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文檔簡介
引言數(shù)學(xué)是一門根底的自然學(xué)科,它的運用非常廣泛,數(shù)學(xué)思想滲透人類各個方面,其顯著特點是富有思想智慧。但是數(shù)學(xué)又是一門研究思想事物的抽象學(xué)科,其特點有二:一是數(shù)學(xué)研究成果揭示了事物數(shù)量和形式的一般規(guī)律;二是數(shù)學(xué)研究過程及其成果中蘊含有一般思維規(guī)律。人類已經(jīng)步入一個嶄新的、開展的、挑戰(zhàn)的、競爭的數(shù)字化時代,全球經(jīng)濟一體化進程急劇加快,現(xiàn)代數(shù)學(xué)滲透到與人類生活息息相關(guān)的各個領(lǐng)域,它不僅是科學(xué)知識,而且是一項普遍適用的技術(shù),在收集、整理、描述信息、創(chuàng)造、保存、傳遞、交流、開展人類文化中充當(dāng)著重要角色。數(shù)學(xué)教學(xué)更重要的一個問題,不再僅是教學(xué)內(nèi)容,而是如何掌握和操作這些內(nèi)容,重點應(yīng)放在對教學(xué)過程的研究上,突出學(xué)生在教學(xué)過程中的主動、積極的活動,使學(xué)生不再把數(shù)學(xué)作為一堆死板、封閉的事實、步驟來記憶,而應(yīng)當(dāng)作為動態(tài)的探索性的開展的學(xué)科來學(xué)習(xí)?!皩で蠼夥?,不單是記憶步驟;探索模式,不單是記憶公式;形成猜想,不單是做些習(xí)題”。隨著《新課程標(biāo)準》的公布與實施,數(shù)學(xué)教學(xué)的任務(wù)已轉(zhuǎn)變?yōu)槭紫汝P(guān)注每一個學(xué)生的情感、態(tài)度、價值觀和一般能力的開展,為每個學(xué)生的終身可持續(xù)開展奠定良好的根底。綜合運用各種手段、遵循循序漸進的原那么,通過持之以恒的培養(yǎng),樹立學(xué)生的數(shù)學(xué)思想,不斷提高學(xué)生的思維能力。第一章緒論一、問題的提出21世紀國際數(shù)學(xué)教育的根本目標(biāo)就是“問題解決”。因此,培養(yǎng)學(xué)生具有根本的數(shù)學(xué)思想方法,是未來社會的要求和國際數(shù)學(xué)教育開展的必然結(jié)果。美國、日本、英國、德國等許多興旺國家在數(shù)學(xué)教學(xué)中非常重視讓學(xué)生掌握根本的數(shù)學(xué)思想,正如日本數(shù)學(xué)史家米山國藏所指出的:“不管他們〔指學(xué)生〕從事什么業(yè)務(wù)工作,唯有深深地銘刻于頭腦中的數(shù)學(xué)的精神、數(shù)學(xué)的思維方法、研究方法、推理方法和著眼點等,都隨時隨地地發(fā)生作用,使他們受益終生?!睆娬{(diào)數(shù)學(xué)思想以及方法的教學(xué)早已成為各興旺國家的一致共識。在我國的數(shù)學(xué)教學(xué)中,對于數(shù)學(xué)思想的培養(yǎng),人們早在八十年代已經(jīng)開始研究,側(cè)重點在于有哪些數(shù)學(xué)思想,這些數(shù)學(xué)思想的形成可以帶來哪些好處,有哪些意義等,研究的學(xué)段主要是初高中階段。進入21世紀,小學(xué)階段對于數(shù)學(xué)思想在教學(xué)中的滲透已開始受到重視,而隨著課程改革的不斷深入,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實踐中有意識地培養(yǎng)學(xué)生一些根本數(shù)學(xué)思想和方法也開始成為當(dāng)前數(shù)學(xué)教學(xué)的重點之一,〔全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準〔實驗稿〕》〔以下簡稱《標(biāo)準》〕提出:“學(xué)生通過學(xué)習(xí),能夠獲得適應(yīng)未來社會生活和進一步開展所必需的重要數(shù)學(xué)知識以及根本的數(shù)學(xué)思想方法?!币虼耍谛W(xué)階段有意識地向?qū)W生滲透一些根本數(shù)學(xué)思想方法可以加深學(xué)生對數(shù)學(xué)概念、公式、定理、定律的理解,是提高學(xué)生數(shù)學(xué)能力和思維品質(zhì)的重要手段,是數(shù)學(xué)教育中實現(xiàn)從傳授知識到培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題能力的重要途徑,也是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)進行素質(zhì)教育的真正內(nèi)涵之所在。然而,《標(biāo)準》公布以來,在學(xué)習(xí)內(nèi)容中提到了假設(shè)干重要的數(shù)學(xué)觀念、意識和能力,但沒有提及關(guān)于數(shù)學(xué)思想方法方面的要求。之所以如此,一個重要的原因是,在界定和刻畫適于義務(wù)教育階段學(xué)生領(lǐng)悟和掌握的數(shù)學(xué)思想方法方面,多注重整體上如何滲透各類數(shù)學(xué)思想,而如何細致地分階段去研究和實踐數(shù)學(xué)思想方法、數(shù)學(xué)思想方法如何滲透等所積累的研究成果卻還不夠充分。近年來,越來越多的教師認識到了培養(yǎng)學(xué)生根本的數(shù)學(xué)思想重要意義。但是,小學(xué)數(shù)學(xué)教師本體知識不夠,對于教材所反映出的一些根本數(shù)學(xué)思想不能加以分析和考量,適時進行數(shù)學(xué)思想滲透的意識不強。從以往的教學(xué)看,很多教師把落實“雙基”作為課堂教學(xué)的主要任務(wù),教師在新課程下的“三維目標(biāo)”中也很少看到將滲透數(shù)學(xué)思想方法作為教學(xué)目標(biāo)之一。很多教師在研究教材時都是唯“書”是從,沒有將無形的數(shù)學(xué)思想方法貫穿到有形的數(shù)學(xué)知識之中,這樣就不利于教師從整體上把握數(shù)學(xué)教學(xué)目的,將數(shù)學(xué)的本質(zhì)、知識形成的過程,解決問題的過程展示給學(xué)生,將思維的方式方法展現(xiàn)給學(xué)生,學(xué)生也就不可能獲得真正的可持續(xù)開展。
長期以來,由于對數(shù)學(xué)教學(xué)效果的評價總是圍繞著對“顯性知識”的掌握而展開的,看學(xué)生是否記住了數(shù)學(xué)公式、概念、定理等等,是否會用某種方法解題,是否會用某種規(guī)那么進行運算、推理,并把這些作為考試、考察的根本指標(biāo),許多教師的數(shù)學(xué)教學(xué)變成了單純的“解題教學(xué)”,相對削弱了對學(xué)生“數(shù)學(xué)思想”的有效考察,影響了學(xué)生的數(shù)學(xué)能力和數(shù)學(xué)智能的均衡開展。二、理論依據(jù)1、《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準》:數(shù)學(xué)課程標(biāo)準總體目標(biāo)的第一條明確提出:“讓學(xué)生獲得適應(yīng)未來社會生活和進一步開展所必需的重要數(shù)學(xué)知識〔包括數(shù)學(xué)事實、數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗〕以及根本的數(shù)學(xué)思想方法和必要的應(yīng)用技能。”《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準》〔最新稿〕不僅把“數(shù)學(xué)思考”作為總體目標(biāo)之一提出,同時,還將“雙基”擴展為“四基”,即根底知識、根本技能、根本數(shù)學(xué)思想、根本活動經(jīng)驗。由此可見,數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)變得越來越重要。2、從數(shù)學(xué)與文化開展關(guān)系上看M.克萊因〔美〕關(guān)于數(shù)學(xué)與文化開展的關(guān)系的觀點:懷特?!灿ⅰ吃?jīng)這樣展望人類思想的未來:……在今后的兩千年內(nèi),在人類思想領(lǐng)域里具有壓倒性的新的情況是數(shù)學(xué)的理解問題占統(tǒng)治地位的觀點;華羅庚〔中〕對數(shù)學(xué)的廣泛應(yīng)用的觀點等從不同的角度闡述數(shù)學(xué)思想在人類生存與開展中的重要作用。3、從數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的角度看我國數(shù)學(xué)從算術(shù)到代數(shù),從常量數(shù)學(xué)到變量數(shù)學(xué),從“清晰數(shù)學(xué)”到“模糊數(shù)學(xué)”,以及從手工證明到機械證明等,上述這些重大的轉(zhuǎn)折,首先是數(shù)學(xué)思想與方法的重大轉(zhuǎn)變,如果說歷史上數(shù)學(xué)思想推進了數(shù)學(xué)科學(xué),那么在數(shù)學(xué)教學(xué)中就是數(shù)學(xué)思想與方法在傳導(dǎo)著數(shù)學(xué)的精神,在塑造著人的靈魂,在對一代人的數(shù)學(xué)素質(zhì)深刻、穩(wěn)定而持久的影響。它給予學(xué)生的不僅是數(shù)學(xué)知識,更重要的使學(xué)生通過學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),受到數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法的訓(xùn)練。4、從教學(xué)方法來考慮《孫子兵法》云:“授人魚,供一餐之用;授人漁,那么享用不盡”這里的“漁”就是規(guī)律,就是方法。在課堂教學(xué)中,我們在傳授知識,訓(xùn)練能力的同時,還應(yīng)幫助學(xué)生總結(jié)規(guī)律,讓他們掌握方法。眾所周知,沒有離開數(shù)學(xué)知識的數(shù)學(xué)思想方法,也沒有離開數(shù)學(xué)思想方法的數(shù)學(xué)知識。數(shù)學(xué)思想方法是從數(shù)學(xué)的各個分支學(xué)科中提煉和總結(jié)出來的研究方法,是形成數(shù)學(xué)概念,探討數(shù)學(xué)規(guī)律,解決數(shù)學(xué)問題的方法。因此,數(shù)學(xué)教學(xué)不能只滿足于知識教學(xué),結(jié)論教學(xué),更重要的是數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)。把過程教學(xué)放在主要的位置上,充分展示概念的形成過程,結(jié)論的發(fā)現(xiàn)過程和解題思路的探索過程,以提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造的能力,經(jīng)受探索的鍛煉和體驗發(fā)現(xiàn)的喜悅。研究小學(xué)數(shù)學(xué)思想方法,就是對小學(xué)數(shù)學(xué)的知識結(jié)構(gòu)有著本質(zhì)性的認識,從方法論的角度來研究小學(xué)數(shù)學(xué)中分析問題,思考問題的方法。所以說數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)的精髓,是教學(xué)方法論中一個重要的分支。5、從現(xiàn)代兒童開展心理學(xué)的角度看學(xué)生在解決問題的過程中,學(xué)生的數(shù)學(xué)思維逐步得到開展,也會逐步體驗到一些數(shù)學(xué)思維策略。在良好的學(xué)習(xí)情境下,學(xué)生面對數(shù)學(xué)問題時,會產(chǎn)生如何去解決這個問題的“假設(shè)”和“設(shè)想”,然后進行嘗試和推理驗證。這便是一個“策略創(chuàng)新”的過程。小學(xué)生在解決問題的思考過程中,會體會多種重要的思考策略,并逐步體驗數(shù)學(xué)的一些重要的思想,在這一過程中開展數(shù)學(xué)的思維。學(xué)生只有在豐富的活動中才能體驗這些思想和策略,逐步建立對數(shù)學(xué)思想的認識,死記硬背解題方法是不可取的。