王琴芳
在數(shù)學教學中,既要分析數(shù)的意義,又要揭示幾何直觀,使數(shù)量的精確刻畫與空間形式的直觀形象巧妙、和諧結合在一起,充分利用這種結合尋找解題思路,使問題化難為易,化繁為簡。數(shù)形結合思想是一種重要的數(shù)學思想。它是通過數(shù)與形的相互轉化、相輔相成來解決數(shù)學問題的一種思想方法。它既是一個重要的數(shù)學思想,又是一種常用的數(shù)學方法。合理地利用圖、形,不僅符合小學生的直觀形象思維占主導的現(xiàn)實基礎,而且能起到事半功倍的效果。
一、借助主題圖,因勢利導,清晰算理
例題是課堂教學的重要資源,教材的主題圖更是占據(jù)數(shù)學教學的突出地位。它在教學中起的作用不僅僅是引出算式,而要精心使用,讓它發(fā)揮充分的作用,使教學得以順利展開。
如,教學“兩位數(shù)乘整十數(shù)的口算”時,出示了一幅情境圖。很多老師都有這樣的失敗經(jīng)歷,學生列出算式后,只能想出“12×1=12,再在12末尾添加一個0”的方法,而且對于這種方法的算理也一知半解。盡管不少老師不斷地啟發(fā):“還有別的方法嗎?”可始終沒有回應,最后老師只得自己自說自話,顯得十分被動。
反過來審視這幅主題圖,如果僅僅是引出12×10這樣一個算式,那完全只需要出示上面的文字即可,下面的圖到底有何用處呢?細細看來,書中的幾種方法介紹無疑都可以從圖上來產(chǎn)生。于是,成功的案例產(chǎn)生了。
師:同學們觀察一下主題圖(用手指向李叔叔手中的一箱和堆著的9箱),你想到了什么方法?
生1:我想到了,可以先算12×9=108,再算108+12=120。
師:你是怎么想到的?
生1:你看呀,我先算的是已經(jīng)堆在那里的9盒,再加上李叔叔手里的一盒,正好就是10盒了。
師:這位同學能借助圖來思考,把10盒看成了9盒加1盒,真不錯!
生2:我還有辦法。先算12×5=60,再算60×2=120。也就是先算右邊的5盒,左邊和右邊一樣,就再乘2。
學生聽了,紛紛點頭表示同意。
生3:還有,還有,我先把每盒看成10個,那么就是10個10是100,再想每盒還多出2個,就用2×10=20,然后把100+20=120。
……
小學生的思維還是以直觀形象思維為主,尤其是第一學段的學生。上述案例如果僅僅讓學生回想學過的計算來轉化新問題,難度很大。教師應充分利用教材直觀圖的資源——用圖形、符號來體現(xiàn)題中的信息、關系,把主要成分全面而直觀地展示出來,就能讓學生順利地由“圖”想“式”,理解算理,掌握算法,發(fā)展形象思維。
二、借助原始圖,由形及數(shù),自主建構
數(shù)學概念是知識教學中的重要組成部分。但它的抽象性、枯燥性使得教學效果不盡如人意。借助直觀的圖形可以將概念教學具體化、形象化,從而激發(fā)學生學習的內(nèi)驅,讓學生在輕松的氛圍中理解概念的形成過程。
案例A:以筆者聽的“倍數(shù)與因數(shù)”一課為例。
1.教師先讓學生用12個同樣大小的正方形拼成一個長方形,填入下表:
2.教師示范說12是4的倍數(shù),12也是3的倍數(shù),3和4都是12的因數(shù)。
……
當出現(xiàn)“你能找出36的所有因數(shù)嗎?”這個問題時,學生往往顯得無所適從。班內(nèi)能按照一定方法寫的學生寥寥無幾,任憑教師等待與點撥,也只有班內(nèi)幾名優(yōu)秀學生舉手發(fā)言,還未答到點子上。
為什么課堂在此時就變得沉悶,很不通暢?究其原因,學生對倍數(shù)和因數(shù)概念一直停留于乘法算式上,對倍數(shù)和因數(shù)的獲取缺乏必要的依托。教師把12個同樣大的正方形拼成一個長方形僅僅作為了倍數(shù)、因數(shù)的引子。其實教師可以依托于擺長方形的過程來進行教學。
1.先引導觀察12的因數(shù)有1,12,2,6,3,4。問:想一想12的因數(shù)還有其他的嗎?
師:通過擺小正方形的過程就可以找到12的因數(shù),那么36的因數(shù)可以怎么想?
2.引導學生也想象擺小正方形的過程。
因為在追問的過程中滲透了求36的因數(shù)的方法,當我問:求36的因數(shù)只要怎么想?學生就會說:只要想( )×( )=36或36÷( )=( )。
以上環(huán)節(jié)中,通過用36個小正方形擺1、2、3、4、6排的過程,以圖形來幫助學生建立形象的數(shù)學模型,從而加深學生對求一個數(shù)的因數(shù)的理解。借助形的直觀具體,使比較抽象的概念轉化為清晰、生動的事物,學生接受自然,方法習得水到渠成。教學實踐證明:在教學中運用數(shù)形結合,把抽象的數(shù)學概念直觀化,找到了概念的本質特征,激發(fā)了學習數(shù)學的興趣,增強了求新、求異意識,發(fā)展了有序思維。
三、借助線段圖,推陳出新,拓寬思路
線段圖是采用數(shù)形結合的方式表示事物之間的數(shù)量關系,它可以使抽象問題具體化、復雜關系明朗化,為正確解題創(chuàng)造條件。將抽象的數(shù)學語言與直觀的圖形聯(lián)系起來,使抽象思維和形象思維結合起來,通過對圖形的處理,發(fā)揮直觀對抽象的支柱作用,揭示“數(shù)”與“形”之間的內(nèi)在聯(lián)系,是實現(xiàn)抽象概念和具體形象、表象之間的轉化,發(fā)展學生思維的有效途徑。
如,解決復雜實際問題:張老師要買一臺打印機,王老師要買一件毛衣。打印機:800元/臺。毛衣:200元/件。商場促銷活動,如果購買500元以上的商品就把超出500元的部分打八折。問:兩位老師合買比分買可以省多少錢?
