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小學數學分類思想的意義和教學策略

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數學中的分類思想是指根據數學對象本質屬性的相同點與不同點,將其分成不同種類的數學思想。下面是小編整理的關於小學數學分類思想的意義和教學策略,希望大家認真閱讀!

小學數學分類思想的意義和教學策略

一、相關研究綜述

分類思想是一種基本的數學思想。它是根據一定的標準,對事物進行有序劃分和組織的過程。

關於分類思想的具體作用,強振宇、楊磊認爲當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生建構自己的知識網絡,以及能夠增強思維的縝密性和提高解題的能力。鄭毓信認爲分類能夠爲相應的抽象提供必要的基礎和爲如何逐步深入地去開展認識指明可能的途徑。

關於如何滲透分類思想,強振宇、楊磊認爲在教學中進行數學分類思想的滲透, 應挖掘教材提供的機會,把握滲透分類思想的契機;透過掌握合理的分類方法來理清數學知識;引導學生進行分類討論來解決複雜的問題。顧爭光認爲應挖掘學生的生活經驗,應把學生生活中的分類經驗遷移到數學中來;分類思想只有透過不斷的思考、運用,纔會被內化成學生自己的東西,形成數學方法;教學時要靈活運用分類思想,注重訓練學生思維的條理性和概括性,促進分類思想方法的形成。吳振金認爲重點讓學生學會選擇不同分類標準的方法,從而培養學生思維的開闊性和靈活性。 鄭毓信教授認爲應引導學生根據數學的量性特徵進行分類。

二、小學數學分類思想的意義

分類能力的發展反映了學生思維發展,特別是概括能力的發展水平。它既是學生邏輯思維能力發展的重要方面,又對促進學生邏輯思維能力的發展具有重要作用。

1.爲數學抽象提供必要的基礎。

分類需要對客觀事物進行分析、比較,並抽象概括出事物的一般特點與本質屬性。具體來說,兒童需先具體地判斷對象的相同與不同之處,將某些對象看成同類或將一些東西看成同類(歸類),即主要集中於對象的某個(些)特徵,並認爲是這些事物的共性所在,而對其他一些屬性暫不考慮。也就是說分類思想的一個重要作用就是爲相應的數學抽象提供了必要的基礎。

2.爲深入認識指明可能的途徑。

如果說歸類主要突出了事物的共同點,那麼,不同類別的分類的作用就是爲如何逐步深入地去開展認識指明瞭可能的途徑,從這一角度我們可以重新來理解對三角形進行分類的意義,即爲什麼將三角形區分爲直角三角形和非直角三角形(銳角和鈍角三角形)、等腰三角形和非等腰三角形。因爲這就爲我們按照由特殊到一般地深入研究三角形提供了可能的途徑。

3.爲達到進階思維奠定基礎。

加涅的智慧技能的學習過程和條件的層級關係是:辨別→(以辨別爲條件)具體概念→(以具體性概念爲條件)概念→(以定義性概念爲條件)規則→(以規則爲條件)進階規則,由於分類活動往往涉及到辨別,因此學習往往可以從分類開始,然後在基礎上抽象爲具體概念和定義性概念,最後爲形成規則和進階規則奠定思維基礎。

4.形成完善合理的知識結構。

分類往往是爲了建立一定的序,因此知識積累到一定程度,運用分類思想能夠幫助學生有條理、有順序,並且不重複、不遺漏地歸納整理知識,形成完善合理的知識網絡圖。學習心理學的研究表明,良好的知識結構對於提取知識和解決問題是十分重要的。

5.發展兒童的組織策略。

組織策略即根據知識經驗之間的內在關係,對學習材料進行系統、有序的分類、整理與概括,使之結構合理化。應用組織策略可以對學習材料進行深入的加工,進而促進對所學內容的理解與記憶。可見學會分類是發展組織策略的重要前提。研究表明,小學中低段兒童雖然不能自發地產生和運用組織策略,卻能透過一段策略訓練後學會使用組織策略。透過數學學習滲透分類思想後,可以發展兒童的組織策略,並遷移到其他學科的學習中去。

三、小學數學分類思想的教學策略

分類思想貫穿整個小學數學階段,教師要挖掘教材中隱含的分類思想,向學生滲透分類思想。例如,教材在一年級通常安排將生活中的事物進行分類,體會按不同標準分類,結果不同;認識物體時,將長方體、正方體、圓柱和球進行分類……教師在教學時可以採取以下策略:

1.用分類活動引入新知識。

從學習心理學角度來看,在低年段往往透過設定具體的分類活動,使學生透過概念形成,達到不嚴格的`具體性概念階段。如在“認識三角形和四邊形”時,可以出示點子圖,根據圖形是否爲封閉圖形分爲封閉和不封閉圖形;在封閉圖形中,根據圖形有幾條線段圍成的,分爲三角形、四邊形、五邊形三類。