三、概念界定界定范圍:小學(xué)生根本數(shù)學(xué)思想界定對象:小學(xué)1~6年級學(xué)生界定根本數(shù)學(xué)思想:數(shù)學(xué)思想是對數(shù)學(xué)對象的本質(zhì)認識,是對具體的數(shù)學(xué)概念、命題、規(guī)律、方法等的認識過程中提煉概括的根本觀點和根本想法,對數(shù)學(xué)活動具有普遍的指導(dǎo)意義,是數(shù)學(xué)活動的指導(dǎo)思想;根本數(shù)學(xué)思想那么是表達于根底數(shù)學(xué)中的具有奠基性、總結(jié)性和最廣泛的數(shù)學(xué)思想,它們含有傳統(tǒng)數(shù)學(xué)思想的精華和現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想的根本特征,并且是歷史地開展著的。關(guān)于根本數(shù)學(xué)思想的培養(yǎng):小學(xué)數(shù)學(xué)思想教學(xué)尚處于試驗、探索階段。一方面需要教師挖掘、提煉隱含于教材中的數(shù)學(xué)思想;另一方面教師要把數(shù)學(xué)思想的教學(xué)納入到教學(xué)目標(biāo),做到有目的、有方案、有步驟地精心設(shè)計好教學(xué)過程。小學(xué)生常用的數(shù)學(xué)思想有符號思想、化歸與轉(zhuǎn)化思想、數(shù)形結(jié)合思想、假設(shè)思想、建模思想等。集合思想:在數(shù)學(xué)中,集合是一個原始的概念,這如同幾何學(xué)中的“點”、“線”一樣,不能用別的概念加以定義。集合一般的描述是:在一定范圍內(nèi)的個體事物的全體,當(dāng)將它們看作一個整體時,我們把這個整體稱為一個集合,其中每個個體事物叫做該集合的元素。集合是近代數(shù)學(xué)中的一個重要概念。集合思想是現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想向小學(xué)數(shù)學(xué)滲透的重要標(biāo)志,集合思想包括概念、子集思想、交集思想、并集思想、差集思想、空集思想、一一對應(yīng)思想等,作為數(shù)學(xué)思想方法的一種,在教學(xué)中是具有很大的指導(dǎo)意義的。符號思想:用符號化的語言〔包括字母、數(shù)字、圖形和各種特定的符號〕來描述數(shù)學(xué)的內(nèi)容,這就是符號思想。符號思想是將所有的數(shù)據(jù)實例集為一體,把復(fù)雜的語言文字表達用簡潔明了的字母公式表示出來,便于記憶,便于運用。把客觀存在的事物和現(xiàn)象及它們相互之間的關(guān)系抽象概括為數(shù)學(xué)符號和公式,有一個從具體到表象再抽象符號化的過程。用符號來表達的數(shù)學(xué)語言是世界性語言,是一個人數(shù)學(xué)素養(yǎng)的綜合反映。
化歸與轉(zhuǎn)化的思想:在遇到一些問題直接求解較為困難時,通過觀察、分析、類比、聯(lián)想等思維過程,選擇運用恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法進行變換,將原問題轉(zhuǎn)化為一個新問題〔相對來說,對自己較熟悉的問題〕,通過新問題的求解,到達解決原問題的目的。事實上,解題的過程就是一個縮小與求解的差異的過程,是求解系統(tǒng)趨近于目標(biāo)系統(tǒng)的過程,是未知向熟知轉(zhuǎn)化的過程,因此每解一道題,無論是難題還是易題,都離不開化歸?;瘹w與轉(zhuǎn)化的思想不僅用之于數(shù)學(xué),而且是一般分析問題和解決問題的十分重要的根本思想方法。數(shù)形結(jié)合思想:數(shù)形結(jié)合思想是一種很重要的數(shù)學(xué)思想,把數(shù)量關(guān)系的研究轉(zhuǎn)化為圖形性質(zhì)的研究,或者把圖形性質(zhì)的研究轉(zhuǎn)化為數(shù)量關(guān)系的研究,這種解決問題過程中“數(shù)”與“形”相互轉(zhuǎn)化的研究策略,就是數(shù)形結(jié)合的思想。假設(shè)思想:假設(shè)思想是一種常用的推測性的數(shù)學(xué)思考方法,利用這種思想可以解一些填空題、判斷題和應(yīng)用題。有些題目數(shù)量關(guān)系比擬隱蔽,難以建立數(shù)量之間的聯(lián)系,或數(shù)量關(guān)系抽象,無從下手??上葘︻}目中的條件或問題作出某種假設(shè),然后按照題中的條件進行推算,根據(jù)數(shù)量出現(xiàn)的矛盾,最后找到正確答案的一種思想方法。假設(shè)思想是一種有意義的想象思維,掌握之后可以使得要解決的問題更形象、具體,從而豐富解題思路。建模思想:建模思想是指在碰到要解決生活中的實際問題時,用數(shù)學(xué)語言將實際問題抽象出來,建立數(shù)學(xué)模型,找出等量關(guān)系,然后解決實際問題。培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光認識和處理周圍事物或數(shù)學(xué)問題乃數(shù)學(xué)的最高境界,也是學(xué)生提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)所追求的目標(biāo)。
分類思想:分類思想是通過對復(fù)雜問題的分解,將綜合問題化解為單一問題的組合,再對具體問題各個擊破,可以到達以簡馭繁、化難為易的效果。其具體實施的結(jié)果就是把難度較大的問題轉(zhuǎn)化成了難度較小的問題,實現(xiàn)了化難為易、化繁為簡的目的。類比思想:數(shù)學(xué)上的類比思想是指依據(jù)兩類數(shù)學(xué)對象的相似性,有可能將的一類數(shù)學(xué)對象的性質(zhì)遷移到另一類數(shù)學(xué)對象上去的思想,它能夠解決一些外表上看似復(fù)雜困難的問題。類比思想不僅使數(shù)學(xué)知識容易理解,而且使公式的記憶變得順?biāo)浦郏瑥亩梢约ぐl(fā)起學(xué)生的創(chuàng)造力。
統(tǒng)計思想:統(tǒng)計思想就是從局部〔樣本〕推斷整體〔總體〕的思想,是關(guān)于如何收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù),如何解釋數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果以及在什么情況下可以應(yīng)用于實際生活等的根本概念和原理。極限的思想:所謂極限的思想在小學(xué)數(shù)學(xué)中一般是指用最大〔多〕或最小〔少〕的思維方式去分析題目之間的數(shù)量關(guān)系的一種思想方法。小學(xué)生在解決數(shù)學(xué)問題時,要滲透從有限中認識無限,以精確中認識近似,從量變中認識質(zhì)變的極限思想。一般來說,當(dāng)題目中需要構(gòu)造一種符合條件的范圍時,以及需要討論一種可能時,把最好〔最多、最大〕的與最不利〔最少、最小〕的情形考慮到的時候,可以考慮運用極限的思想方法。四、課題研究的意義、目標(biāo)及內(nèi)容〔一〕課題研究的意義和價值〔1〕根據(jù)《課標(biāo)》精神,目前的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)至少必須包含著兩大任務(wù):一是獲取重要的數(shù)學(xué)知識和技能,二是掌握根本的數(shù)學(xué)思想方法。在階段性目標(biāo)中,與初中和高中都明確地提出來培養(yǎng)數(shù)學(xué)思想的任務(wù)要求相比,小學(xué)并沒有明確提出對于數(shù)學(xué)思想的培養(yǎng)。但是作為一個完整的教學(xué)體系,小學(xué)數(shù)學(xué)不僅要為初高中的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)打下良好的知識根底,更重要的是為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)積累數(shù)學(xué)事實和數(shù)學(xué)探究經(jīng)驗。即運用數(shù)學(xué)的思想方法從現(xiàn)實的背景出發(fā),抽象出來的一系列經(jīng)驗。正是基于此,小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,有目的有方案地蘊伏和滲透數(shù)學(xué)思想,對于學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方面的持續(xù)開展有著極其重要的意義?!?〕幫助小學(xué)數(shù)學(xué)教師深入學(xué)習(xí)、深刻領(lǐng)會和認識教材和課程的精神實質(zhì),提高數(shù)學(xué)教學(xué)的水平。任何一冊或者一段教材的編寫,都是受到一定的數(shù)學(xué)思想的支配。教材的前后聯(lián)系是一個原那么,更深層次的研究那么涉及到概念與例題的本質(zhì)是什么,從怎樣的材料出發(fā)經(jīng)過怎樣的過程概括,最重要達成怎樣的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),組成怎樣的體系,讓學(xué)生形成怎樣的數(shù)學(xué)思想,教材不可能對于所有的這些問題都做完整的說明。但是,正是這些問題中的數(shù)學(xué)思想支配著整個教材的靈魂,使之成為整體而不是孤立的,毫無聯(lián)系的知識點。因此,小學(xué)數(shù)學(xué)的教材盡管內(nèi)容比擬簡單但是實際上卻包括了兩條主線:一是顯性知識,它們是教材上的明線;二是隱藏在顯性知識中的數(shù)學(xué)思想,這是一條暗線,前者是解決“教材教什么,學(xué)生學(xué)什么”的問題;而后者是解決“為什么這么寫和應(yīng)該如何教”的問題。前者是顯而易見的,而后者是需要開掘的。只有理解后者才能在教學(xué)中站在一定的高度上認識教材和理解課程內(nèi)容?!?〕轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式教育家葉圣陶說,教育就是要學(xué)生知道學(xué)習(xí)。蘇霍姆林斯基也認為,在人的心里深處都有一種根深蒂固的需要,就是希望自己成為一個發(fā)現(xiàn)者和研究者,在兒童的精神世界中,這種需要更加強烈。美國心理學(xué)家加德納認為應(yīng)該倡導(dǎo)學(xué)生以主動參與、探索發(fā)現(xiàn)、交流合作的方式學(xué)習(xí)?;谝陨系目緺t,新課程改革將指導(dǎo)學(xué)生進行探究式學(xué)習(xí)作為改革的重點之一,提出了要努力改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。教學(xué)實踐可以證明,數(shù)學(xué)思想是知識、技能轉(zhuǎn)化為能力的橋梁,是數(shù)學(xué)認知中強有力的支持要素。學(xué)生掌握了數(shù)學(xué)思想就如同掌握了翻開數(shù)學(xué)知識大門的鑰匙,就能夠迅速地找到解決問題的目標(biāo)、方法和途徑,從此,大量的數(shù)學(xué)信息在學(xué)生的大腦中編織成一個有機的網(wǎng)絡(luò),學(xué)生形成了對于數(shù)學(xué)的整體的認識,從而真正地讓學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動參與、自主探索,在學(xué)習(xí)方式上徹底改變?!捕痴n題研究的目標(biāo)實踐性目標(biāo)〔1〕梳理出小學(xué)階段數(shù)學(xué)思想分布表,學(xué)生思維的階段特征?!?〕探究小學(xué)階段數(shù)學(xué)思想的階段性特征,培養(yǎng)的側(cè)重點?!?〕探討總結(jié)課堂教學(xué)中根本數(shù)學(xué)思想培養(yǎng)的途徑和方法,形成以培養(yǎng)學(xué)生根本數(shù)學(xué)思想,提高數(shù)學(xué)教學(xué)有效性的教學(xué)案例、論文集等研究成果。育人性目標(biāo)〔1〕在日常教學(xué)中,讓我們一線的數(shù)學(xué)教師更好地從整體上把握教材的數(shù)學(xué)思想的編排體系,注重引導(dǎo)、滲透可利用資源,讓學(xué)生感悟、領(lǐng)會數(shù)學(xué)思想的內(nèi)涵,以逐步提高教師的教學(xué)業(yè)務(wù)水平?!?