)或一組數(shù)字語(yǔ)句,它(們)蘊(yùn)涵著一個(gè)潛在的數(shù)學(xué)關(guān)系;而且,在這種數(shù)學(xué)關(guān)系中,不論它所包含的數(shù)字是什么,這(些)語(yǔ)句都是真的。
由此可見(jiàn),準(zhǔn)變量既不是常量也不是變量,而是介于兩者之間,即,它是數(shù)字語(yǔ)句中數(shù)字的關(guān)系和結(jié)構(gòu)解釋,或數(shù)字語(yǔ)句中數(shù)字的代數(shù)意義;而準(zhǔn)變量思維則是介于算術(shù)思維和代數(shù)思維之間的一種數(shù)學(xué)思維形式,它是學(xué)生數(shù)學(xué)思維從算術(shù)思維發(fā)展到代數(shù)思維的橋梁和紐帶。
二、為什么要培養(yǎng)學(xué)生的準(zhǔn)變量思維
造成算術(shù)和代數(shù)這兩個(gè)數(shù)學(xué)領(lǐng)域,及其相應(yīng)的算術(shù)(程序)思維和代數(shù)(關(guān)系)思維在學(xué)校教育中長(zhǎng)期割裂,既有其歷史和傳統(tǒng)的原因,也有其認(rèn)識(shí)和現(xiàn)實(shí)的根源。
首先是歷史和傳統(tǒng)的原因。算術(shù)和代數(shù)有著不同的發(fā)歷史,而且它們是各自帶著不同的符號(hào)體系先后走進(jìn)現(xiàn)今的學(xué)校(數(shù)學(xué))課程的;同時(shí),它們?cè)谒季S方式上也存在著不同,即一個(gè)是程序思維,而另一個(gè)則是關(guān)系思維。正因?yàn)槿绱?,在教育發(fā)展史上,人們一般都認(rèn)為,算術(shù)和代數(shù)在學(xué)校教育中扮演著不同的角色和作用。即,算術(shù)被傳統(tǒng)地視為“義務(wù)教育”(這里的義務(wù)教主要是指小學(xué)教育)必不可少的一個(gè)有機(jī)構(gòu)成(也即“讀、寫(xiě)、算”中的“算”),是每一個(gè)國(guó)家公民所必須備的基本素質(zhì)之一;而代數(shù)則被視為是那些進(jìn)入“中學(xué)”(主要是指非“義務(wù)教育”)的學(xué)生才要學(xué)習(xí)的一個(gè)合適的數(shù)學(xué)內(nèi)容,甚至代數(shù)還被視為僅僅是那些具有抽象思維能力的中學(xué)生才能學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)內(nèi)容。
其次是認(rèn)識(shí)和現(xiàn)實(shí)的根源。在上述歷史背景之下和教育傳統(tǒng)之中,盡管義務(wù)教育的年限已經(jīng)發(fā)展到九年甚至更長(zhǎng),但是,由于歷史的慣性和傳統(tǒng)的惰性,人們的認(rèn)識(shí)(從總體來(lái)上說(shuō))還沒(méi)有跟上時(shí)代的發(fā)展。即,仍然認(rèn)為,小學(xué)(尤其是低年級(jí)的)數(shù)學(xué)教學(xué)的要點(diǎn)是記數(shù)和讀數(shù)法,根本不能培養(yǎng)學(xué)生的“代數(shù)思維”。于是,這就造成了如下的現(xiàn)實(shí):一方面,初始的代數(shù)教學(xué)既要向?qū)W生介紹基于一般數(shù)學(xué)關(guān)系之上的數(shù)量關(guān)系,又要關(guān)注他們是如何理解和解釋代數(shù)表達(dá)式,以及“計(jì)算”基于相等關(guān)系基礎(chǔ)之上的代數(shù)式(即恒等變形);而另一方面,小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)卻沒(méi)有,因而也不能提供從算術(shù)(程序思維)到代數(shù)(關(guān)系思維)的過(guò)渡或橋梁。因此,下面這兩種現(xiàn)象似乎已被數(shù)學(xué)教育界視作是正常和必要的了:初學(xué)代數(shù)的學(xué)生一般都需要較長(zhǎng)時(shí)間才能進(jìn)入代數(shù)思維狀態(tài),在此之前,他們總是試圖用算術(shù)程序思維來(lái)解決“代數(shù)問(wèn)題”;小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)及其研究和中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)及其研究是兩個(gè)互不相干的領(lǐng)域,在這兩個(gè)領(lǐng)域里辛勤耕耘的人們很少往來(lái),鮮有共同話語(yǔ)。
那么,是不是算術(shù)和代數(shù),以及算術(shù)思維和代數(shù)思維等之間的割裂就是不可避免或難以彌補(bǔ)的呢?顯然不是。因?yàn)楦鶕?jù)上面的論述我們應(yīng)該知道,這種割裂具有很強(qiáng)的人為性,而且它還為學(xué)生學(xué)習(xí)代數(shù)及其思維制造了不必要的麻煩和障礙。所以,通過(guò)提高我們的認(rèn)識(shí),改變我們舊有的觀念,并加強(qiáng)算術(shù)(思維)和代數(shù)(思維)之間一致性和相關(guān)性的研究,我們是可以避免這種人為的割裂和拆除這種不合理的障礙的。
準(zhǔn)變量及其思維正是溝通算術(shù)和代數(shù),以及算術(shù)思維和代數(shù)思維之間的橋梁和紐帶。它既可以為算術(shù)及其思維過(guò)渡到代數(shù)及其思維提供橋梁和中介,也值得我們數(shù)學(xué)教育界同仁為之付出心血而深入開(kāi)展實(shí)驗(yàn)和研究。如此看來(lái),為了培養(yǎng)和提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì),在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的準(zhǔn)變量思維,就非常需要我們一試身手。
三、怎樣培養(yǎng)學(xué)生的準(zhǔn)變量思維
在小學(xué)數(shù)學(xué)中開(kāi)展準(zhǔn)變量思維的教學(xué),一是小學(xué)數(shù)學(xué)教師自身要習(xí)慣使用“代數(shù)的眼睛和耳朵”,即“代數(shù)地思考”算術(shù)及其問(wèn)題;二是在開(kāi)展準(zhǔn)變量思維教學(xué)時(shí),教師應(yīng)有意識(shí)防止兩種錯(cuò)誤傾向:用準(zhǔn)變量思維代替算術(shù)思維;用代數(shù)思維來(lái)取代準(zhǔn)變量思維。
