柳勤生 曾岸云
[摘 要] 數(shù)形結(jié)合思想是小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中不可缺少的重要數(shù)學(xué)思想之一。教師根據(jù)教學(xué)需要巧妙地將這種教學(xué)思想滲透到教學(xué)內(nèi)容中,使之讓學(xué)生形成某種數(shù)學(xué)思維習(xí)慣。結(jié)合教學(xué)實例,從四個不同的方面探討利用“數(shù)形結(jié)合”思想,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。
[關(guān)鍵詞] 小學(xué)數(shù)學(xué);數(shù)形結(jié)合;思維能力
學(xué)生數(shù)學(xué)知識在幾年后也許就忘了,余下的是思想方法。數(shù)形結(jié)合是一種重要的數(shù)學(xué)思想,是一種數(shù)學(xué)素養(yǎng)。數(shù)形結(jié)合就是將實物、直觀圖形與代數(shù)有機結(jié)合,有利于學(xué)生養(yǎng)成用數(shù)學(xué)思維方法思考、解決數(shù)學(xué)問題,高效、快樂地學(xué)好數(shù)學(xué)知識。數(shù)形結(jié)合思想廣泛應(yīng)用小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程,具體從以下幾個方面進行探討。
一、在概念形成中應(yīng)用“數(shù)形結(jié)合”——興趣盎然
建構(gòu)主義認為學(xué)生學(xué)習(xí)活動的本質(zhì)是:學(xué)習(xí)并非對于教師所授予的知識的被動接受,而是學(xué)習(xí)者以自身已有的知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ)的主動建構(gòu)過程。小學(xué)生思維具有很大的具體形象性。概念知識語言抽象,學(xué)生很難從本質(zhì)上完成概念的構(gòu)建與理解,概念知識枯燥無味,制約學(xué)生課堂學(xué)習(xí)積極性,在教學(xué)中應(yīng)用數(shù)形結(jié)合方法,為學(xué)生提供豐富的感性材料——直觀的“形”,能更好幫助學(xué)生感知概念的形成。
例如,在“小數(shù)的意義”教學(xué)中,很多學(xué)生對“一位小數(shù)表示十分之幾,兩位小數(shù)表示百分之幾……”這些抽象的概念語言無法理解。在教學(xué)時,教師可以借助正方形或長方形紙,將正方形或長方形紙平均分成4份、9份、10份(圖1),教師引導(dǎo)學(xué)生分一分、涂一涂、找一找,幫助學(xué)生理解0.1的含義;再結(jié)合“把一個正方形平均分成100份”幫助學(xué)生理解0.01的含義。學(xué)生對正方形、長方形比較熟悉,運用正方形、長方形這兩個直觀圖將小數(shù)意義表現(xiàn)出來,有效幫助學(xué)生感知小數(shù)概念形成過程,理解小數(shù)意義。
在上面的概念教學(xué)中,將圖形滲進去,把抽象的數(shù)學(xué)概念直觀化,找到了概念的本質(zhì)特征,有效地將學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣激發(fā)出來。因為從“數(shù)”到“形”,再由“形”理解含義,學(xué)生對小數(shù)“0.1、0.01”的概念表征理解更為具體,既培養(yǎng)了學(xué)生應(yīng)用幾何圖形描述數(shù)學(xué)概念的能力,又增強了學(xué)生的數(shù)感,從而也提升了數(shù)學(xué)思維。
二、在解決問題中應(yīng)用“數(shù)形結(jié)合”——畫龍點睛
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2011年版)》指出:“幾何直觀主要是指利用圖形描述和分析問題。借助幾何直觀可以把復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題變得簡明、形象,有助于探索解決問題的思路,預(yù)測結(jié)果?!苯虒W(xué)過程中,教師若恰當?shù)厥褂脦缀沃庇^,把“數(shù)”和“形”結(jié)合起來,將幾何圖形的變化過程呈現(xiàn)出來,則能直觀地顯示實際問題所表達的含義,有效地激發(fā)學(xué)生尋找解決問題思路,突破學(xué)習(xí)的重難點,拓展數(shù)學(xué)思維。
