吳小潔 丁君華
大凡數(shù)學(xué)學(xué)得好的人都有這樣的經(jīng)驗(yàn):面對一個復(fù)雜的問題,若能借助直觀圖形進(jìn)行分析思考的話,問題往往能輕松得到解決。畫圖在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的重要性不言而喻,通過畫圖,能把抽象問題具體化、直觀化,從而幫助學(xué)生理清思路,找到解決途徑。斯蒂恩說:“如果一個特定的問題可以轉(zhuǎn)化為一個圖像,那么就整體地把握了問題?!币虼?,從學(xué)生第一學(xué)段的學(xué)習(xí)開始,我們就嘗試有意識地滲透畫圖策略的教學(xué),幫助學(xué)生逐步積累畫圖經(jīng)驗(yàn),希冀為學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的持續(xù)發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。
一、“畫個圖就行了?!薄醪襟w驗(yàn)畫圖的優(yōu)越性
圖形,因其直觀、形象的特點(diǎn)頗受低年級孩子的青睞。當(dāng)遇到條件相對隱含、容易混淆的數(shù)學(xué)問題,但又需要學(xué)生抓住問題本質(zhì)時,不妨引導(dǎo)學(xué)生請出圖形來幫忙,進(jìn)一步理解題意,為分析解決問題作好準(zhǔn)備。如一年級上冊“小動物排隊(duì)”的問題:
學(xué)生直接讀題后,發(fā)現(xiàn)有點(diǎn)說不清、道不明,這時一個孩子迸出了這樣的想法:“畫個圖就行了!可以用一個圈來表示一個小動物……”教師因勢而導(dǎo):“真是個好辦法!畫一畫就行啦!根據(jù)‘從前往后數(shù),第5只是小鹿這個信息,怎么來畫出小鹿的位置?再根據(jù)‘從后往前數(shù),第8只是小鹿又該怎樣畫出小鹿后面的小動物呢?”學(xué)生進(jìn)一步思考,紛紛畫出了能夠較好解決問題的圖。有圖如下:
由于每個孩子在畫后面的小動物時,想法不同、畫法不同,所以他們的算法也是各不相同:有5+8-1=12(只),也有5+7=12(只),還有4+1+7=12(只)。但不管是哪種算法,他們通過畫圖,都清楚地明白了:在一條隊(duì)伍中,小鹿是從前往后數(shù)的第5個,又是從后往前數(shù)的第8個,小鹿被重復(fù)數(shù)了兩次,所以求“一共有多少只小動物”,要去掉多數(shù)的一次。
蘇教版數(shù)學(xué)教材在各個年級中也螺旋式編排了相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容,旨在讓學(xué)生體驗(yàn)畫圖的優(yōu)越性。
如二年級下冊《求比一個數(shù)多(少)幾的實(shí)際問題》中,通過將兩行花片一一對應(yīng)擺放來解決小華擺了多少個,到感受用方格一格一格擺出的32格太麻煩了,將每個格子合并起來變成直條,產(chǎn)生直條圖,再到借助直條圖來感受兩個量之間的關(guān)系,讓學(xué)生通過“畫圖”操作活動,完成由“形象”的物到“半抽象”的直條圖的過渡。
《倍的認(rèn)識》一課中,不僅有實(shí)物操作、直條圖的呈現(xiàn),更是在“認(rèn)識倍”之后的練習(xí),出現(xiàn)了線段圖的雛形:要求學(xué)生分別量出兩條線段的長度,并說說第一條線段是第二條線段的幾倍。從根據(jù)豐富的實(shí)物圖直觀感知、直條圖表征,到線段圖提煉概括,完成了由“半抽象”的直條圖到“抽象”的線段圖的過渡。
到三年級上冊《解決兩步計算的實(shí)際問題》教學(xué)時,第一次正式要求學(xué)生補(bǔ)充完成線段圖,讓他們初步學(xué)會畫線段圖的基本方法,會用直觀簡練的線段圖來描述數(shù)學(xué)問題,并能借助其來分析和解決實(shí)際問題。
