陳曉潔
摘 要: “數(shù)”與“形”是貫穿小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)始終的基本內(nèi)容,也是小學(xué)階段重要的數(shù)學(xué)基本思想。“形對數(shù)進(jìn)行直觀表現(xiàn),數(shù)對形進(jìn)行量化”,借助數(shù)形結(jié)合的研究方法,可以讓數(shù)量關(guān)系與圖形性質(zhì)的問題很好地轉(zhuǎn)化,通過幾何模型加深學(xué)生對數(shù)概念的了解,讓學(xué)生更深刻地領(lǐng)悟數(shù)學(xué)運(yùn)算的算理,使解題思路與過程具體化;通過數(shù)量化、公式化幫助學(xué)生理解圖形性質(zhì),借助表象發(fā)展空間觀念,更好地展現(xiàn)知識的建構(gòu)過程。“授之以魚,不如授之以漁”,思想培養(yǎng)與灌輸、方法掌握與靈活運(yùn)用,才能使學(xué)生受益終身。
關(guān)鍵詞: 數(shù)學(xué)思想方法 數(shù)形結(jié)合 滲透方法
小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)小學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的特殊任務(wù),思想方法是數(shù)學(xué)素養(yǎng)的本質(zhì)要求。數(shù)形結(jié)合是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中最早運(yùn)用,對學(xué)生最直觀、最容易接受的一種數(shù)學(xué)思想方法,即把抽象的數(shù)學(xué)語言、數(shù)量關(guān)系與直觀的幾何圖形、位置關(guān)系結(jié)合起來,通過抽象思維與形象思維的結(jié)合,使復(fù)雜問題簡單化,抽象問題具體化,從而優(yōu)化解題途徑。在小學(xué)教學(xué)中有效運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想方法,有助于學(xué)生理解數(shù)學(xué)實質(zhì),提高數(shù)學(xué)思維水平,為后續(xù)學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。同時幫助學(xué)生更好地形成抽象思維,便于他們在現(xiàn)實生活中更好地解決問題。
一、以形思數(shù),在直觀中理解“數(shù)”
教師通過以形思數(shù)突出圖的形象思維,緊密結(jié)合圖形的直觀所長變抽象為形象,便于學(xué)生理解抽象的概念、數(shù)量關(guān)系和運(yùn)算性質(zhì),使學(xué)生運(yùn)用已有知識經(jīng)驗,用數(shù)學(xué)模型替代實際問題,讓學(xué)生的感官發(fā)揮作用,在建立表象的情況下進(jìn)行思維發(fā)散,最終找到解決問題的本質(zhì)所在。
(一)以形思數(shù),幫助建立數(shù)學(xué)概念。
許多數(shù)學(xué)概念比較抽象,很難理解,特別需要視覺有效應(yīng)用,因此可適當(dāng)采用數(shù)形結(jié)合思想展開概念的教學(xué),借助圖形為數(shù)學(xué)問題創(chuàng)設(shè)一定的情境,并在圖形解析過程中幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)概念。
比如,教學(xué)生掌握100以內(nèi)的數(shù)的時候,學(xué)生大多對100以內(nèi)的數(shù)倒背如流,看上去掌握得很好。于是我出示了這樣一道題考學(xué)生:66接近70還是60呢?卻發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生都不會。分析原因是有些學(xué)生只是機(jī)械地背數(shù),關(guān)于數(shù)的順序、大小等方面的知識其實掌握不佳,因而需要教師創(chuàng)設(shè)一定的情境讓學(xué)生進(jìn)一步感知和學(xué)習(xí)。于是我在黑板上畫了一條數(shù)軸,稱它是一條帶箭頭的線,在數(shù)軸上逐一標(biāo)出60~70,將抽象的數(shù)在看得見的線上形象、直觀地表示出來,將數(shù)與位置建立一一對應(yīng)關(guān)系,這樣有助于學(xué)生理解數(shù)的順序、大小。標(biāo)出數(shù)字后在60和70處畫了兩幢房子,問:“66這個數(shù)喜歡去誰的家呢?”看著圖畫,幾乎所有學(xué)生都回答:“喜歡去70的家,因為66距離70比較近?!彪S后進(jìn)一步說明:66再數(shù)4就是70,60要數(shù)6才66,很顯然是66接近70。從以上設(shè)計和學(xué)習(xí)過程中我們不難發(fā)現(xiàn):“數(shù)”的思考、“形”的創(chuàng)設(shè),不但增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,而且有助于學(xué)生數(shù)學(xué)思維的形成。
(二)以形思數(shù),幫助理解數(shù)學(xué)運(yùn)算的性質(zhì)。
數(shù)形結(jié)合不僅是一種思想,還是一種很好的教學(xué)方法。計算教學(xué)中,許多算理學(xué)生模棱兩可,如能做到數(shù)形結(jié)合,學(xué)生可以更透徹地理解和掌握。
比如,教學(xué)《積的變化規(guī)律》時,教師常采用列舉各種乘法公式的手段,讓學(xué)生觀察、對比因數(shù)與積之間的變化,找出積的變化規(guī)律。教學(xué)藝術(shù)在于創(chuàng)造,我曾聽一位教師創(chuàng)造性地運(yùn)用長方形模型具體直觀啟發(fā)學(xué)生尋找出積的變化規(guī)律。教學(xué)過程如下:
首先,呈現(xiàn)如下圖形,
引導(dǎo)學(xué)生思考,在長度固定,寬度增加或減少3倍的情況下,面積是怎么變化的?