首先,教師要習(xí)慣用自己的“代數(shù)眼睛和代數(shù)耳朵”,敏銳發(fā)掘可以培養(yǎng)學(xué)生準(zhǔn)變量思維的素材。在觀念層面,我們應(yīng)該明確認(rèn)識(shí)到:在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的準(zhǔn)變維,并不是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的額外內(nèi)容和目標(biāo),而是小學(xué)算術(shù)的應(yīng)有之義;也不會(huì)增加教師的工作任務(wù),因?yàn)榻處焸円话悴⒉蝗鄙?#8220;代數(shù)的眼睛和耳朵”,只是不習(xí)慣于用“代數(shù)的眼睛和耳朵”來(lái)思考算術(shù)及其問(wèn)題;更不會(huì)增加學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān),因?yàn)橐坏W(xué)會(huì)運(yùn)用準(zhǔn)變量思維來(lái)思考算及其問(wèn)題,學(xué)生們不僅會(huì)更好地理解算術(shù)的基礎(chǔ),而且還會(huì)降低他們學(xué)習(xí)代數(shù)的門檻。在日常課堂教學(xué)中,我們應(yīng)把培養(yǎng)學(xué)生的準(zhǔn)變量思維貫穿于教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)或方面:在教學(xué)的準(zhǔn)備工作中,要充分挖掘算術(shù)中的準(zhǔn)變量素材(比如,等號(hào)的關(guān)系性質(zhì),算術(shù)任務(wù)及其表達(dá)式在其未完成的形式中也還保留著代數(shù)的韻味,等等),做好教學(xué)設(shè)計(jì);在課堂教學(xué)當(dāng)中,要明確培養(yǎng)學(xué)生準(zhǔn)變量思維的具體要求和目標(biāo),努力提高小學(xué)數(shù)學(xué)有效教學(xué)的層次與水平;在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方面,也應(yīng)給予準(zhǔn)變量思維以一定的“空間”,以確保準(zhǔn)變量思維培養(yǎng)的落實(shí);在課外輔導(dǎo)、各種競(jìng)賽訓(xùn)練和(數(shù)學(xué))綜合實(shí)踐探索活動(dòng)中,更要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生準(zhǔn)變量思維,以提升他們對(duì)算術(shù)基礎(chǔ)的理解,蘊(yùn)伏對(duì)算術(shù)和代數(shù)之間關(guān)系的認(rèn)識(shí)。所有這一切都非常有利于學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)與提高,也有助于教師自身數(shù)學(xué)素養(yǎng)的升華和教學(xué)水平的提升。
其次,教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)該有意識(shí)地防止兩種錯(cuò)誤傾向的出現(xiàn)。由于算術(shù)中的準(zhǔn)變量及其思維對(duì)我們的小學(xué)教師而言,理解起來(lái)并不很困難;而且,由于在各級(jí)各類小學(xué)奧數(shù)當(dāng)中,隱含著為數(shù)眾多的準(zhǔn)變量及其表達(dá)式(比如,速算和巧算中大量的準(zhǔn)變量表達(dá)式“99997×99997=99997×99997-3×3+3×3=(99997-3)(99997+3)+3×3”,奇偶分析中的“奇數(shù)≠偶數(shù)”,容斥原理,抽屜原理和同余關(guān)系,等等),所以,如果我們只是簡(jiǎn)單地把像奧數(shù)中的這些準(zhǔn)變量(表達(dá)式)接搬進(jìn)日常課堂教學(xué)中來(lái)的話,那么,就有可能損害學(xué)生對(duì)基本的算術(shù)計(jì)算程序的掌握與運(yùn)用。這樣,就會(huì)造成把算術(shù)思維與準(zhǔn)變量思維對(duì)立起來(lái),而用準(zhǔn)變量思維代替算術(shù)思維的錯(cuò)誤傾向。總體上來(lái)看,這種“對(duì)立與代替”不利于學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)與提高。因此,為防止這種錯(cuò)誤傾向的出現(xiàn),我們應(yīng)該在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,把數(shù)的常量特性和準(zhǔn)變量特性以及算術(shù)思維和準(zhǔn)變量思維有機(jī)地結(jié)合起來(lái),以培養(yǎng)與提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)。也就是說(shuō),雖然我們?cè)谛W(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中提倡培養(yǎng)學(xué)生的準(zhǔn)變量思維,但這并不排斥數(shù)概念、數(shù)計(jì)算以及數(shù)計(jì)算程序等的獲得。
一方面,由于在算術(shù)中利用準(zhǔn)變量表達(dá)式來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的代數(shù)思維(即“代數(shù)地思考”算術(shù)及其問(wèn)題)時(shí),常量“數(shù)”充當(dāng)著變量,而代數(shù)式及其關(guān)系則以算術(shù)式子和準(zhǔn)變量表達(dá)式的形式出現(xiàn)(比如,在計(jì)算器上的“鍵8”失靈的情況下計(jì)算“828-386=?”:828-386=717-275或828-386=939-497等。其中,“828-386=717-275”就是一個(gè)準(zhǔn)變量表達(dá)式,而這個(gè)表達(dá)式中的數(shù)就是“變量”,因?yàn)樗鼘?duì)應(yīng)著一個(gè)代數(shù)關(guān)系式“a-b=(a-c)-(b-c)”),這些都沒(méi)有變量“字母”和代數(shù)式及其關(guān)系等來(lái)得簡(jiǎn)潔和明了;另一方面,在小學(xué)二年級(jí)就已引入“字母表示數(shù)”:未知數(shù)和方程。因而,這兩方面都有可能導(dǎo)致我們隨意拔高小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的思維目標(biāo),用代數(shù)思維來(lái)取代準(zhǔn)變量思維。這樣做很有可能會(huì)造成適得其反和欲速則不達(dá)的結(jié)果。因此,雖然我們?cè)谛W(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中提倡培養(yǎng)學(xué)生的準(zhǔn)變量思維,但無(wú)意要把代數(shù)及其思維作為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的內(nèi)容和目標(biāo)。