二、“圖,可以這么畫?!薄m切指導(dǎo),積累畫圖技巧
我們在實(shí)際教學(xué)中往往會發(fā)現(xiàn):在解決容易的問題時,孩子們不愿意畫圖來分析,遇到困難時,常常想到畫圖來思考,但苦于平時沒有掌握基本的畫圖技巧,就沒法用起來。因此,教師要用心呵護(hù)學(xué)生畫圖意識的萌芽,并給予適切的畫圖指導(dǎo)。
1.及時指導(dǎo),適合即可
學(xué)生剛萌發(fā)畫圖的意識時,我們對于他們的畫圖要求不可過高,可以不要求他們所畫線段圖與教材中呈現(xiàn)的一模一樣,也可以暫時不追求圖的美觀與比例的準(zhǔn)確性,只要基本符合問題的數(shù)量關(guān)系即可。
在面對具體的數(shù)學(xué)問題時,由于每個孩子理解水平的不同,我們要因材施教,鼓勵孩子用便于自己理解、能夠表達(dá)的方式來畫圖表征題意。如三年級的一個問題:“一本《新華字典》9元6角,小華每天存3角,存多少天才能買一本《新華字典》?”孩子們畫出了三種圖,展示了他們個性化的思考與表達(dá)。在此過程中,重要的是讓學(xué)生充分感受到用畫圖的方法整理信息對于解決問題的價值,體會畫圖是解決問題的一種常用策略。
當(dāng)然,教師作為線段圖構(gòu)造的示范者和指導(dǎo)者,我們要幫助學(xué)生獲得畫線段圖的基本方法與技能,使他們學(xué)會用線段圖表示一些基本的數(shù)量關(guān)系。如學(xué)習(xí)“倍”的知識,學(xué)生第一次接觸線段圖,他們涌動著畫圖的熱情,教師就應(yīng)順勢啟發(fā)學(xué)生思考:如何恰當(dāng)?shù)卮_定“一個單位的長度”——畫得太長,接下來3個單位的量不夠畫;畫得太短,看不清楚。對于如何表示3個單位長度,盡管學(xué)生年齡小,剛開始也會畫得不太標(biāo)準(zhǔn),但教師的示范一定要到位,關(guān)系一定要厘清:兩條(或三條)線段的左端要對齊,便于比較;倍比關(guān)系的實(shí)際問題中,通常先畫單位“1”的量;行程問題中要根據(jù)數(shù)量的大小,確定1格的長短等等。這些技巧在教學(xué)中逐步地相機(jī)滲透,這樣將更有利于提高學(xué)生畫圖表示題意的準(zhǔn)確性。
2.階段引導(dǎo),適當(dāng)規(guī)范
當(dāng)學(xué)生在第一學(xué)段接觸用線段圖來表達(dá)題意時,肯定會遇到很多問題,特別是兩個量存在相差關(guān)系或倍數(shù)關(guān)系時,該先畫哪個量,再畫哪個?常常,學(xué)生會有一個慣性的認(rèn)識,哪個已知,就先畫。如相差關(guān)系的例子:
例(1):①一件上衣45元,一條褲子比一件上衣貴12元,一條褲子多少錢?
②一件上衣45元,比一條褲子貴12元,一條褲子多少錢?
像例(1)這樣兩個量相差關(guān)系的實(shí)際問題,孩子們往往會受“貴”這個字的負(fù)面影響,兩題都列式為45+12=57(元)。于是試著讓他們畫圖思考,他們畫出的圖是這樣的(圖1):
于是,有些教師就想到,引導(dǎo)孩子在第②小題畫圖之前,把“一件上衣比一條褲子貴12元”轉(zhuǎn)化成“一條褲子比一件上衣便宜12元”,再來畫圖。其實(shí),會先轉(zhuǎn)化后畫圖的孩子,思維水平肯定是比較高的,對于另一部分學(xué)生,我們?nèi)绾巫屗麄冋业交镜漠媹D方法呢?不妨在適量的看圖、畫圖練習(xí)后,幫助他們進(jìn)行歸納:兩個量比多少的實(shí)際問題,總是以某個量為標(biāo)準(zhǔn)量,另外一個量去和這個標(biāo)準(zhǔn)比較。因此,我們通常可以先畫標(biāo)準(zhǔn)量,再與之比較,去畫另一個量(如圖2)。
又如倍數(shù)關(guān)系的例子:
例(2):①白兔拔了21個蘿卜,灰兔拔的是白兔的3倍?;彝冒瘟硕嗌賯€?