方法一:多數(shù)同學的解題方法:
分開購買所花的錢數(shù):(800-500)×80%+500+200=940(元);
合著購買所花的錢數(shù):(800+200-500)×80%+500=900(元);
合買比分買所省錢數(shù):940-900=40(元)。
方法二:一名學生的解題方法:
200×(1-80%)=40(元)
當時很多同學不理解第二種算法,于是教師請這名學生進一步解釋。
生:合買與分開買別的地方都沒有變,區(qū)別只是少花了一個200元的(1-80%),所以可以直接用200×(1-80%)=40(元)來進行計算。
這名學生解釋完后,大多數(shù)學生仍然很茫然,沒有理解方法二的道理。
于是引入線段圖對比呈現(xiàn)兩種方法所蘊含的數(shù)量關系。
通過線段圖,將復雜的數(shù)量關系變得簡單明了,將抽象的數(shù)學問題直觀化,變“看不見”為“看得見”,學生清晰直觀地看到合買與分買的區(qū)別,從圖中直觀地看出真正省的其實就是200元的20%是40元。
美國著名數(shù)學家斯蒂恩說過:“如果一個特定的問題可以轉化為一個圖形,那么,思想就整體把握了問題,并且能創(chuàng)造性地思索問題的解法?!鄙鲜霭咐柚媹D,動態(tài)地展示了如何將問題“轉化”成圖像的過程,通過想象把抽象的文字符號形象化、具體化,理解了數(shù)量關系;線段圖的介入,使得數(shù)形結合啟發(fā)學生展開發(fā)散思維,產(chǎn)生出奇特的思路,發(fā)展創(chuàng)新思維。
四、借助平面圖,究其錯因,辨析算理
在小學數(shù)學內(nèi)容中,有相當部分的內(nèi)容是計算問題,但在教學中很多老師忽視了引導學生理解算理,尤其在課改之后,老師們注重了算法多樣化,忽視了算理的理解。在教學時,教師應以清晰的理論指導學生理解算理,在理解算理的基礎上掌握計算方法,正所謂“知其然、知其所以然”。根據(jù)教學內(nèi)容的不同,引導學生理解算理的策略也是不同的,數(shù)形結合是幫助學生清晰算理的一種良好方式。
如,計算25.3×4.2,出現(xiàn)這樣的算法:
25.3×4.2
=25×4+0.3×0.2
=100+0.06=100.06
一般教師都會強調:A.有些同學可能誤以為是加法了,乘法與加法是不一樣。
25.3+4.2
=(25+4)+(0.3+0.2)
=29+0.5
=29.5
B.可以用豎式驗算:
2 5 . 3
× 4 . 2
5 0 6
1 0 1 2
1 0 6 . 2 6
這樣的教學只能讓學生知道不能這樣做,而不知道為什么不能這樣做。如何合理地利用錯誤,轉化成資源呢?不妨聯(lián)系長方形面積計算來想:
25 0.3
師:想一想:25.3×4.2算的是哪個長方形的面積,而上面同學的拆分算的又是哪幾部分的面積,錯在哪里?應該怎么糾正?
生1:我們要算的是整個大長方形的面積,而上面同學算的只是兩塊陰影部分長方形面積,少算了兩個白長方形的面積。
生2:如果要改,還要再加上0.3×4和0.2×25才行。
上述案例,借助長方形面積計算的平面圖,讓學生清晰地發(fā)現(xiàn)初始計算有錯,直觀地感受到算理的錯因,減少了教師反復強調計算方法的時間,讓學生在理解算理的基礎上掌握算法。數(shù)形結合,其實質是將抽象的數(shù)學語言與直觀的圖形聯(lián)系起來,使抽象思維和形象思維結合起來,通過對圖形的處理,發(fā)揮直觀對抽象的支柱作用,揭示“數(shù)”和“形”之間的內(nèi)在聯(lián)系,實現(xiàn)抽象概念和具體形象、表象之間的轉化,發(fā)展學生的思維。
“數(shù)”與“形”是同一事物兩種不同的表示方法,“數(shù)”是“形”的高度抽象,“形”是“數(shù)”的具體體現(xiàn)。學會有效利用數(shù)、圖、形、式結合的方式,可把抽象的數(shù)學概念直觀化,讓抽象的數(shù)量關系、解題思路形象地外顯,易于學生理解;可以讓數(shù)量關系與圖形的性質很好地進行轉化,使解題思路和過程具體化,更好地展現(xiàn)知識的建構過程;可將復雜的問題簡單化,在解決問題的過程中,提升學生的思維能力和數(shù)學素養(yǎng)。