小学函数思想和模型思想的教学策略 下载本文

小学函数思想和模型思想的教学策略

孙家芳朝阳区教育研究中心 曹艳北京教育学院朝阳分院

中科院院士、数学家张景中在一文中指出:“小学生学的数学很初等,很简单。尽管简单,里面却蕴涵着一些深刻的数学思想。最重要的,首推函数思想。……不用给小学生讲函数概念,但教师要有函数思想,在教学中注意渗透变量和函数的思想,潜移默化,对学生的素质就有好处。”

一、小学数学中渗透函数思想的教学策略

关于函数思想:在小学阶段虽然没有出现?函数?这一概念,但整个小学阶段的数学学习中无不渗透着函数的思想,可以这样说,凡是有“变化”的地方都蕴涵着函数思想。

问题1:什么是函数?

初中:在一个变化过程中有两个变量x和y,对于x的每一个值,都有唯一的一个y值与之对应,我们称y是x的函数,其中x是自变量,y是因变量。

高中:A、B是两个非空的数集,如果按照某种确定的对应关系f,对于集合A的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的f(x)和它对应,那么就称:A→B为从集合A到集合B的一个函数,记作:y=f(x),x∈A

现代数学:两个集合A,B,F是一个从A到B的二元关系,如果对于A中的每一个元素x,都有唯一的Y满足属于F,就称F为从A到B的函数,也称映射。

问题2:什么是函数思想?

函数思想是一种考虑对应、考虑运动变化、相依关系,以一种状态确定地刻画另一种状态,由研究状态过渡到研究变化过程的思想方法,函数思想的本质在于建立和研究变量之间的对应关系。具体地说,函数思想体现于:

★认识到这个世界是普遍联系的,各个量之间总是有互相依存的关系,即“普遍联系”的观点;

★于“变化”中寻求“规律(关系式)”,即“模式化”思想; ★于“规律”中追求“有序”“结构化”“对称”等思想;

★感悟“变化”有快有慢,有时变化的速度是固定的,有时是变动的; ★根据“规律”判断发展趋势,预测未来,并把握未来,即“预测”的思想。

于“变化”中把握“规律”,并根据规律做出预测,不仅仅是重要的数学思想,更是人类生存的基本原则。函数的核心就是“把握并刻画变化中的不变,其中变化的是?过程?,不变的是?规律?(关系)”。学生愿意去发现规律,并能将规律表述出来的意识和能力,就是函数思想

在教学中的渗透。

问题3:函数思想在小学数学教学中的渗透

函数思想在小学阶段强调的是\渗透”,让学生感受到“于变化之中寻求不变,并把握规律的重要性”。小学阶段并不要求学习“形式化”的函数定义。

在小学数学教学中渗透函数思想,要把握以下两条基本原则: (1)创设“变化”的过程,才能感受到函数思想。

(2)激发学生“探究”的本性,于“变”中把握“不变”,满足人的好奇本性。 1.探索规律——对“模式”的初步认识

《标准》把“探索规律”作为渗透函数思想的一个重要内容,“探索规律”实际上就是培养学生的“模式化”的思想,发现规律就是发现一个“模式”。

(1)对数或者图形排列规律的探索 ※探索图形排列中的规律

一年级下册:你发现了什么?如果按照这样的规律继续下去,后面一个应该是什么?摆一摆、涂一涂、接着摆等问题。重点突出刻画的是相同的规律,而这个一般化的过程就是对函数的一个最基本的性质——周期的渗透。

※探索数列中的规律也多出现在第一学段的各册教材中。

一年级下册:百数表中的规律,在“百数表”中除了可以探索数的排列规律(横着、竖着、斜着)外,还可以进一步探索每一行中相邻的两个数的规律、每一列中相邻两个数的规律,甚至每两行与每两列相邻四个数之间的规律,这些规律中蕴含着多种变化的模式。

(2)对运算规律的探索

如:数的组成:学生把8个物体分成两部分,把其中一部分中一个一个向另一部分“转移”,得出把8分成两部分可以有四种不同分法的结论的同时,还会发现“随着一部分多1个,另一部分必然少1个”的规律。

对于“乘法中的运算规律”的探索:乘法口诀的学习是“一串一串”的,使得在学生编口诀、背口诀的过程中就发现了:“一个因数不变,积随着另一个因数的变化而变化”的规律。乘法口诀表中,更是集中体现了这个规律。

六年级下册正反比例意义的学习是对变化“模式”的一次集中探索,这一内容的学习中,以表格的形式呈现了多种不同的变化规律。

2.基本数量关系、图形位置与变换——对“关系”的体验 函数就像一座桥梁,建立起两个集合之间的“关系”。 (1)体验“一对一”“多对一”

“一一对应”在小学数学教材中是贯穿始终的。