②白兔拔了21個蘿卜,白兔拔的是灰兔的3倍。灰兔拔了多少個?
一般實(shí)際問題在畫圖時,可以先畫已知量,再畫未知量。但當(dāng)學(xué)生遇到如例(2)這類問題時,有的教師就引導(dǎo)他們先畫一份數(shù),再畫幾份數(shù)。這種方法確實(shí)可行。
其實(shí),如果我們可以把相差關(guān)系和倍數(shù)關(guān)系兩者聯(lián)系著來觀察,歸納出這兩類問題畫圖方法的相同處。不管是相差關(guān)系還是倍數(shù)關(guān)系,都是兩個量比較的一種結(jié)果,只是比較的結(jié)果不同。由于都表示兩個量在比較,因此通常都用兩條線段來畫;兩個量在比較,都是先確定一個量是標(biāo)準(zhǔn),另一個量去與之相比較,所以不管是相差關(guān)系的實(shí)際問題,還是倍數(shù)關(guān)系的實(shí)際問題,我們通常都先畫標(biāo)準(zhǔn)量。這樣,當(dāng)?shù)谝粚W(xué)段的孩子遭遇“一個數(shù)的幾倍多(少)幾的實(shí)際問題”順向或逆向的問題,就找到了相對統(tǒng)一的畫圖技巧,會覺得畫圖再也不是那么變化多端的事情了。
在長期規(guī)范的畫圖指導(dǎo)之后,對于有些簡單的、學(xué)生容易想通的問題,也可以讓他們在腦中畫圖,然后根據(jù)腦中的圖來解決問題,從真正意義上提高學(xué)生的解題能力。這是畫圖的高層境界,也是我們追求的目標(biāo)。
三、“你能看懂這圖嗎?”——在畫圖與看圖間轉(zhuǎn)換,促進(jìn)思考
通過畫圖,能把復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題變得簡明、形象。但有的學(xué)生畫了圖,卻依然看不出隱含的數(shù)量關(guān)系。其實(shí),不能為了畫圖而畫圖,畫圖的目的在于促進(jìn)學(xué)生思考,使復(fù)雜變得簡明,內(nèi)隱變得形象。這就需要教師在畫圖的同時關(guān)注學(xué)生的讀圖分析能力,將學(xué)習(xí)的視角在畫圖與看圖間靈活轉(zhuǎn)換,幫助學(xué)生積累看圖的經(jīng)驗(yàn)。
如:一件上衣45元,一條褲子比一件上衣貴12元,一套衣服多少錢?學(xué)生在解答這題時,只用了一步:45+12=57(元)。有位教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生的錯誤解答后,指導(dǎo)孩子畫圖如下:
讓學(xué)生試著看圖分析題意,說說已知什么條件,要求什么問題,要怎么思考。當(dāng)時,老師以為是學(xué)生沒有看清問題??墒?,他們在分析時依然堅持自己的算式是正確的。納悶之下,教師分小步引導(dǎo):在圖中,找一找你算式中的每個數(shù)分別指的是線段圖中的哪一部分?分別表示什么?學(xué)生的困惑終于在教師面前顯露出來:原來他們認(rèn)為45元是上衣的價格,12元是褲子的一部分價格,所以合起來就是一套衣服的價格,這說明他們看圖分析的經(jīng)驗(yàn)是比較薄弱的。在一步計算的時候,由于問題簡單,往往模仿列式,并沒真正理解45+12的意義。因此,教師在教學(xué)一步計算的問題時,可以適當(dāng)出一些根據(jù)算式說說算式中每個數(shù)在線段圖中所表示的部分及其意義,弄清45元表示上衣和褲子相同的一部分錢,12元表示褲子比上衣多出的另一部分,兩部分合起來就是上衣的價錢。
又如,三年級上冊在學(xué)習(xí)《長方形和正方形的周長》后,學(xué)生共同解決一個問題:“在一張長7厘米、寬5厘米的長方形紙張中,剪下一個最大的正方形。正方形的邊長是( )厘米,周長是( )厘米?!彼麄兺ㄟ^畫圖,回答第一個問題基本不存在障礙,但是面對第二個問題時卻不知所措。原以為是學(xué)生不知道求什么圖形的周長,后來才發(fā)現(xiàn),他們看著自己畫的圖,也不知道是求哪一部分的長度。這說明學(xué)生對在復(fù)雜情境中找到所要求的問題還是存在一定困難。因此,有必要引導(dǎo)他們理解周長的概念:“什么是正方形的周長?在圖中指的是哪一部分線段的長度?用彩筆描一描?!睂W(xué)生在動手描的過程中,清晰了概念,厘清了問題。