〕提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的能力,自覺地、主動地在學(xué)習(xí)過程中運用所學(xué)知識,并創(chuàng)造性地運用發(fā)散思維、或逆向思維,提高解決問題的能力。〔三〕課題研究的具體內(nèi)容〔1〕研究小學(xué)階段學(xué)生數(shù)學(xué)思維的階段性特征,對小學(xué)階段存在的根本數(shù)學(xué)思想的進行系統(tǒng)梳理;然后再研究小學(xué)不同階段〔分年級〕主要運用了哪些數(shù)學(xué)思想,教材編排是如何表達的,該如何運用到實踐中去,在哪些方面運用何種思想,以及一種數(shù)學(xué)思想在不同階段要到達怎樣的程度等?!?〕大力開展培養(yǎng)學(xué)生根本數(shù)學(xué)思想課堂教學(xué)的嘗試,探索小學(xué)中實施根本數(shù)學(xué)思想教學(xué)的根本規(guī)律〔一般模式〕,對于數(shù)學(xué)教學(xué)中不同形式的學(xué)習(xí)活動和不同數(shù)學(xué)思想歸附的數(shù)學(xué)知識與技能的教學(xué)的結(jié)構(gòu)模式的構(gòu)建進行深入思考和探討。第二章數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)思維辯證關(guān)系一、什么是數(shù)學(xué)思想所謂數(shù)學(xué)思想,是指現(xiàn)實世界的空間形式和數(shù)量關(guān)系反映到人們的意識之中,經(jīng)過思維活動而產(chǎn)生的結(jié)果。數(shù)學(xué)思想是對數(shù)學(xué)事實與理論經(jīng)過概括后產(chǎn)生的本質(zhì)認識;根本數(shù)學(xué)思想那么是表達或應(yīng)該表達于根底數(shù)學(xué)中的具有奠基性、總結(jié)性和最廣泛的數(shù)學(xué)思想,它們含有傳統(tǒng)數(shù)學(xué)思想的精華和現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想的根本特征,并且是歷史地開展著的?!皵?shù)學(xué)思想”比一般的“數(shù)學(xué)概念”具有更高的概括抽象水平,后者比前者更具體、更豐富,而前者比后者更本質(zhì)、更深刻。“數(shù)學(xué)思想”是與其相應(yīng)的“數(shù)學(xué)方法”的精神實質(zhì)與理論根底,“數(shù)學(xué)方法”那么是實施有關(guān)的“數(shù)學(xué)思想”的技術(shù)與操作程式中。中學(xué)數(shù)學(xué)用到的各種數(shù)學(xué)方法,都表達著一定的數(shù)學(xué)思想。數(shù)學(xué)思想屬于科學(xué)思想,但科學(xué)思想未必就是數(shù)學(xué)思想。有的數(shù)學(xué)思想〔例如“一分為二”的思想和“轉(zhuǎn)化”思想〕和邏輯思想〔例如完全歸納的思想〕由于其在數(shù)學(xué)中的運用而被“數(shù)學(xué)化”了,也可以稱之為數(shù)學(xué)思想。根本數(shù)學(xué)思想包括:符號與變元表示的思想,集合思想,對應(yīng)思想,公理化與結(jié)構(gòu)思想,數(shù)形結(jié)合思想,化歸思想,函數(shù)與方程的思想,整體思想,極限思想,抽樣統(tǒng)計思想等。當(dāng)我們按照空間形式和數(shù)量關(guān)系將研究對象進行分類時,把分類思想也看作根本數(shù)學(xué)思想。根本數(shù)學(xué)思想有兩大基石——符號與變元表示的思想和集合思想,又有兩大支柱——對應(yīng)思想和公理化結(jié)構(gòu)思想。根本數(shù)學(xué)思想及其衍生的其他數(shù)學(xué)思想,形成了一個結(jié)構(gòu)性很強的網(wǎng)絡(luò)。數(shù)學(xué)中滲透著根本數(shù)學(xué)思想,它們是根底知識的靈魂,如果能使它們落實到我們學(xué)習(xí)和應(yīng)用數(shù)學(xué)中去,那么我們的得到的是很多的。二、什么是數(shù)學(xué)思維所謂的數(shù)學(xué)思維是人腦和數(shù)學(xué)對象交互作用并按照一般的思維規(guī)律認識數(shù)學(xué)本質(zhì)和規(guī)律的理性活動。具體來說,數(shù)學(xué)思維就是以數(shù)和形及其結(jié)構(gòu)關(guān)系為思維對象,以數(shù)學(xué)語言和符號為思維的載體,并以認識發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律為目的一種思維。數(shù)學(xué)思維既附屬于一般的人類思維,具有一般思維的特征,同時由于數(shù)學(xué)及其研究方法的特點,數(shù)學(xué)思維又具有不同于一般思維的自身特點,表現(xiàn)在思維活動是按客觀存在的數(shù)學(xué)規(guī)律進行的,具有數(shù)學(xué)的特點與操作方式。特別是作為思維載體的數(shù)學(xué)語言的簡約性和數(shù)學(xué)形式的符號化、抽象化、結(jié)構(gòu)化傾向決定了數(shù)學(xué)思維具有不同于其他思維的獨特風(fēng)格。數(shù)學(xué)思維主要具有概括性、整體性、相似性和問題性等特點。三、數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)思維辨證關(guān)系數(shù)學(xué)思想,就是對數(shù)學(xué)知識和方法的本質(zhì)認識,是對數(shù)學(xué)規(guī)律的理性認識。數(shù)學(xué)思維,就是解決數(shù)學(xué)問題的根本程序,是數(shù)學(xué)思想的具體反映。數(shù)學(xué)思想是數(shù)學(xué)的靈魂,數(shù)學(xué)思維是數(shù)學(xué)的行為。運用數(shù)學(xué)方法解決問題的過程就是感性認識不斷積累的過程,當(dāng)這種量的積累到達一定程序時就產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍,從而上升為數(shù)學(xué)思想。假設(shè)把數(shù)學(xué)知識看作一幅構(gòu)思巧妙的藍圖而建筑起來的一座宏偉大廈,那么數(shù)學(xué)思維相當(dāng)于建筑施工的手段,而這張藍圖就相當(dāng)于數(shù)學(xué)思想。第三章對小學(xué)生思維特征與數(shù)學(xué)教學(xué)的思考數(shù)學(xué)是研究數(shù)量、結(jié)構(gòu)、變化,以及空間模型等概念的抽象學(xué)科,是研究數(shù)和形的變化及其運動規(guī)律的科學(xué)。由于生活和勞動的需要,古代人們就知道了簡單的計數(shù),并由此而逐漸地演進為抽象的數(shù)學(xué)。建立在生活根底上的小學(xué)數(shù)學(xué),也是由具體而逐漸到達抽象的過程。小學(xué)生,特別是低年級小學(xué)生,由于其生理、心理上仍處于不成熟時期,對于相對抽象的數(shù)學(xué)問題,僅僅用形象的思維方式并不能完全解決抽象特別是稍微復(fù)雜一些的數(shù)學(xué)問題,并且,由于其他學(xué)科,特別是語言的理解障礙,使得他們在理解數(shù)學(xué)問題時更難以恰當(dāng)?shù)轿?。有時他們只依靠某些簡單的關(guān)鍵詞匯理解或解決問題,但這并不能幫助他們完全理解抽象的數(shù)學(xué)現(xiàn)象。因此,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,教師恰當(dāng)?shù)剡\用某些方法和工具如學(xué)具、教具及適當(dāng)?shù)恼Z言鼓勵等都能比擬好地引導(dǎo)小學(xué)生從形象思維逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槌橄笏季S。一、小學(xué)生的生理特點與思維方式小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)方法最重要就是要遵守并適應(yīng)小學(xué)生的生理、心理開展規(guī)律。6歲至9歲的兒童生長發(fā)育逐漸平緩,體格維持穩(wěn)步增長,智力發(fā)育迅速,從低年級到高年級,小學(xué)生的生理和心理在不斷地變化開展中,低年級學(xué)生的腦功能發(fā)育處于快速開展中,腦神經(jīng)活動的興奮性水平高,但是集中注意力不能持久,一般只有20—30分鐘。他們的形象思維優(yōu)于邏輯思維,很難理解抽象的概念。伴隨著年齡的增長,腦神經(jīng)進一步開展,他們的心理活動日益成熟穩(wěn)定,注意力、語言能力、邏輯思維等不斷增強,智力進一步飛躍開展,邏輯思維、創(chuàng)造思維不斷開展。由于上述生理特點的限制,小學(xué)的數(shù)學(xué)教學(xué)過程,特別是一些抽象內(nèi)容的教學(xué),應(yīng)當(dāng)盡可能地簡短且重點突出,不可節(jié)外生枝,以節(jié)省講授時間,以及防止學(xué)生注意力分散而影響學(xué)生聽課效果。必要時,我們應(yīng)輔以適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)工具或?qū)W具。上述方法大體上與小學(xué)生的生理特點相適應(yīng),符合客觀事物的開展運動規(guī)律,完全有利于小學(xué)生在課堂上理解數(shù)學(xué)的根本要點和概念。課堂作業(yè)或家庭作業(yè),也應(yīng)當(dāng)考慮到這些問題,一般來說,作業(yè)的數(shù)量與難度均需要考慮小學(xué)生的生長發(fā)育特點,盡可能地精選一些與根本概念相當(dāng)?shù)念}目,數(shù)量適當(dāng)減少而質(zhì)量相對較高。二、學(xué)具與教具在教學(xué)中的應(yīng)用意義學(xué)具與教具的根本要義是學(xué)生自我操作或老師演示操作,通過形象地擺、拼、剪、制作、測量、畫圖等形象地表達,直觀地將抽象的概念形象化,符合“感知——表象——概念”的兒童認識規(guī)律。合理地應(yīng)用學(xué)具與教具那么與此規(guī)律完全相吻合,這樣可以使小學(xué)生直觀形象地感知數(shù)學(xué)的根本概念,并在大腦中逐漸形成具體而形象的概念并向抽象的數(shù)學(xué)概念轉(zhuǎn)換,從事物的表象中抽象出事物的本質(zhì)特征,促進學(xué)生從形象思維向邏輯思維的方向協(xié)調(diào)開展。因此,一方面,學(xué)具與教具的應(yīng)用,能加速數(shù)學(xué)抽象概念的形成,通過數(shù)學(xué)思想方法的滲透,理解數(shù)學(xué)算理。另一方面,學(xué)具恰好符合小學(xué)生好動愛玩的天性,能極大地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,并能培養(yǎng)學(xué)生的操作能力。由于動手操作能力的提高,小學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與創(chuàng)新欲望及其解決實際問題的能力等都能得到比擬全面的開展,符合素質(zhì)教育的精神。三、數(shù)學(xué)教學(xué)中的情商因素情商是學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、意志品質(zhì)、心情、興趣與習(xí)慣等非智力因素。我們要充分地利用并調(diào)動小學(xué)生的情商因素,全方位地提高課堂教學(xué)效果與學(xué)生業(yè)余學(xué)習(xí)效率。情商因素的開掘主要與以下因素相關(guān)。課堂內(nèi)外建立良好的師生關(guān)系,學(xué)生喜歡某一學(xué)科在很大程度上與他喜歡哪位老師有關(guān),正所謂親其師而信其道。幽默幽默的課堂語言能創(chuàng)造出輕松、和諧的課堂氣氛,有利于調(diào)動、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,積極引導(dǎo)學(xué)生參與課堂互動。教師要關(guān)心每個孩子的成長,培養(yǎng)學(xué)生熱愛數(shù)學(xué)的情感,正視學(xué)生出現(xiàn)的錯誤。教師的每一句贊語、每一次表揚,對學(xué)生都是一種鼓勵。