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No.2 討論:關(guān)于"準(zhǔn)變量思維"的交流
cy(游客)發(fā)表評(píng)論于2008-1-28 15:56:00
加強(qiáng)延伸,促進(jìn)準(zhǔn)變量思維的發(fā)展

 

小學(xué)數(shù)學(xué)在內(nèi)容上主要是算術(shù),而在數(shù)學(xué)思維方式上傾向于程序思維;初中數(shù)學(xué)的主要內(nèi)容之一是代數(shù),而在數(shù)學(xué)思維方式上更傾向于關(guān)系思維。介于小學(xué)算術(shù)程序思維與中學(xué)代數(shù)關(guān)系思維之間的是“準(zhǔn)變量思維”,它的核心是充分利用算術(shù)中所隱含的代數(shù)關(guān)系與結(jié)構(gòu),以對(duì)算術(shù)及其問(wèn)題進(jìn)行“代數(shù)的思考”。準(zhǔn)變量思維作為算術(shù)程序思維的“最近發(fā)展區(qū)”,為學(xué)生的數(shù)學(xué)思維從算術(shù)程序思維發(fā)展到代數(shù)關(guān)系思維起到橋梁和紐帶的作用。因此,教學(xué)中應(yīng)把握好算術(shù)程序思維與代數(shù)關(guān)系思維的聯(lián)系與區(qū)別,注意用“代數(shù)的眼睛和耳朵”來(lái)思考算術(shù)和問(wèn)題,為學(xué)生提供“準(zhǔn)變量思維”的素材,將數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行有機(jī)的拓展和延伸,以此激發(fā)學(xué)生的準(zhǔn)變量思維,從而實(shí)現(xiàn)算術(shù)程序思維與代數(shù)關(guān)系思維之間的有效銜接。