四、“你是怎么解決這個問題的?”——在反思中提升畫圖經(jīng)驗(yàn)
畫圖經(jīng)驗(yàn)的積累,需要學(xué)生對解題方法進(jìn)行多次的感悟、優(yōu)化、抽象與概括,在解決問題過程中用畫圖經(jīng)驗(yàn)不斷進(jìn)行積淀、內(nèi)化、總結(jié)與升華,同時體會畫圖的價值。
如:三年級上冊《用兩步連乘解決實(shí)際問題》中有這樣一題:
用兩步連乘的方法解決實(shí)際問題,一個不可避免的問題是:從三個已知數(shù)量中任選兩個數(shù)量相乘,再乘第三個數(shù)量,這樣的解題策略是正確的,它既能用“假設(shè)法”來闡述道理,也符合“乘法交換律、結(jié)合律”。無論有沒有上過這節(jié)課,在解決類似的問題時,不少學(xué)生都會選用這樣的解題策略,雖然他們不一定都能說清其中的道理。因此孩子們在解答這題時列出了如下的算式:
(1)8×5=40(臺),40×4=160(臺)
(2)8×4=32(臺),32×5=160(臺)
(3)5×4=20(天),8×20=160(臺)
追尋其每步求的是什么時,雖有少數(shù)學(xué)生能用語言清晰地表達(dá),但多數(shù)停留在對數(shù)據(jù)特征“跟著感覺走”的表面化的猜想上,并未真正從數(shù)量關(guān)系的角度去分析問題。因?yàn)檫@里涉及的量并不是“單一”關(guān)聯(lián)的量(如,“每人裝8臺電腦”),而是一個“雙關(guān)聯(lián)”的量(如“每人每天裝8臺電腦”)。由于第一次涉及雙關(guān)聯(lián)量要直接以語言敘述來表述清楚,對于三年級的學(xué)生來說,思維水平的發(fā)展還未能達(dá)到這樣的抽象水平,的確存在著困難。這就要我們抓住乘法的意義,一步步引導(dǎo)學(xué)生:“如果用符號‘□來表示一人一天裝8臺電腦,你能用圖來表示8×5的意思嗎?這一步求的是什么?第二步算式表示什么?接著自己先畫一畫,再說一說好嗎?”
孩子們在老師提示下,試著畫出了上面的圖。看著畫出的方格示意圖,使得雙關(guān)聯(lián)的相乘的意義,變得形象、直觀,易于理解。更加意外的是,對于第(3)種解答,班里的學(xué)生竟然能畫出下面的圖,用假設(shè)的思路來解釋自己的算理:4個人干5天的活,假如讓一個人去做,就相當(dāng)于一個人做5×4=20(天)。
像這樣,讓孩子在“欲求而不得”的情況下,借助線段圖來尋求突圍,在解釋、反思時,自主“補(bǔ)”出圖,來解釋、驗(yàn)證自己的思路,才能真正發(fā)揮畫圖的效用。
畫圖,是一種重要的學(xué)習(xí)策略,“數(shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微。”若能從第一學(xué)段的教學(xué)起,遇到問題,教師就鼓勵學(xué)生自己畫出圖思考一番,讓他們尋找并不斷體驗(yàn)“當(dāng)數(shù)形結(jié)合便能豁然開朗”的樂趣,久之,他們自然就積淀了豐富的畫圖經(jīng)驗(yàn)。這樣的經(jīng)驗(yàn)積累,能讓學(xué)生主動溝通數(shù)和形的密切聯(lián)系,運(yùn)用直觀的形啟迪抽象的數(shù),在數(shù)與形的相互轉(zhuǎn)化、相互滲透中,融會貫通,應(yīng)用自如。
(吳小潔、丁君華,無錫市玉祁中心小學(xué),214100)
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