即使是學(xué)困生也要創(chuàng)造條件,使他們有時機體面地表現(xiàn)自己,進而在表揚、努力、成功、自信和再努力這一過程中形成學(xué)習(xí)上的良性循環(huán)。四、數(shù)學(xué)作業(yè)的批改方法與意義批改作業(yè)是小學(xué)數(shù)學(xué)教師的一項常規(guī)工作,充分地利用批改作業(yè)的過程,運用恰當(dāng)?shù)脑u語對學(xué)生學(xué)習(xí)進行恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)指導(dǎo),充分肯定學(xué)生的學(xué)習(xí)成績或鼓勵學(xué)生積極向上的精神。同時,教師通過批改作業(yè),也可以比擬完整地自我檢查教學(xué)效果,進一步調(diào)整教學(xué)方案。數(shù)學(xué)作業(yè)的批改不一定完全應(yīng)用“√”“×”評判正誤,小學(xué)生面對“×”特別是“?”時,或多或少會在心理上產(chǎn)生抑制心理,同時也缺乏鼓勵性,評價結(jié)果也不夠全面。教師適當(dāng)?shù)厥褂霉膭钚曰虮頁P性評語可充分地滿足小學(xué)生的好勝心理,調(diào)動小學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。帶感情色彩的評語表達了教師對學(xué)生的關(guān)愛,拉近了教師與學(xué)生的距離,讓小學(xué)生充分感受到教師對他們的關(guān)愛,使他們對練習(xí)更感興趣。一定程度上,評語能拓寬學(xué)生思路,促使學(xué)生養(yǎng)成良好學(xué)習(xí)與練習(xí)的習(xí)慣,開拓學(xué)生的學(xué)習(xí)視野,有利于改變學(xué)生的思維方式,促進其發(fā)散思維,逐漸形成創(chuàng)新意識。良好的作業(yè)評語溝通了師生間情感的交融,接近了師生關(guān)系,調(diào)動了小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,促使小學(xué)生在心情愉快中成長,符合素質(zhì)教育的要求。五、數(shù)學(xué)思維能力的培養(yǎng)簡單地說,數(shù)學(xué)的思維是由具體或形象思維過程逐漸形成抽象思維的過程,隨著小學(xué)生年齡的增長、大腦的發(fā)育,其思維能力也日漸提高。因此,密切地聯(lián)系生活實際中的小學(xué)生能經(jīng)常接觸到的具體數(shù)學(xué)事例,對培養(yǎng)小學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,使其在生活的形象具體的真實事件中,逐漸理解抽象數(shù)學(xué),形成良好的數(shù)學(xué)思維或抽象思維能力。教師要鼓勵小學(xué)生將所學(xué)的數(shù)學(xué)知識運用于實際生活,引導(dǎo)小學(xué)生帶著問題走向生活,培養(yǎng)其數(shù)學(xué)意識及運用數(shù)學(xué)解決生活實際問題。相對于小學(xué)生來說,應(yīng)用題解答是比擬復(fù)雜的綜合思維過程。小學(xué)應(yīng)用題的教學(xué)重點是,不但要引導(dǎo)學(xué)生正確地解答問題,而且要拓展與培養(yǎng)小學(xué)生的思維維度,盡可能地做到一題多解,其目的是讓他們知道,解決問題有多種多樣的方法。在這種寬泛思維指導(dǎo)下,教師通過科學(xué)嚴格的思維引導(dǎo)與訓(xùn)練,能培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力及其靈活性;通過多種解題途徑的分析,能讓他們找出其中最為簡捷有效的方法。小學(xué)生生理特點及其思維能力的培養(yǎng)具有極其密切的關(guān)聯(lián)性,牢牢地把握小學(xué)生生理特點和思維模式與數(shù)學(xué)本質(zhì)特征,真正地完整地理解素質(zhì)教育的精髓,在完整的數(shù)學(xué)教育過程中,教師不必完全拘泥于現(xiàn)在的教學(xué)模式,更不必將自己的思維僅僅局限于教科書。教師應(yīng)靈活多樣地把握教學(xué)的每一個環(huán)節(jié),將小學(xué)生置于自己的思維中心,將備課、課堂講授與互動、作業(yè)批改、巧妙應(yīng)用評語及其考試等諸多方面以保護小學(xué)生為出發(fā)點,培養(yǎng)其良好的數(shù)學(xué)素質(zhì),使其能應(yīng)用現(xiàn)已掌握的知識去學(xué)習(xí)更多的其他數(shù)學(xué)知識或進一步自我完善已有的知識,甚至是數(shù)學(xué)以外的其它知識。第四章滲透數(shù)學(xué)思想提升思維能力的方法策略一、數(shù)學(xué)思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用我們的數(shù)學(xué)教學(xué),不能只傳授知識、技能,而應(yīng)以培養(yǎng)數(shù)學(xué)思想方法為核心,培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光觀察問題,用數(shù)學(xué)思維思考問題,用數(shù)學(xué)方法解決問題。在小學(xué)階段常見的數(shù)學(xué)思想主要有集合思想、極限思想、轉(zhuǎn)化思想、符號化思想、假設(shè)思想等?!惨弧臣纤枷?/p>
集合是近代數(shù)學(xué)中的一個重要概念,集合思想已成為現(xiàn)代數(shù)學(xué)的理論根底。我們把具有某種屬性的一些對象的全體看成一個集合。運用集合的知識去解決有關(guān)的問題,這樣的思維觀點被稱為集合的觀點。集合思想在小學(xué)數(shù)學(xué)中,主要是通過畫集合圖的方法來滲透的。1、集合思想在教學(xué)中的妙用集合之間的交集、并集、補集等運算在教學(xué)中有著妙用。實際上,在解題中借助數(shù)軸來完成無限數(shù)集之間的運算,借助平面直角坐標(biāo)系中解決數(shù)對組成的集合之間的運算,是我們經(jīng)常采用的“數(shù)形結(jié)含”的思想方法。但對一些有限數(shù)集之間的運算,卻住往無視了“韋恩圖”所起到的輔助作用,從而使問題的解答變得抽象而復(fù)雜。在問題分析中,假設(shè)能恰當(dāng)運用數(shù)形結(jié)合的思想方法,有效地借助圖進行比擬、分析、判斷,那么可化繁為簡,化抽象為直觀,使問題的求解一目了然,也能加深對集合間各運算關(guān)系的認識和理解。例如:分母是385的最簡真分數(shù)共有多少個?[分析與解]先將分母385分解質(zhì)因數(shù)得385=5x7x11,只要分子是5,7或11的倍數(shù)的就定不是最簡真分數(shù)。根據(jù)以上計算的數(shù)據(jù),可以用三個和互交叉的集合圈來分別表小5的倍數(shù),7的倍數(shù),11的倍數(shù),交叉局部為兩個數(shù)或二個數(shù)公有的倍數(shù)的個數(shù)。〔見圖1〕圖1上圖顯示的各局部數(shù)據(jù)就是5,7,11的倍數(shù)的個數(shù)統(tǒng)計,共有:60+40+24+10+6+4=144(個)所以分母為385的最簡真分數(shù)有384-144=240(個)2、滲透集合思想開闊解題思路一些小學(xué)數(shù)學(xué)競賽題和思考題,數(shù)量關(guān)系比擬隱蔽且復(fù)雜,假設(shè)以集合思想輔以圖形分析題意,那么可以使數(shù)量關(guān)系明朗化,進而找出解題方法。例如:某小學(xué)舉辦學(xué)生畫展,展出的畫中有16幅不是六年級的,有15幅不是五年級的,現(xiàn)知道五、六年級共展出25幅畫,那么其他年級展出的畫有多少幅?分析:假設(shè)六年級展出的畫數(shù)為a,五年級展出的畫數(shù)為b,其他年級展出的畫數(shù)為c、根據(jù)題意可得以下圖:〔見圖2〕圖2顯然,其他年級展出的畫數(shù)為:(15+16-25)÷2=3(幅)例如:某班有學(xué)生45人,參加演講比賽的有16人,參加書法比賽的有14人,如果這兩種比賽都沒有參加的有20人,那么同時參加演講、書法這兩種比賽的有多少人?分析:由題意畫圖如下:〔見圖3〕圖3由圖可知,參加比賽的人數(shù)為:45-20=25(人)而參加演講比賽的人數(shù)+參加書法比賽的人數(shù)=16+14=30(人),30人比25人多,這是因為有局部人既參加了演講比賽,又參加了書法比賽,這局部人重復(fù)計數(shù)了故同時參加演講、書法兩種比賽的人數(shù)(圖中陰影局部)為:30-25=5(人)例如:有一學(xué)校由50名同學(xué)參加的球類運動隊中,喜歡打籃球的有38人,喜歡打排球的有41人,喜歡踢足球的有27人。既喜歡打籃球又喜歡打排球的有32人,既喜歡打排球又喜歡踢足球的有21人,既喜歡踢足球又喜歡打籃球的有20人。問同時喜歡這二類球的有多少人?圖4分析:如上圖〔見圖4〕所示,設(shè)同時喜歡二類球的有X人(陰影局部),那么只喜歡打籃球的有:(38-32-20+x)人,只喜歡打排球的有:(41-32-21+x)人,只喜歡踢足球的有:(27-21-20+x)人,根據(jù)題意,得:(38-32-20+x)+(41-32-21+x)+(27-21-20+x)+32+20+21-2x=50解之:x=17故同時喜歡這二類球的有17人。由此可見,集合思想已經(jīng)滲透到小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,應(yīng)用到小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)和數(shù)學(xué)競賽活動中。因此在教學(xué)中須加強對集合思想的啟發(fā),才能提高學(xué)生的素質(zhì)。小學(xué)數(shù)學(xué)中的集合思想,都是依附于教學(xué)知識而出現(xiàn)的,教材中沒有對任何一個集合下過定義,或出現(xiàn)過任何一個集合符號。正因如此,教學(xué)時教師就不必向?qū)W生一一介紹這些抽象的名詞術(shù)語,主要是使學(xué)生獲得一些對集合的感性認識,形成集合思想的某些初步觀念。〔二〕極限的思想極限思想是一種重要的數(shù)學(xué)思想方法,靈活的借助極限思想,可以使某些數(shù)學(xué)問題化難為易,防止一些復(fù)雜運算,探究出解題方向或轉(zhuǎn)化途徑。那么,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中如何去挖掘并適時地加以滲透呢?根據(jù)自身的數(shù)學(xué)教學(xué)實踐粗淺幾點見解。1、在數(shù)學(xué)公式推倒過程中滲透極限思想片斷一在教學(xué)“圓面積公式的推導(dǎo)”一課時,我是這樣設(shè)計的。師:〔課件出示一個圓〕要知道這個圓的面積,怎么辦?生1:可以把它轉(zhuǎn)化為我們學(xué)過的圖形。師:怎么轉(zhuǎn)化?生2:把圓平均分?!泊笃聊簧涎菔景褕A平均分成了2份,把兩個半圓使勁地拼,結(jié)果還是一個圓。〕師:轉(zhuǎn)化不成已經(jīng)學(xué)過的圖形,怎么回事?生2:平均分的份數(shù)不夠多。師:是這樣么?那我們平均分得多一些,請大家仔細觀察?!惭菔景岩粋€圓分割為完全相同的小扇形,并試圖拼成正方形。從平均分成4個、6個、到16個?!硯煟耗銈儼l(fā)現(xiàn)什么?同桌相互交流一下。生3:16個拼起來,比擬象長方形。生4:分的份數(shù)越多,拼成的圖形就越接近長方形。師:你們同意他的看法嗎?〔學(xué)生表示同意〕那我們再來分一分這個圓?!舱n件演示把圓平均分成32個、64個……完全相同的小扇形?!硯煟捍蠹易屑毧匆豢?,想一想,如果一直這樣分下去,拼下去會怎么樣?生5:拼成的圖形就真的變成了長方形,因為邊越來越直了。師:拼成的長方形與原來的圓有什么關(guān)系呢?……片斷二在教學(xué)圓柱體積公式的推導(dǎo)這內(nèi)容時,我做了這么一次嘗試。師:如何知道一個圓柱體的體積?生1:以前學(xué)過的柱體都是用“底面積乘高”來求的,這次也應(yīng)該是吧?師:那你們就先借助于手中的學(xué)具操作一下,看能不能有什么發(fā)現(xiàn)?〔學(xué)生動手操作,小組交流。〕生2:我發(fā)現(xiàn)圓柱體可以通過切割拼成一個近似的長方體……因此,圓柱體的體積=底面積乘高?!仓链?,應(yīng)該說學(xué)生已經(jīng)根本掌握了圓柱體體積的計算公式,進入應(yīng)用階段沒多大問題,但蘊含在其中的思維方法并沒有滲透給學(xué)生,于是我繼續(xù)追問。〕師:怎樣切割,圓柱體就真地變成一個長方體了?