周君
摘 要:“數(shù)”與“形”是數(shù)學(xué)研究的兩個基本對象,利用“數(shù)形結(jié)合”方法能使“數(shù)”和“形”統(tǒng)一起來,借助于“形”的直觀來理解抽象的“數(shù)”,運用“數(shù)”與“式”來細致入微地刻畫“形”的特征,直觀與抽象相互配合,取長補短,從而順利、有效地解決問題。文章以人教版六年級上冊《數(shù)學(xué)廣角》中的《數(shù)與形》為例,從“以形助數(shù)”“以數(shù)解形”“數(shù)形結(jié)合”三個方面談?wù)劇皵?shù)形結(jié)合思想”在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的滲透。
關(guān)鍵詞:數(shù)形結(jié)合;小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué);滲透
一、數(shù)形想象,計算借助圖形思考
美國數(shù)學(xué)家斯蒂恩曾說過:“如果一個特定的問題可以轉(zhuǎn)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?!痹跀?shù)學(xué)學(xué)習(xí)中采用圖形結(jié)合的方法進行學(xué)習(xí)可以幫助學(xué)生明確問題的本質(zhì),使煩瑣的問題簡單化,便于學(xué)生從多方面思索問題的答案。
在教學(xué)“1”時,教師首先出示數(shù)字“1”,讓學(xué)生說一說:“看到‘1,你能想到什么?”搭建看數(shù)想形的平臺,理清數(shù)形的對應(yīng)關(guān)系;然后提問:出示“1+3”這個式子,提問:“你又能想到什么?”學(xué)生很自然就想到用圖形來描述加法的意義,并得出“四個小正方形能拼成一個大正方形,也能用式子22來表示”;最后設(shè)計“1+3+5”,讓學(xué)生畫一畫,拼成一個大的正方形。通過這一系列教學(xué)活動,學(xué)生初步體會到了,像“1+3+5”這樣的式子用圖表示的話能拼成一個正方形。教師進一步設(shè)計探究活動:“照這樣,想象第4幅圖會是什么樣子呢?同桌合作,寫出算式,有困難的可以畫一畫。”學(xué)生在充分感知后討論。
學(xué)生通過解決問題體會到數(shù)與形的完美結(jié)合,通過數(shù)與形的對應(yīng)關(guān)系,相互印證結(jié)果,發(fā)現(xiàn)“和”都是“平方數(shù)”,再通過圖形的規(guī)律理解“平方數(shù)”(即正方形數(shù))的含義,并讓學(xué)生大膽說出自己發(fā)現(xiàn)的其他規(guī)律,從不同角度尋找規(guī)律,如從第一個圖到第三個圖每次增加多少個小正方形、用加法怎樣列式。加數(shù)都是連續(xù)奇數(shù),這些奇數(shù)在圖中什么地方,從而對規(guī)律形成更直觀的認識。
二、自主探究,圖形蘊藏數(shù)的規(guī)律
有關(guān)圖形中往往蘊含著數(shù)量關(guān)系,特別是復(fù)雜的幾何形體可以用簡單的數(shù)量關(guān)系來表示。而我們借助代數(shù)的運算,常??梢詫缀螆D形化難為易,表示為簡單的數(shù)量關(guān)系(如算式等),以獲得更多的知識面,簡單地說就是“以數(shù)解形”?!白鲆蛔觥钡牡?題是典型的圖形中蘊藏數(shù)的規(guī)律的題目。教學(xué)時,教師首先讓學(xué)生找出第六幅圖中紅色和藍色小正方形的數(shù)量。學(xué)生可以自主地發(fā)現(xiàn)規(guī)律后直接寫數(shù),也可以畫圖后再數(shù)出來。匯報時圍繞兩個問題來思考:“你是怎么算出紅色、藍色正方形的個數(shù)的?能不能解釋計算的方法?”紅色小正方形的個數(shù)很明顯,從第一幅圖開始起是一個,后面的依次增加1,所以第幾個圖就有幾個紅色小正方形。對于藍色正方形個數(shù)有不同的計算方法,引導(dǎo)學(xué)生通過交流,學(xué)會從多樣化角度探索規(guī)律,方法一:依次加2;方法二:我發(fā)現(xiàn),無論怎么加,兩邊的6個總是不變的,上下兩行的藍色等于紅色乘以2,再加起來(板書:藍色個數(shù)=紅色個數(shù)×2+6)。方法三:我發(fā)現(xiàn)可以三個三個地看,紅色個數(shù)加兩邊各一個藍色,再乘以3,算出總數(shù)以后減去紅色個數(shù),剩下的就是藍色個數(shù)了(板書:藍色個數(shù)=(紅色個數(shù)+2)×3-紅色個數(shù) )。 學(xué)生充分說明了自己的思考過程,為了讓全體學(xué)生明白自己的發(fā)現(xiàn)利用了多媒體課件的直觀性進行了圖形的演示,在觀察、思考、比較中辨析哪種規(guī)律更簡潔,從而發(fā)現(xiàn)了藏在圖形中的規(guī)律。
三、深入思考,數(shù)形結(jié)合、相互轉(zhuǎn)化
利用數(shù)形結(jié)合,可幫助學(xué)生克服思維的定勢,選用靈活的方法解決問題,追求解題方法的簡捷獨特,經(jīng)常進行這樣的訓(xùn)練,逐步強化學(xué)生思維的靈活性,將學(xué)生的思維引向深入。特殊的數(shù)和特殊的形之間存在著密切的聯(lián)系,可以相互轉(zhuǎn)化。練習(xí)的第2題,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)像1、3、6、10、21等這樣的數(shù)量的圓片或其他圖形放在一起都能擺成三角形,在數(shù)學(xué)上稱為三角形數(shù),像1、4、9、16等這樣的數(shù)都可以稱為正方形數(shù)。正方形數(shù)和三角形數(shù)有著神秘的聯(lián)系,課件演示讓學(xué)生體會了正方形數(shù)里包含著三角形數(shù)。
“一個正方形數(shù)能分成兩個三角形數(shù),你會用算式表示嗎?”問題一出,引發(fā)思考,學(xué)生根據(jù)三角形數(shù)的計算規(guī)律,得出“1+2+3+4+1+2+3=42”,教師適時指導(dǎo),得出“1+2+3+4+3+2+1=42”這一過程。這不僅結(jié)合數(shù)形,也得出“從1開始連續(xù)自然數(shù)相加到某個數(shù)再加到1的算式等于某數(shù)的平方”。
總之,數(shù)形結(jié)合是重要數(shù)學(xué)思想,能將抽象的數(shù)量關(guān)系具體化,把無形的解題思路形象化。因此,小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)有意識地強調(diào)與滲透。
(作者單位:湖南省常德市武陵區(qū)育英小學(xué))