到了中高年段,則可以適時地根據學生的思維能力來逐漸地透過概念同化形成定義性概念,從而促進學生的抽象思維發展水平。如在引入平行線的概念時,不少是透過日常生活中的具體事例介紹,再經抽象概括形成“平行線”的概念。因此,可以透過讓學生將同一平面內兩條線段的關係進行分類,得到有交點和沒有交點的兩種情況,從而認識同一平面內的兩條直線只有有交點和沒有交點的兩種位置關係,這就爲透過概念同化來定義平行線做好了充分的鋪墊。

另外在引入概念時,教師應適時地引導學生思考爲什麼要這樣的分類,怎樣分類更合理。例如 “三角形分類”的教學,應該將重點集中於“爲什麼要這樣的分類”“怎樣分類較爲合理”,而不應在“角的度量”等實踐活動上花費過多的時間和精力。教師可首先對角的分類情況作出回顧,特別是提醒:在各種角中直角是較爲特殊的,而後引導學生思考三角形如何分類,並引導學生對這一種分類方法的合理性作出具體分析,特別是,第一,是否存在交叉重複的情況,即如一個三角形既是直角三角形,同時又是銳角三角形?第二,分類是否有遺漏,也就是說,是否可能存在這樣一個三角形,它既不是直角,也不是銳角活鈍角三角形?

2.用分類思想歸納整理知識。

當知識積累到一定程度往往需要用分類來歸納所學的知識,到了中高年級尤其如此,因此需要學生掌握合理的分類方法,滿足互斥、無遺漏、最簡便的原則,以形成完善合理的知識網絡。

在小學階段,學生需要掌握的內容,根據數學分類的方法常有以下幾種:(1)根據數量特徵和數量關係進行分類。如整數、小數、分數的分類,運算法則的分類,等等。(2)根據圖形的特徵或相互間的關係進行分類。如三角形按角分類,有銳角三角形、直角三角形、鈍角三角形。(3)根據解決問題的探索方向進行分類。如:直線行程問題和環形行程問題,,可以看出來他們在解決問題的方法上有相似性。

爲了使學生形成良好的知識結構,用分類歸納整理時,往往需要同時藉助比較、對比、舉例等方法來突出各個知識間的區別和聯繫,補缺查漏,消除錯誤的知識印象。爲了更加形象直觀,也往往藉助表格、圖表等表示,如“韋恩圖”就是個很好的工具。

另外,在運用分類思想整理歸納知識時,教師應引導學生自主構建知識網絡。

3. 用分類思想解決問題。

利用分類思想解題是小學數學中一個重要且有效的解題方法。它的關鍵在於正確分類,做到既不重複又不遺漏,並能有效糾正學生的無序性甚至盲目拼湊的毛病,培養學生慎密的思維。

例如,用 1、2、3 三個數字卡片可以排成幾個三位數,讓學生做一做,排一排。有的學生很快排出來了,但有些學生卻排不完整。這時教師要指導學生分類討論,首先確定百位上的數字是1時,有哪幾個三位數?(123、132),百位上的數字是2時,有哪幾個三位數?(213、231),百位上的數字是3時,有哪幾個三位數?(312、321)。

4.根據數學的量性特徵進行分類。

鄭毓信教授認爲,因爲數學抽象的特殊性,決定了在數學分類中我們所關注的只是對象的量性特徵即數量關係和空間形式等,而完全不去考慮它們質的內容。舉例來說,在有關分類教學時,教師往往首先拿出事先準備好的一些模組,其中不僅呈現出了各種不同的形狀,如三角形、四邊形、圓形等,而且也被塗成了各種不同的顏色,如紅色、黃色、綠色等,並且它們是用一些不同的材料製成的,包括木製的、硬紙片的、塑料的等,教師要求學生對這些模組進行分類。在一般情況下,學生往往會給出多種不同的分類方法,教師對此往往也會普遍地加以肯定,甚至還會積極地鼓勵學生去提出新的、更多的分類方法。然而在數學抽象中,我們所關注的是對象的量性特徵(包括數量關係和空間形式等),而完全捨棄了 “非數學成分”(質的內容),因此只有將所有三角形的模組歸成一類、所有四邊形的模組歸成另一類,纔可以看成是與數學直接相關的,而其他的一些分類方法,如按照顏色、材料去進行分類等,就都不是數學所主要關注的分類。因此我們不應同樣地去肯定各種可能的分類方法,而應對學生所給出的各種方法作出必要的“優化”。