生3:將圓柱的底面平均分成無數(shù)多份,它的底面就轉(zhuǎn)化為一個長方形,整個圓柱也就變成了一個長方體。〔教師進行課件演示〕師:還有不同的思想方法嗎?生:將圓柱沿高的方向切分成無窮多個細長的長方體。每個長方體的體積都是“底面積乘高”,根據(jù)乘法分配律,這無窮多個小長方體的體積之和正好是“他們的底面積之和乘以高”,也即圓柱體的“底面積乘高”?!陨蟽蓚€計算公式的推導(dǎo)過程,均采用“化圓為方”、“變曲為直”極限分割思路。在“觀察有限分割”的根底上,“想象無限細分”,根據(jù)圖形分割拼合的變化趨勢,想象它們的終極狀態(tài)。這樣不僅使學(xué)生掌握了圓的面積和圓柱體的體積的計算公式,而且非常自然地在“曲”與“直”的矛盾轉(zhuǎn)化中萌發(fā)了無限逼近的極限思想。2、在教學(xué)新的知識點時滲透極限思想在教學(xué)行程問題時,我給學(xué)生講了這樣一個故事:兔子和烏龜賽跑,起初烏龜在兔子前100米,兔子每分走10米,烏龜每分走一米,兔子永遠追不上烏龜。學(xué)生感到很驚訝,接下來我就說明了兔子追不上烏龜?shù)睦碛桑寒?dāng)兔子走完100米的時候,烏龜已經(jīng)向前走了10米,當(dāng)兔子繼續(xù)向前走1米的時候,烏龜又向前走了0.1米,當(dāng)兔子再向前走0.1米的時候,烏龜又向前走了0.01米,……所以兔子永遠追不上烏龜。這個教學(xué)片斷中,學(xué)生顯然不接受“兔子永遠追不上烏龜”這個觀點,其實兔子追上烏龜?shù)臅r間是10+1+0.1+0.01+0.001+……=11EQ\F(1,9)〔分〕,但這樣的教學(xué)卻可以使學(xué)生在頭腦中初步萌生出“無限”的概念。我以為,如此教學(xué)不但初步滲透了極限的方法,還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。3、在數(shù)學(xué)練習(xí)中挖掘極限思想片斷一商不變性質(zhì)的教學(xué)后我讓學(xué)生練習(xí):〔32÷□〕÷(8÷□)=4.師:這題怎么填?生1:填4。師:有不同的答案么?生2:1。生3:可填1——9各數(shù)。生4:可填任意數(shù),只要相同就可以了。師:你們明白他的意思么?生:0除外。……片斷二在學(xué)習(xí)分數(shù)根本性質(zhì)后的練習(xí)題中,我又要求學(xué)生在1分鐘內(nèi)寫出與EQ\F(2,5)相等的分數(shù)。師:你寫了幾個?生1:我寫了2個。生2:我寫了8個。生3:我寫了28個。如果有時間讓你們繼續(xù)寫,還能寫么?……片段三在學(xué)生完成“一個蘋果,今天吃它的,明天吃它的的,還剩這個蘋果的幾分之幾?”之后,我又出了這樣一道思考題:一個蘋果,今天吃它的,明天吃它的的,后天吃它的的的,……如果這樣下去,這個蘋果吃得完嗎?通過同學(xué)們的討論得出這樣的結(jié)論:理論上這個蘋果是吃不完的,盡管蘋果越來越小,但還是有的〔只要你有耐心,米粒大的物質(zhì)是有的〕。我們只能說,這個蘋果的極限為零,但是絕對不為零。如果單從解題的角度看,以上三道題,學(xué)生很容易找到答案,而且不會費時太多,但學(xué)生們還沒有得到此題的精髓,也就是表達了怎樣的數(shù)學(xué)思想,教師還應(yīng)該給學(xué)生挖出來。片斷一中的“有不同的答案嗎?”片斷二中的“如果有時間讓你們繼續(xù)寫,還能寫嗎?”,片斷三中的后續(xù)試題,都使極限理論中的無窮的概念在學(xué)生的頭腦中產(chǎn)生了朦朧的印象。這為他們將來的學(xué)習(xí)作了鋪墊。當(dāng)然,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,能夠挖掘滲透極限思想的地方還有很多,譬如:在教學(xué)平面圖形的面積時??梢韵冉烫菪蔚拿娣e計算公式,再讓上底趨于0,利用極限思想得到三角形的面積計算公式。教學(xué)圓面積計算公式之后,我們?nèi)钥梢岳^續(xù)對學(xué)生滲透極限的思想。把圓平均分成n等份,n越大每一份就越小,要求圓的面積只要先求一個小扇形的面積。當(dāng)n無窮大時,這個小扇形可以看作一個三角形。因為三角形的高等于圓的半徑,底等于圓周長除以n,所以三角形的面積S=×〔2πr÷n〕×r=πr2÷n。從而同樣能推到出圓的面積S=πr2?!踩侈D(zhuǎn)化思想轉(zhuǎn)化思想是小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中分析問題和解決問題的一種重要的數(shù)學(xué)思想。任何一種新的數(shù)學(xué)知識,總是原有知識開展和轉(zhuǎn)化的結(jié)果。轉(zhuǎn)化就是在研究和解決有關(guān)數(shù)學(xué)問題時,采用某種手段將一個問題轉(zhuǎn)化成另一個問題來解決。一般是將復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為簡單問題,將難解問題轉(zhuǎn)化為易解問題,將未解問題轉(zhuǎn)化為已解問題,將不標(biāo)準的問題轉(zhuǎn)化為標(biāo)準的問題。因此,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)逐步教給學(xué)生一些轉(zhuǎn)化思想,使他們能用轉(zhuǎn)化的觀點去學(xué)習(xí)新知識,分析新問題。1、運用類比聯(lián)想,實現(xiàn)轉(zhuǎn)化類比方法是通過對兩個研究對象的比擬,根據(jù)它們某些方面的相同或類似之處,推出它們在其他方面也可能相同或類似的一種推理方法。因此,在學(xué)習(xí)新知識時,適時運用類比方法進行轉(zhuǎn)化,可使生疏的問題轉(zhuǎn)化為熟悉的問題,有利于學(xué)生更好地接受新知識,穩(wěn)固舊知識。例如:在教學(xué)“梯形面積公式”時,可讓學(xué)生先復(fù)習(xí)三角形面積公式的推導(dǎo)過程,將三角形轉(zhuǎn)化為已學(xué)過的平面圖形。再引導(dǎo)學(xué)生展開類比聯(lián)想,嘗試用同樣的方法推導(dǎo)出梯形的面積公式。再如:在教學(xué)“小數(shù)乘小數(shù)”時,將例題中的1.2×0.8采用比照的方法,引導(dǎo)學(xué)生分別觀察因數(shù)和積中小數(shù)的位數(shù),找出它們之間的聯(lián)系,然后利用這一關(guān)系,準確找到積中小數(shù)點的位置??梢娺\用類比方法實現(xiàn)轉(zhuǎn)化是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一種有效途徑。2、運用數(shù)形結(jié)合思想,實現(xiàn)轉(zhuǎn)化數(shù)形結(jié)合思想是充分利用“形”把一定的數(shù)量關(guān)系形象地表示出來。即通過做一些線段圖、數(shù)形圖、長方形面積圖、集合體等來幫助學(xué)生正確理解數(shù)量關(guān)系,使問題內(nèi)容具體化、形象化,從而把復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為簡單問題的一種數(shù)學(xué)思想方法??梢姡ㄟ^圖形來進行轉(zhuǎn)化,能使數(shù)學(xué)問題簡單化,數(shù)形結(jié)合是實現(xiàn)解題思路轉(zhuǎn)化的重要方式。3、運用替換思想,實現(xiàn)轉(zhuǎn)化替換思想是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要思維方法,替換的實質(zhì)是改變題目的形式,但卻不改變題目的本質(zhì)。當(dāng)我們遇到題意比擬難懂的習(xí)題時,可以把題中的某些條件或問題替換成與其內(nèi)容等價的另一種形式,從而實現(xiàn)解題思路的順利轉(zhuǎn)化,以到達解題的目的。例如:在解決下面這道習(xí)題時,我努力引導(dǎo)學(xué)生進行條件替換:五年級六班學(xué)生舉行一次野炊活動,分組時,5人一組正好分完,但每組人數(shù)偏少;7人一組少2人,8人一組又多出5人。問參加野炊的學(xué)生共有多少人?題中一會兒正好分完,一會兒人數(shù)不夠,一會兒又多出幾人,看起來很麻煩。我們把題中“5人一組”替換成“5人一組多5人”,“7人一組少2人”替換成“7人一組多5人”。條件一替換,問題也就解決了。不難看出學(xué)生總數(shù)就是“比5、7和8的最小公倍數(shù)還多5人”??梢姡?dāng)有一些問題不能直接解決時,我們可以用替換的策略進行解題思路的轉(zhuǎn)化。4、運用假設(shè)法,實現(xiàn)轉(zhuǎn)化在小學(xué)數(shù)學(xué)中,學(xué)生對思考性較強的問題常常感到難以解決。因此,教師在教學(xué)過程中要注意教給學(xué)生解決問題的方法,以提高他們的思維能力。而假設(shè)方法往往在解決問題的過程中起關(guān)鍵性的作用。假設(shè)法就是把抽象性的問題轉(zhuǎn)化為比擬具體的問題,使其中的數(shù)量關(guān)系更加明確,更易于把握解題的路徑。例如,在解決“一個數(shù)減少50%后又增加50%,結(jié)果是原數(shù)的百分之幾?”這道習(xí)題時,學(xué)生一開始顯得束手無策,假設(shè)引導(dǎo)學(xué)生運用假設(shè)法進行轉(zhuǎn)化,問題就迎刃而解了。這里可將這個問題具體化,如設(shè)一個數(shù)是100,100×(1-50%)×(1+50%)=75。結(jié)果是原數(shù)的75%??梢?,假設(shè)法是一種常用的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化策略。在解題過程中引導(dǎo)學(xué)生合理、靈活地運用它,可使復(fù)雜問題簡單化、具體化。〔四〕符號化思想
英國著名數(shù)學(xué)家羅素:什么是數(shù)學(xué)?數(shù)學(xué)就是符號加邏輯。符號化思想就是用符號化的語言〔包括字母、數(shù)字、圖形和各種特定的符號〕來描述數(shù)學(xué)的內(nèi)容的思想。符號化思想在小學(xué)數(shù)學(xué)中的滲透是根據(jù)不同的教學(xué)階段的具體情況進行的。滲透主要從以下幾個方面作了有方案、有步驟的安排。1、引入常用數(shù)學(xué)符號。具體在小學(xué)數(shù)學(xué)教材中,引入的常用數(shù)學(xué)符號大體上可以分為以下幾類:〔1〕元素符號。所謂“元素符號”是指表示數(shù)或幾何圖形的符號。常見的有:①阿拉伯?dāng)?shù)字:1、2、3、4、……②表示數(shù)的字母:一般用字母表前面的字母表示數(shù),如a、b、c、……用后面的字母表示未知數(shù),如x、y、……③表示常數(shù)的字母。如π。④表示幾何形體的。如線段用AB,表示角用∠,表示三角形用△,等等?!?〕運算符號:+,-,×,÷?!?〕關(guān)系符號:=,≠,≈,>,<,∥,⊥等?!?〕結(jié)合符號:()、〔〕、{}等?!脖硎灸承?shù)先結(jié)合而后運算〕。〔5〕性質(zhì)符號:“+”正號,“—”負號等?!?〕計量單位符號:㎝、㎡、㎏等。這些符號是根據(jù)小學(xué)生的年齡、思維特點,按照一定的順序、一定的邏輯,有方案、有步驟的引入的。2、變元思想。
在小學(xué)數(shù)學(xué)教科書中,各個年級對變元思想都有滲透。例如:從一年級始,就設(shè)計了這種類型的習(xí)題:□+2=6,要學(xué)生在□內(nèi)填上適當(dāng)?shù)臄?shù),使得兩個數(shù)的和為6。進入中年級,就會出現(xiàn)這樣的習(xí)題:20-3×□=2,在等式中用□或()代表變元符號x,讓學(xué)生填數(shù)。雖然這樣的題目只要求學(xué)生在“□”中填一個數(shù),但教師應(yīng)該明白,假設(shè)將符號□換成x,那么上述題目就是一元一次方程。這就是變元思想。變元思想是列方程解決問題的根底。3、用符號代表數(shù)的思想。引進用字母表示數(shù),是用符號表示數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律的根底。從第二學(xué)段開始接觸用字母表示數(shù),是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)符號的重要一步。從研究一個具體特定的數(shù)到用字母表示一般的數(shù),是認識上的一個飛躍。例如:有兩堆同樣重的稻谷,第一堆運走3/4噸,第二堆運走3/4。兩堆稻谷剩下的同樣重嗎?為什么?