通過計算長方形面積,比較變化前后的面積,學(xué)生一眼就能看出固定長度的情況下,當(dāng)寬擴(kuò)大3倍或縮小3倍,它的面積擴(kuò)大3倍或縮小3倍。通過長方形面積的計算及面積大小變化規(guī)律的觀察,也就是數(shù)形結(jié)合,讓學(xué)生對積的變化規(guī)律有更直觀的理解。這樣設(shè)計比抽象的乘法算式之間的比較更易于學(xué)生發(fā)現(xiàn)、理解規(guī)律。
(三)以形思數(shù),使解題過程具體化。
解決問題,為了讓學(xué)生清晰地發(fā)現(xiàn)題目中的數(shù)量關(guān)系,適時采用畫線段圖等方法,把抽象的問題放在直觀的情境中,在直觀圖示的導(dǎo)引和教師的啟發(fā)下,學(xué)生就能比較容易地理解各種數(shù)量間的關(guān)系,從而有效提高學(xué)生比較、分析和綜合的思維能力。
比如,一年級上冊經(jīng)常有這樣的題目:小明前面有5人,小明后面有3人,一共有幾人?列成算式是:5+3+1。另外還有:從前面往后數(shù),第5個是小明,從后往前數(shù),第6個是小明,一共有幾人?列成算式是:5+6-1。這兩道題目使學(xué)生的思維受到嚴(yán)重干擾,什么時候加1,什么時候減1?要求一年級孩子用語言表達(dá)往往是很難做到的。教學(xué)中,若進(jìn)行數(shù)形的巧妙結(jié)合,以圖形方式展開,抓住問題的本質(zhì),問題就變得簡單。尤其是第二個問題,通過圖示,學(xué)生明白為何要減1,因為小明算了2次。一個圖形達(dá)到上百句話的表達(dá)效果,讓學(xué)生養(yǎng)成畫圖思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣,切身體會數(shù)形結(jié)合的優(yōu)勢,從而幫助他們提高數(shù)形轉(zhuǎn)化能力,實現(xiàn)抽象思維與形象思維的巧妙運(yùn)用。
二、以數(shù)想形,在轉(zhuǎn)換中建立“形”
圖形推理屬于抽象化計算,而計算又是推理的具體化,圖形是推理和計算的直觀模型。數(shù)學(xué)活動里有關(guān)圖形的知識可以通過數(shù)和計算幫助理解。
(一)以數(shù)想形,有助于公式的理解。
教學(xué)有關(guān)數(shù)學(xué)公式時,倘若只是讓學(xué)生死記硬背,很難讓他們真正理解公式,一旦遇到比較復(fù)雜的圖形問題,便無法靈活地運(yùn)用公式解答。計算長方形周長的方式通常有三種:①長+寬+長+寬,②長×2+寬×2,③(長+寬)×2,通過練習(xí)反饋,發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生都使用了前兩種方法來計算,很少使用第三種方法。此外,還有學(xué)生未充分理解第三種計算公式的含義,僅了解到有這樣一個公式可以求長方形的周長,知其然,而不知其所以然。于是我設(shè)計了讓學(xué)生邊說邊擺小棒的方法介紹第三種求周長的方法。
經(jīng)過討論、分析可以發(fā)現(xiàn)長方形的面積計算公式是(長+寬)×2,由計算轉(zhuǎn)向幾何推理。在教學(xué)過程中把圖形問題變換成代數(shù)問題,突出圖像的形象思維,有助于學(xué)生得到正確的結(jié)果,這是幫助學(xué)生靈活應(yīng)用圖形運(yùn)算公式的有效方法,讓他們思維與觀察能力等都獲得提高,增強(qiáng)對數(shù)與形的正確認(rèn)識。
(二)以數(shù)想形,探究其本質(zhì)。
通過以數(shù)想形,還可以有效幫助學(xué)生理解圖形的性質(zhì),例如,在“平行四邊形等高等底,面積相同”的教學(xué)過程中,教師可以呈現(xiàn)一個算式,讓學(xué)生畫出可能是怎樣的平行四邊形,如4×2,學(xué)生可以畫出如下圖形:
將等底等高但形狀不同的一組圖形放在一起供學(xué)生觀察,讓學(xué)生深入體會,從而掌握得更加牢固。
(三)以數(shù)想形,借助表象發(fā)展空間觀念。
兒童的認(rèn)識規(guī)律,通常來說先是直接感受,再到表象,最后形成科學(xué)概念。表象介于感知與科學(xué)概念的形成之間,屬于中間過渡環(huán)節(jié),巧妙地利用這一環(huán)節(jié),學(xué)生思維會更活躍,想象力更加豐富,因此對知識的理解更深入、透徹,有利于空間觀念的形成。培養(yǎng)初步的邏輯思維能力,具有十分重要的意義。
教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用表象、用聯(lián)系的觀點把握數(shù)形結(jié)合思想,如看到“3”想到了什么?學(xué)生可能會想到三角形;看到“3、3、1”,“3、3、2”,“3、3、3”,“3、3、4”,“3、3、5”,想到的是怎樣的三角形,通過想象學(xué)生可以想到是這樣一列三角形。
數(shù)據(jù)規(guī)律變化導(dǎo)致圖形規(guī)律變化,這樣訓(xùn)練有助于培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。
當(dāng)然,“數(shù)”上構(gòu)“形”,以形思數(shù);“形”中覓“數(shù)”,以數(shù)想形,這兩點不是彼此獨立的,而是互相聯(lián)系的。數(shù)形結(jié)合在小學(xué)教育中更加關(guān)鍵,合理運(yùn)用它,能夠讓學(xué)生獲取更加形象化的材料,可以變抽象為具體,使解題思路無形變有形。這樣一來,學(xué)生對知識的學(xué)習(xí)、接受更加輕松、高效,同時激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,利于腦力的開動、能力的提高,使教學(xué)收到事半功倍之效。
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