比如,學(xué)生學(xué)過(guò)圓柱的側(cè)面積和體積后,出示這樣一組練習(xí):

1、一個(gè)圓柱的側(cè)面積是75.36平方厘米,底面半徑是4厘米,它的體積是( )立方厘米。

2、一個(gè)圓柱的側(cè)面積是100平方厘米,底面半徑是4厘米,它的體積是( )立方厘米。

第一題,通過(guò)計(jì)算,學(xué)生很快得出了圓柱的體積:

75.36÷(2×3.14×4)=3(厘米) 3.14×42×3=150.72(立方厘米)

第二題,學(xué)生運(yùn)用同樣的計(jì)算程序,無(wú)法求出高的準(zhǔn)確值,于是有學(xué)生提出能否取近似值來(lái)計(jì)算,得到老師的否定后,學(xué)生顯得一籌莫展。這時(shí),老師引導(dǎo)學(xué)生嘗試著列綜合算式看能否得出結(jié)果,于是,就有學(xué)生給出了這樣的答案:


雖然,此題的解答還有著簡(jiǎn)便的算法,用側(cè)面積除以2再乘底面半徑,結(jié)果便拓手可得。但在學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,較為牢固和深刻的數(shù)學(xué)模型是V=Sh,而對(duì)其他圓柱體積公式,即便提過(guò),未必能記得牢或自如地應(yīng)用。何況,這道題孕伏了算術(shù)和代數(shù)之間的承接關(guān)系,計(jì)算過(guò)程中的算術(shù)式子里更是體現(xiàn)著代數(shù)的韻味。對(duì)于這樣一個(gè)能培養(yǎng)準(zhǔn)變量思維的鍥機(jī),教師怎能錯(cuò)過(guò)。

當(dāng)然,經(jīng)過(guò)此題的訓(xùn)練后,還可以為學(xué)生呈現(xiàn)這樣一道題,檢測(cè)一下學(xué)生的準(zhǔn)變量思維能力。

長(zhǎng)方形的長(zhǎng)是20厘米,寬是10厘米,用它圍成一個(gè)圓柱,那么以長(zhǎng)為底面周長(zhǎng)、寬為高的圓柱體積與寬為底面周長(zhǎng)、長(zhǎng)為高的圓柱體積的比是多少?

有了上一題的啟發(fā),加上準(zhǔn)變量思維的萌芽,不少學(xué)生會(huì)給出如下答案:

 


可見(jiàn),學(xué)生一旦具有用準(zhǔn)變量思維來(lái)思考算術(shù)及其問(wèn)題的意識(shí)后,不僅能更好地理解算術(shù)的基礎(chǔ),而且還會(huì)降低他們學(xué)習(xí)代數(shù)的門檻,為今后關(guān)系思維的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

做好中小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的銜接,對(duì)小學(xué)教師提出了更高的要求,不僅要掌握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,從教材的整體入手通讀教材,了解教材的編排意圖,弄清每部分教材在整個(gè)教材體系中的地位和作用,用聯(lián)系、發(fā)展的觀點(diǎn),分析處理教材。還要不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)以提升自身的數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)(哲學(xué)、數(shù)學(xué)、邏輯、心理和美學(xué)),提高數(shù)學(xué)教學(xué)的藝術(shù)和能力。在知識(shí)內(nèi)容上善于挖掘和創(chuàng)設(shè),在思想方法上相機(jī)滲透和延伸,注意發(fā)展學(xué)生的準(zhǔn)變量思維和培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,讓學(xué)生今天的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不僅是學(xué)習(xí)旅途中的一個(gè)驛站,更是指導(dǎo)學(xué)生中學(xué)甚至是終身學(xué)習(xí)的一盞領(lǐng)航燈。

 

發(fā)表于<小學(xué)教學(xué)參考>2007.6


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No.1 討論:關(guān)于"準(zhǔn)變量思維"的交流
遠(yuǎn)山(游客)發(fā)表評(píng)論于2008-1-28 8:37:00
感覺(jué)這個(gè)選題既不會(huì)是假大空,又有實(shí)踐簡(jiǎn)直.大家可以研究一下"準(zhǔn)代數(shù)思維",再寫(xiě)寫(xiě)文章.
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