假設(shè)兩堆稻谷都為a噸,第一堆稻谷剩下的:〔a-3/4〕噸,第二堆稻谷剩下的:〔a-3/4a〕噸,
〔1〕當(dāng)a>1時,3/4<3/4a,a-3/4>a-3/4a,第一堆稻谷剩下的重;
〔2〕當(dāng)a=1時,3/4=3/4a,a-3/4=a-3/4a,兩堆稻谷剩下的一樣重;
〔3〕當(dāng)a<1時,3/4>3/4a,a-3/4<a-3/4a,第二堆稻谷剩下的重。4、列方程解應(yīng)用題的思想。用方程來解決問題,解法本身蘊含著符號化思想,它主要表達在如下幾個方面:1、代數(shù)假設(shè),用字母代替未知數(shù),與數(shù)平等地參與運算;2、代數(shù)翻譯,把題中的自然語言表述的條件,譯成用符號化語言表述的方程。3、解代數(shù)方程。把字母看成數(shù),并進行四那么運算,進而到達求解的目的。例如,解決問題“電視機降價銷售,8折后每臺售價2000元,這種電視機原來每臺多少錢?”。解這道題時,首先就應(yīng)該進行代數(shù)假設(shè),用字母x代替電視機原來的價錢,這就是用字母代替未知數(shù),與數(shù)平等的參與運算;其次,是進行代數(shù)翻譯,把題中的自然語言表達的條件,譯成用符號化語言表述的方程x×80%=2000。最后,把字母看成數(shù)進行四那么運算,到達求解的目的。整個分析、解題過程,可以說是符號化思想在小學(xué)數(shù)學(xué)中的集中表達,這對學(xué)生理解數(shù)學(xué)符號化思想及其意義都有重要價值。運用符號化思想解決數(shù)學(xué)問題常用的方法是設(shè)數(shù)法和代數(shù)法例如:甲數(shù)比乙數(shù)多1/4,乙數(shù)比甲數(shù)少幾分之幾?乙數(shù):1甲數(shù):1+1/4乙數(shù)比甲數(shù)少:1/4÷〔1+1/4〕例如:一輛汽車從甲地到乙地,去時每小時行40千米,返回時每小時行60千米,往返的平均速度是多少?
〔120×2〕÷〔120÷40+120÷60〕例如:有一筐蘋果,如果平均分給六〔1〕班的全體同學(xué),每人可分得6個,如果只分給這個班的男同學(xué),每人可分得10個。如果只分給這個班的女同學(xué),每人可分得多少個?全班:A人蘋果:6A個男同學(xué):6A/10人女同學(xué):A-6A/10=4A/10人女同學(xué)每人分得:6A÷4A/10=15個綜觀小學(xué)數(shù)學(xué)教材,在符號化思想的滲透上,從最初的數(shù)學(xué)符號的引入,接著滲透變元思想,然后到用字母表示數(shù),最后過渡到列方程解決問題的思想,逐級遞進、螺旋上升,把符號化思想,從朦朧狀態(tài)轉(zhuǎn)化到與小學(xué)數(shù)學(xué)的完美融合,筆者認為,編者思路清晰,教材呈現(xiàn)清楚?!参濉臣僭O(shè)思想
在分析數(shù)學(xué)問題時,假設(shè)假設(shè)某個條件成立,能使隱蔽的數(shù)量關(guān)系明朗化,使受阻的思維暢通,這就是假設(shè)思想方法。用假設(shè)思想指導(dǎo)解答數(shù)學(xué)問題最常用的方法是假設(shè)法,假設(shè)法解答數(shù)學(xué)問題一般有四個步驟:
假設(shè)一種現(xiàn)象成立;得出一個結(jié)論;
結(jié)論與實際發(fā)生矛盾;分析原因得出答案。例題:雞兔共有50個頭,160只腳,雞兔各有多少只?假設(shè)一種現(xiàn)象成立;假設(shè)全是雞得出一個結(jié)論;腳有50X2=100只結(jié)論與實際發(fā)生矛盾;比實際少了160-100=60只腳分析原因得出答案。兔:60/〔4-2〕=30只。雞:50-30=20只例如:甲乙兩個糧倉共存放糧食110噸。如果運走甲倉庫的1/4和乙倉庫的1/5,就運走了25噸。甲、乙兩個倉庫原來各有糧食多少噸?假設(shè)一種現(xiàn)象成立;假設(shè)運走的全是乙倉庫的得出一個結(jié)論;運走110X1/5=22噸結(jié)論與實際發(fā)生矛盾;比實際少了25-22=3噸分析原因得出答案。甲:3/〔1/4-1/5〕=60噸。乙:110-60=50噸〔六〕建模思想數(shù)學(xué)是一門應(yīng)用性很強的根底科學(xué),只有在實踐應(yīng)用中才能攝取數(shù)學(xué)知識的精髓。作為數(shù)學(xué)知識核心內(nèi)容的“數(shù)學(xué)模型”,它的作用自然處于所有數(shù)學(xué)應(yīng)用之心臟。簡言之,活用“數(shù)學(xué)模型”可以在很大程度上幫助學(xué)生深刻領(lǐng)會所學(xué)知識,順利構(gòu)建數(shù)學(xué)體系,從而大大提高學(xué)生解決實際問題的能力,使學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)得以足夠的提升。1、用模型解釋。如果建模的過程是“歸納”的話,那么用模更多的是“演繹”。用模型去解釋,是對模型的提取、解讀和應(yīng)用。如建立分數(shù)模型后,通過它解釋其它分數(shù)的意義,從而實現(xiàn)模型的具體化過程。2、用模型解題。要學(xué)會把復(fù)雜問題納入已有模式之中,使原有模型成為構(gòu)建和解決新問題的思考工具。例如:A、B兩地相距220千米,甲從A、乙從B同時相向而行,甲每小時行40千米,乙每小時行50千米。途中乙修車停了1小時。兩車從出發(fā)到相遇用了幾小時?可以引導(dǎo)學(xué)生進行分析:從前解決的問題中兩個物體自始至終都在運動,而這個問題中發(fā)生了變化,可以把它變成以前的模型,如讓乙車再行1小時,兩車行的時間就一樣多,或甲先單獨走1小時后剩下的路程兩車同時行駛等,使之成為較為熟悉、較為簡單的模式。利用原認知模型解題,必須基于對教材各知識要素的全面把握,進而幫助學(xué)生建構(gòu)起認知模型,使學(xué)生能夠以原認知模型的不變應(yīng)數(shù)學(xué)問題形式中的萬變。3、用“舊模型”構(gòu)建“新模型”。數(shù)學(xué)的概念、法那么、關(guān)系等都是數(shù)學(xué)模型,并且總是建立其他數(shù)學(xué)模型的材料,模型的應(yīng)用還應(yīng)表達在對新知的建構(gòu)上。如“一個數(shù)乘一位數(shù)”法那么是一個模型,在教學(xué)“一個數(shù)乘兩位數(shù)”時可以放手讓學(xué)生自主探究,在其過程中,舊模型被調(diào)用,為構(gòu)建更高一級的法那么模型發(fā)揮重要作用。隨著知識不斷更新,學(xué)生頭腦中的認知結(jié)構(gòu)不斷得到重組優(yōu)化,舊模型往往被具有更“上位”的新模型所代替或統(tǒng)一,使得數(shù)學(xué)模型更具有了概括性的特征。4、通過評價,引導(dǎo)用模。一次六年級的數(shù)學(xué)質(zhì)量調(diào)研,我們編擬了這樣一道題:坦克模型玩具是用棱長1分米的正方體盒子包裝的,現(xiàn)在需要把24盒裝成一箱,為了使包裝箱的外表積盡可能小,玩具廠征集包裝箱設(shè)計方案。小明設(shè)計了3種方案〔見下表〕。〔1〕請你設(shè)計3種與小明不同的方案〔長、寬、高分別是1、1、24;1、24、1;24、1、1屬同一種方案〕,將有關(guān)數(shù)據(jù)填在表格中?!?〕觀察表中長、寬、高數(shù)據(jù)的變化,想一想:當(dāng)長方體體積不變時,在什么情況下它的外表積最?。堪涯愕陌l(fā)現(xiàn)寫下來:___________________________________?!?〕根據(jù)你的發(fā)現(xiàn),如果要將36盒玩具裝成一箱,當(dāng)長是〔〕分米、寬是〔〕分米、高是〔〕分米時,箱子的外表積最小。這題的設(shè)計把整個建模線索以數(shù)學(xué)材料的形式呈現(xiàn),讓學(xué)生在材料的引領(lǐng)下解決某些環(huán)節(jié),構(gòu)建起數(shù)學(xué)模型,并運用模型求解。這樣設(shè)計考慮到學(xué)生的建模意識和建模能力還處在啟蒙培養(yǎng)階段,防止“越位”和增加學(xué)生負擔(dān),采取了將其分解,分步解決的方法,既發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用,表達以學(xué)生為主體的原那么,又培養(yǎng)了學(xué)生的探索精神,引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界,通過“數(shù)學(xué)建模”解決實際問題。數(shù)學(xué)從“關(guān)于數(shù)的科學(xué)”、“關(guān)于數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué)”到“關(guān)于模式的科學(xué)”,經(jīng)歷了不斷的開展過程,小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)要順應(yīng)開展的要求,培養(yǎng)學(xué)生的建模意識和能力?!财摺硵?shù)形結(jié)合思想數(shù)形結(jié)合思想是一個重要的數(shù)學(xué)思想,也是一種常用的數(shù)學(xué)方法。是把問題的數(shù)量關(guān)系和空間圖形結(jié)合起來分析,能化難為易,使某些知識的構(gòu)建更加直觀簡捷。這一思想方法一直貫穿小學(xué)教材的每一冊,在小學(xué)五六年級的解決問題中,有些題的數(shù)量關(guān)系復(fù)雜,用一般的思維方法難以發(fā)現(xiàn)解題方法,那么可以把題中的條件和問題用直觀的線段圖表示出來,以便很快發(fā)現(xiàn)解題思路,使問題迅速得到解決。數(shù)與形是數(shù)學(xué)教學(xué)研究對象的兩個側(cè)面,把數(shù)量關(guān)系和空間形式結(jié)合起來去分析問題、解決問題,就是數(shù)形結(jié)合思想?!皵?shù)形結(jié)合”可以借助簡單的圖形、符號和文字所作的示意圖,促進學(xué)生形象思維和抽象思維的協(xié)調(diào)開展,溝通數(shù)學(xué)知識之間的聯(lián)系,從復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系中凸顯最本質(zhì)的特征。它是小學(xué)數(shù)學(xué)教材編排的重要原那么,也是小學(xué)數(shù)學(xué)教材的一個重要特點,更是解決問題時常用的方法。數(shù)和形是數(shù)學(xué)研究的兩個主要對象,數(shù)離不開形,形離不開數(shù),一方面抽象的數(shù)學(xué)概念,復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系,借助圖形使之直觀化、形象化、簡單化。另一方面復(fù)雜的形體可以用簡單的數(shù)量關(guān)系表示。在解應(yīng)用題中常常借助線段圖的直觀幫助分析數(shù)量關(guān)系。例如:在小學(xué)一年級中,剛開始學(xué)習(xí)數(shù)的認識時,都是以實物進行引入,再從中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的實際含義。例如學(xué)習(xí)“6的認知”時,先出示主題圖,問學(xué)生圖中有些什么?學(xué)生從中數(shù)出6朵小花,6只小鳥,6個氣球。從而感知6的某些具體意義。再從實物中慢慢抽象成某一特定物體,利用學(xué)生的學(xué)具小棒擺出由6根小棒組成的任何圖形,從而讓學(xué)生在動手的過程中,不僅表現(xiàn)出自己的獨特創(chuàng)意,而且更深一層地理解6的實際意義;第三層次時利用黑板進行畫6個圈,6個正方形,6個三角形等特定圖形來代表6,從而慢慢抽象至數(shù)字6.這些從實物至圖形,在抽象到數(shù)字,整個過程應(yīng)該符合一年級小學(xué)生的特點,也是數(shù)形結(jié)合思想的一種滲透。又如:水果店有一批水果,運出總數(shù)的5/8后,又運進700千克,現(xiàn)在水果店里的水果正好是原來的2/3。原來水果店的水果是多少千克?圖5作圖求解借助線段圖〔如圖5〕,可以很清楚地看出700千克與5/8和2/3的相互重疊處相對應(yīng),由此可以得到以下幾種解法:解法1:從左往右看,700千克是2/3與1-5/8的差,解法為:700÷[2/3-〔1-5/8〕]。解法2:從右往左看,700千克是5/8與1-2/3的差,解法為:700÷[5/8-〔1-2/3〕]。解法3:從兩端往中間看,700千克是夾在1-5/8與1-2/3中間的一段,解法為:700÷[1-〔1-5/8〕-〔1-2/3〕]。解法4:從整體上看,700千克是2/3局部與運出5/8局部的重疊局部,解法為:700÷〔2/3+5/8-1〕很容易得到所求的結(jié)果,數(shù)形的結(jié)合使算法相當(dāng)明了,從而獲得正確的結(jié)果。〔八〕分類思想分類是兒童學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時使用的重要方法,也是兒童開展思維能力、概括能力的重要途徑。分類思想是一種根本的數(shù)學(xué)思想。它是根據(jù)一定的標(biāo)準,對事物進行有序劃分和組織的過程。分類活動包含一系列復(fù)雜的思維過程,因此,分類能力的開展,反映了兒童思維開展水平,特別是概括能力的開展水平。1、初步建立分類思想,培養(yǎng)學(xué)生思維能力分類能力既是學(xué)生邏輯思維能力開展的重要方面,又對促進學(xué)生邏輯思維能力的開展具有重要意義。分類首先要對客觀事物進行分析、綜合,通過比擬、發(fā)現(xiàn)事物之間的聯(lián)系與區(qū)別,并抽象概括出事物的一般特點與本質(zhì)屬性。北師大版教材一年級上冊“分類”知識的教學(xué)是孩子們后繼學(xué)習(xí)及應(yīng)用“分類”思想方法的根底,因此在教學(xué)中必須切實加強學(xué)生對“分類”思想方法的學(xué)習(xí),并隨著在教學(xué)中的不斷應(yīng)用,使學(xué)生逐步掌握“分類”的思想方法,從而能自覺地利用“分類”的思想方法去分析思考解決問題。教材按由易到難的順序,分別安排了單一標(biāo)準的分類和不同標(biāo)準的分類兩局部內(nèi)容。由于單一標(biāo)準的分類方法是不同標(biāo)準分類的根底,所以教材在編排上的側(cè)重點也有所不同。教師可充分利用校內(nèi)課程資源,從學(xué)生生活實際出發(fā),擴大取材范圍,增加學(xué)生熟悉的玩具、書、衣物等,為學(xué)生提供更廣泛的思考空間,讓學(xué)生按某個給定的標(biāo)準或選擇某個標(biāo)準對物體進行分類。在教學(xué)做一做“鉛筆分類”時,教師不要簡單地讓學(xué)生看圖說出圖意,而是要根據(jù)課本插圖的提示,讓學(xué)生拿出自己的所有鉛筆進行分類。因為鉛筆是小學(xué)生熟悉的學(xué)習(xí)用品,所以他們能從不同的角度進行觀察,作出分類。從實際教學(xué)情況來看,除了老師課前想到的這幾種分類標(biāo)準之外,學(xué)生還想到了按鉛筆的形狀(圓形、六角形)、鉛筆的型號(2B、B、H、2H)等,以及鉛筆的品種(木頭鉛筆、活動鉛筆、子彈鉛筆等1進行分類。在此根底上,讓學(xué)生進一步看課本說出插圖中三個小朋友是怎么分的,既利用了課本培養(yǎng)學(xué)生初步的看圖理解能力,又提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心:“我們想到的方法比課本上的多”。讓學(xué)生動手操作,分一分自己的鉛筆,顯然比只看課本插圖的效果要好得多。教學(xué)中只要我們做到放手讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題,自己解決問題,學(xué)生的聰明才智才能得到充分的發(fā)揮。不同標(biāo)準的分類活動中,由于學(xué)生已經(jīng)學(xué)會了分類的根本方法,重點讓學(xué)生學(xué)會選擇不同分類標(biāo)準的方法,從而培養(yǎng)學(xué)生思維的開闊性和靈活性。2、有機滲透分類思想,提高學(xué)生思維能力每個學(xué)生在日常生活中都具有一定的分類知識,如人群的分類、書籍的分類等,我們利用學(xué)生的這一認識根底,把生活中的分類遷移到數(shù)學(xué)中來,在教學(xué)中進行數(shù)學(xué)分類思想的滲透,挖掘教材提供的時機,把握滲透的契機。分類思想方法不是數(shù)學(xué)獨有的方法,數(shù)學(xué)的分類思想方法表達對數(shù)學(xué)對象的分類及其分類的標(biāo)準。如自然數(shù)的分類,假設(shè)按能否被2整除分奇數(shù)和偶數(shù);按因數(shù)的個數(shù)分素數(shù)和合數(shù)。又如三角形可以按邊分,也可以按角分。不同的分類標(biāo)準就會有不同的分類結(jié)果,從而產(chǎn)生新的概念。對數(shù)學(xué)對象的正確、合理的分類取決于分類標(biāo)準的正確、合理性,數(shù)學(xué)知識的分類有助于學(xué)生對知識的梳理和建構(gòu)。例如:用1、2、3三個數(shù)字卡片可以排成幾個三位數(shù),讓學(xué)生做一做,排一排。有的學(xué)生很快排出來了,但有些學(xué)生卻排不完整。這時教師要指導(dǎo)學(xué)生分類討論,首先確定百位上的數(shù)字是1時,有哪幾個三位數(shù)?(123、132),百位上的數(shù)字是2時,有哪幾個三位數(shù)?(213、231),百位上的數(shù)字是3時,有哪幾個三位數(shù)?(312、321)可見以百位上的數(shù)字為準,進行分類,能有效糾正學(xué)生的無序性甚至盲目拼湊的毛病,有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。3、靈活運用分類思想,拓展學(xué)生思維能力分類思想貫穿于整個數(shù)學(xué)教學(xué)的內(nèi)容中。當(dāng)知識積累到一定的程度就需要運用分類、歸納的思想來幫助學(xué)生建構(gòu)自己的知識網(wǎng)絡(luò)。對分類思想方法的滲透要根據(jù)學(xué)生的年齡特征,以及學(xué)習(xí)的各階段的認識水平和知識特點,循序漸進,反復(fù)訓(xùn)練,逐步上升,讓學(xué)生在不斷豐富自身內(nèi)涵中領(lǐng)悟。小學(xué)數(shù)學(xué)中,一些概念就是通過分類定義的,有的運算法那么、運算性質(zhì)和計算公式也是用分類的方法給出的,一些圖形的識別和相互位置的變化規(guī)律也要通過分類加以研究。在解答小學(xué)數(shù)學(xué)問題時,也要用分類的思想方法對一些比擬復(fù)雜的問題進行分析,分成假設(shè)干類加以考察,從而使問題得到解決?!簿拧辰y(tǒng)計思想《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準》中明確指出:通過義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),學(xué)生能夠獲得適應(yīng)未來社會生活和進一步開展所必需的重要數(shù)學(xué)知識〔包括數(shù)學(xué)事實、數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗〕以及根本的數(shù)學(xué)思想方法和必要的應(yīng)用技能。數(shù)學(xué)知識和應(yīng)用技能是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的重要組成局部,但是根本的數(shù)學(xué)思想方法也是必不可少的,而統(tǒng)計本身就是一種重要的數(shù)學(xué)思想方法。1、使學(xué)生經(jīng)歷統(tǒng)計活動的全過程。要使學(xué)生逐步建立統(tǒng)計觀念,最有效的方法是讓他們真正投入到統(tǒng)計活動的全過程中去:從提出問題到收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù),再到分析數(shù)據(jù),做出決策,進行交流、評價與改良。一堂統(tǒng)計課的教學(xué)要注意引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷統(tǒng)計活動的全過程,假設(shè)一節(jié)統(tǒng)計課上下來,只是教學(xué)生填寫統(tǒng)計表,計算數(shù)據(jù),而不感受統(tǒng)計表的作用,學(xué)生會對統(tǒng)計感興趣嗎?會產(chǎn)生統(tǒng)計觀念嗎?在仇學(xué)斌老師《折線統(tǒng)計圖》的課上,我們看到老師讓學(xué)生讀5月21日某地白天室外氣溫情況的記錄。學(xué)生對一開始繁瑣的文字記錄進行了一次次優(yōu)化,想到統(tǒng)計表、條形統(tǒng)計圖,再到折線統(tǒng)計圖。此教學(xué)的設(shè)計為學(xué)生提供了有效的教學(xué)情景,讓學(xué)生自主產(chǎn)生統(tǒng)計的需要,接著,不要求學(xué)生直接想到用折線統(tǒng)計圖來反映,而是讓學(xué)生經(jīng)歷統(tǒng)計的全過程,不僅回憶了舊知,而且有機得將所學(xué)知識串聯(lián)起來,讓學(xué)生對統(tǒng)計有了更深刻的理解和認識。2、使學(xué)生在現(xiàn)實情境中體會統(tǒng)計對決策的作用,能從統(tǒng)計的角度思考與數(shù)據(jù)有關(guān)的問題。例如在與張萍老師同課異構(gòu)的仇學(xué)斌老師在執(zhí)教《折線統(tǒng)計圖》一課的練習(xí)中,為學(xué)生提供一個情景:學(xué)生家長想了解學(xué)生的在校學(xué)習(xí)情況。你能幫助老師想想,提供應(yīng)家長什么材料更能反映這位學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況呢?學(xué)生很自然得能想到,把近期學(xué)生的考試成績繪制成一張折線統(tǒng)計圖,通過折線的變化,就能更加清楚看到該生的學(xué)習(xí)情況,哪些單元學(xué)得較好,哪些單元需要再加強。在遇到實際問題時,學(xué)生能夠想到可以用統(tǒng)計的方法來幫助決策。這些需要我們在教學(xué)中為學(xué)生提供恰當(dāng)?shù)膯栴}情境,讓統(tǒng)計確實成為一種需要,而不是教學(xué)中的一種要求而已。3、使學(xué)生能通過收集數(shù)據(jù)、描述數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)的過程,做出合理的決策。學(xué)生要親自收集、描述和分析數(shù)據(jù),重點是積累經(jīng)驗,并最終將經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為觀念。要根據(jù)數(shù)據(jù)做出大膽而合理的判斷,這是數(shù)學(xué)提供的一個普遍適用而又強有力的思考方式。例如仇學(xué)斌老師執(zhí)教的《選擇適宜統(tǒng)計圖》中,讓學(xué)生根據(jù)三組數(shù)據(jù):〔1〕某影院一天內(nèi)三部影片售票張數(shù)統(tǒng)計。〔2〕一部影片在市內(nèi)各影院售票張數(shù)統(tǒng)計。〔3〕一部影片在一個影院五天售票張數(shù)統(tǒng)計。讓學(xué)生根據(jù)我們實際所要解決問題的需要來擇選相應(yīng)的統(tǒng)計圖。目的就是要讓學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)的實際背景,選擇適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計圖來描述數(shù)據(jù)。使學(xué)生親身體會到根據(jù)問題研究的方向,對選擇何種統(tǒng)計圖做出合理的決策?!彩愁惐人枷虢虒W(xué)有法,教無定法這一普遍的教學(xué)規(guī)律對數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)同樣適合,長期以來,對數(shù)學(xué)方法的探索,研究和實踐,目的都是為了使傳授知識與開發(fā)智力、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)有機結(jié)合,使數(shù)學(xué)思想方法能有效的滲透到課堂教學(xué)中去。在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,我們可以通過以下幾個方面來運用類比法進行有效的教與學(xué)。1、運用類比法探究新知數(shù)學(xué)中有些概念是難以讓學(xué)生理解和接受的,倘假設(shè)在教學(xué)中,講授新知識時聯(lián)系舊知識,將新舊類比分析,將能讓學(xué)生更加理解知識,同時也能突破難點,降低教學(xué)難度。例如,學(xué)生剛開始接觸比的性質(zhì)時,感覺困難,但學(xué)生對于分數(shù)的性質(zhì)是相當(dāng)熟悉的。根據(jù)這點利用類比遷移來講:對照分數(shù)的根本性質(zhì),看比又有什么樣的根本性質(zhì)呢?復(fù)習(xí)分數(shù)的根本性質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)比的根本性質(zhì),會發(fā)現(xiàn)學(xué)生很自然的說出比的根本性質(zhì),既“比的前項和后項都乘以或者都除以相同的數(shù)〔零除外〕,比值不變。”這樣的講解使新知識不新,舊知識不舊,學(xué)生容易理解和接受。由此可見,應(yīng)用舊知識的類比能使學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識時易于同化,從而學(xué)得輕松,教的愉快。2、運用類比法建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)運用類比法將各知識點串聯(lián)起來有利于學(xué)生更好的掌握知識,能使所學(xué)的知識更加系統(tǒng)化。如在小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用題中,“工程問題”中的三個數(shù)量有“工作效率×工作時間=工作總量”這樣的關(guān)系。而“行程問題”中的三個量也有類似的關(guān)系:速度×?xí)r間=路程。因此,工程問題的解法可以類推到行程問題中去。例如:在“一件工程,甲隊單獨做20小時完成,乙隊單獨做30小時可以完成,兩隊合做,幾小時可以完成全工程?”這一工程問題應(yīng)用題中,工作總量可以看作單位“1”,甲隊的工作效率可以看作1/20,乙隊的工作效率可以看作1/30,根據(jù)工作總量÷工作效率和=工作時間,這題的解法是:1÷〔1/20+1/30〕。而在“客車從甲地開往乙地要10小時,貨車從乙地開往甲地要15小時,如果兩車分別從甲、乙兩地同時相對開出,幾小時可以相遇?”這一條“相遇問題”應(yīng)用題中,同樣可以把總路程看作單位“1”,客車速度看作1/10,貨車速度看作1/15。因此,從上一題的解法可以類推出此題的解法為:1÷〔1/15+1/10〕。這樣通過類比溝通了兩類不同的應(yīng)用題,建構(gòu)了系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡(luò),使學(xué)生的學(xué)習(xí)更加輕松。3、運用類比法加深對概念的理解對不同的數(shù)學(xué)概念運用類比進行比擬分析,通過異同的比擬能使學(xué)生加深對概念內(nèi)涵的理解。如對于反比例的教學(xué),教師可以通過熟知的正比例類比到反比例。例如y/x=2與xy=3兩者的區(qū)別在哪?前者可以用通式y(tǒng)/x=k〔k為常數(shù),k≠0〕來表示,后者呢?學(xué)生很容易抽象出反比例的通式xy=k(k為常數(shù),k≠0)〔這樣的類比,效果還是不錯的,在課堂實踐中已證實〕學(xué)生通過這樣的類比不但加深了對概念的理解,同時也有效的提高了解題能力。4、運用類法激發(fā)創(chuàng)新思維在教學(xué)中,假設(shè)能在適當(dāng)時機將后續(xù)知識、擴展知識提前與正在學(xué)習(xí)的知識進行類比,那么能激發(fā)學(xué)生進行探索與創(chuàng)新。如在學(xué)習(xí)分數(shù)乘法時,將分數(shù)的混合運算提前涉及一點內(nèi)容。1/2×1/3與2/3×1/5學(xué)生很容易對這兩個式子進行運算,這時老師提出在這兩個式子之間添加“+”,問這該怎么辦?(老師提示:我們學(xué)過的整數(shù)是怎么運算的?〕通過這樣的類比,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維也提高了學(xué)習(xí)積極性。二、滲透數(shù)學(xué)思想方法,培養(yǎng)學(xué)生思維能力數(shù)學(xué)的思想方法是數(shù)學(xué)的靈魂。學(xué)生掌握了數(shù)學(xué)思想方法,就會取得非常好的學(xué)習(xí)效果。引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟和掌握以數(shù)學(xué)知識為載體的數(shù)學(xué)思想方法,是學(xué)生提高思維水平,真正懂得數(shù)學(xué)的價值,建立科學(xué)的數(shù)學(xué)觀念,從而運用數(shù)學(xué)、開展數(shù)學(xué)的重要的保證,也是實施素質(zhì)教育的要求?!爸矘鋯栴}”是北師大版四年級上冊“數(shù)學(xué)廣角”的內(nèi)容,安排此內(nèi)容的目的就是向?qū)W生滲透復(fù)雜問題從簡單入手的思想。在解決植樹問題的過程中,向?qū)W生滲透一種在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上、研究問題上都很重要的數(shù)學(xué)思想方法——化歸思想,使學(xué)生感悟到應(yīng)用數(shù)學(xué)模型解題所帶來的便利,同時還自始至終滲透著一一對應(yīng)的思想〔一個間隔對應(yīng)著一棵樹〕。把解決植樹問題作為滲透數(shù)學(xué)思想方法的一個學(xué)習(xí)支點,并且借助此教學(xué)內(nèi)容開展學(xué)生的思維,提高學(xué)生的思維能力。下面就談?wù)勛约涸诮虒W(xué)中的做法:〔一〕以疑導(dǎo)學(xué),引導(dǎo)學(xué)生自主探究在教學(xué)“植樹問題”時,我首先就呈現(xiàn)“在100米長路的一旁植樹,每隔5米栽一棵〔兩端要栽〕,一共要栽多少棵樹苗?”給學(xué)生提供一個具有數(shù)學(xué)問題的大情境,把學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力一下子集中起來,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性空前高漲,你一言我一語,認為這樣的問題太簡單了,很多同學(xué)會脫口而出,100÷5=20〔棵〕。20棵到底對不對呢?怎么來驗證。我讓學(xué)生以小組合作的方式進行探究。有的學(xué)生在草稿上進行計算,有的那么在草稿上畫線段圖……討論交流時,他們各抒己見,充分發(fā)表自己的意見和看法,有的說對,有的說不對。這時教師可以向?qū)W生說明,像這樣數(shù)量較大、比擬復(fù)雜的問題,我們可以從簡單問題入手:2米長的路,5米長的路,每隔1米栽一棵〔兩端都栽〕,看看每種情況下,要栽多少棵?植樹棵樹與間隔有什么關(guān)系,你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?在這里數(shù)據(jù)小了,降低了學(xué)習(xí)的難度,便于學(xué)生利用線段圖操作建立數(shù)形結(jié)合,有利于學(xué)生的思考。學(xué)生從教師的引導(dǎo)中很容易感悟出先可以少種點距離,把復(fù)雜問題先簡單化,找到規(guī)律,解決問題。從而向?qū)W生滲透復(fù)雜的問題可以從簡單入手的數(shù)學(xué)思想。然后,教師可根據(jù)本班學(xué)生的實際情況,讓學(xué)生在教室里試著站隊,由學(xué)生自己探索規(guī)律:在寬6米的教室里站隊,每隔1米站1人,靠墻兩端要站,可以站幾人?接著,又由泡沫板當(dāng)作小路,牙簽當(dāng)作樹苗,讓學(xué)生動手操作,在模擬植樹的情境中探索在線段上植樹的情形,由此將學(xué)生引導(dǎo)到探究“在線段上兩端都植樹”的學(xué)習(xí)活動中來。〔二〕讓學(xué)生在互動交流中發(fā)現(xiàn)規(guī)律數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是學(xué)生的一個活動過程。經(jīng)歷和體驗是學(xué)生從舊知識向隱含的新知識遷移的過程。教學(xué)中,我創(chuàng)設(shè)了情境,向?qū)W生提供屢次體驗的時機,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一種民主、寬松、和諧的學(xué)習(xí)氣氛,給了學(xué)生充分的時間與空間,讓學(xué)生在親自實踐、互動交流中進行自主探究。如果說生活經(jīng)驗是學(xué)習(xí)的根底,學(xué)生間的合作交流是學(xué)習(xí)的推動力,那么借助圖形幫助理解就是學(xué)生建構(gòu)知識的一個拐杖。有了這根拐杖,學(xué)生們才能走得更穩(wěn)、更好。探究時,我注意了數(shù)形結(jié)合,先鼓勵學(xué)生自己做設(shè)計師,想方法設(shè)計植樹方案,在學(xué)生自主探索的過程中很多學(xué)生采用了畫線段圖的方式,交流時利用多媒體再現(xiàn)線段圖。在教學(xué)間隔數(shù)和棵數(shù),總長和間距,間隔數(shù)之間的關(guān)系時,不要簡單地把規(guī)律告訴學(xué)生,而是讓學(xué)生自己動手操作,在模擬植樹過程中自由的植樹,提出讓學(xué)生“想植多少棵就植多少棵”,并將植樹的情況填入表格:條件〔兩端都種〕間隔數(shù)問題路長〔米〕相鄰兩棵間的距離〔米〕列式計算列式計算棵數(shù)〔棵〕212÷1=22÷1+1=3〔棵〕414÷1=44÷1+1=5〔棵〕818÷1=88÷1+1=9〔棵〕10110÷1=1010÷1+1=11〔棵〕我發(fā)現(xiàn)了:棵數(shù)=間隔數(shù)+1然后小組合作交流,觀察討論:這些數(shù)據(jù)、信息,你發(fā)現(xiàn)了什么?讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn):棵數(shù)〔兩端都栽〕=間隔數(shù)+1。學(xué)生發(fā)現(xiàn)了規(guī)律,再來解決前面的植樹問題就簡單多了:100米長的小路,按5米一段來分,平均分成20段,也就是共有20個間隔,而栽樹的棵數(shù)比間隔數(shù)多1,因此一共要準備21棵樹苗。這樣就把整個分析、思考、解決問題的全過程展示出來,讓學(xué)生經(jīng)歷這個過程并從中學(xué)習(xí)一些解決問題的方法和策略。這樣,學(xué)生在操作研究的過程中,既掌握了知識,又體驗到了“再發(fā)現(xiàn)”的過程和探究發(fā)現(xiàn)的方法,最重要的是品嘗到了自主探究、交流合作的樂趣?!踩吃谔骄恐信囵B(yǎng)思維能力讓學(xué)生先掌握兩端都種
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