例如,在解決實際問題中,筆者曾設(shè)計一道數(shù)學(xué)題目:“我市東方紅小學(xué)有一塊長方形花圃,長8米,寬6米。在修建校園時,花圃的長增加了3米,寬增加3米,花圃的面積增加多少平方米?”由于剛開始教師沒有畫示意圖,部分學(xué)生容易理解成增加的面積是一個正方形:3×3=9平方米。此時,教師就不妨鼓勵學(xué)生嘗試畫示意圖,并適機點撥,于是部分學(xué)生展示直觀示意圖(圖2),其他學(xué)生對增加部分面積形狀一目了然,不再是原先理解的正方形,而是L形。幾何直觀作用顯而易見,學(xué)生清楚看出長方形變化過程,看出變與不變的量,知道增加部分面積形狀,難點知識攻破,思維活躍,快速理清數(shù)量關(guān)系,通過分割成幾個長方形來求增加部分的面積,順利地解決問題。問題中隱藏的數(shù)量關(guān)系不容易直接觀察,讓學(xué)生有意識地借助幾何直觀去思考數(shù)量關(guān)系,數(shù)形結(jié)合,是一種重要解決問題策略,提高思維能力,開拓思維視野。又如,一道計算題:[1012-992],解決這道計算題,大部分學(xué)生采用直接計算兩個數(shù)的平方再相減。若教師引導(dǎo)學(xué)生嘗試畫圖,將數(shù)轉(zhuǎn)化成圖形(圖3)。學(xué)生發(fā)現(xiàn)邊長為101的正方形減去邊長為99的正方形,余下就是101+100+100+99=400。這是一道平方差知識計算題,即求一個數(shù)的平方,教師結(jié)合正方形引導(dǎo)學(xué)生找到很好的“數(shù)形”連結(jié)點,自然將數(shù)轉(zhuǎn)化成形,“以形助數(shù)”畫龍點睛。巧妙解決問題,提升數(shù)學(xué)思維品質(zhì)。
可見,教師在分析問題的過程中,注意把數(shù)和形結(jié)合起來時需要注意到問題的具體情形,即注意圖形的問題轉(zhuǎn)化為數(shù)量關(guān)系的問題,會讓那些復(fù)雜實際問題簡單化,抽象問題具體化。
三、在探究規(guī)律時應(yīng)用“數(shù)形結(jié)合”——水到渠成
新課程的三大特點:重過程,重體驗,重探究。小學(xué)數(shù)學(xué)知識中有許多探究規(guī)律的知識,小學(xué)生天性好奇,喜歡探究新事物。中小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,關(guān)于計算教學(xué)、計算技巧等屬于數(shù)學(xué)算理知識內(nèi)容。算理就是計算方法的道理,很多小學(xué)生不明白其中的算理又怎能更好地掌握計算方法?在數(shù)學(xué)算理學(xué)習(xí)時,教師應(yīng)以清晰的理論指導(dǎo)學(xué)生理解算理,在理解算理的基礎(chǔ)上掌握計算方法,應(yīng)給學(xué)生創(chuàng)造一個探究的空間,應(yīng)用數(shù)形結(jié)合,使學(xué)生在探究規(guī)律時多了“一把開渠鏟子”,水到渠成,也是幫助學(xué)生正確理解算理的一種很好的方式。
例如,在教學(xué)“乘法分配律”時,其乘法分配律定義:“兩個數(shù)的和與一個數(shù)相乘,可以先把這兩個數(shù)分別與這個數(shù)相乘后再相加,即用字母符號表示為:[a×(b+c)=a×b+a×c]”,這個乘法分配規(guī)律對很多學(xué)生的理解存在挑戰(zhàn)。在具體教學(xué)中,教師不妨結(jié)合直觀圖形幫助學(xué)生感知乘法分配律,先提供不同顏色的方磚圖(圖4-1)讓學(xué)生計算方磚塊數(shù),結(jié)合學(xué)生不同列式方法,學(xué)生很快明白先求一行方磚數(shù)共有三行“[3×(4+6)]”,與先求兩種方磚數(shù)再相加“[3×4+3×6]”,結(jié)果是相等的;或者借助長方形(圖4-2)讓學(xué)生求出長方形的面積,學(xué)生很快知道兩塊不同長方形面積等于大長方形面積,學(xué)生借助圖形對乘法分配律進行形象化理解,從而更準確把握規(guī)律本質(zhì)。這里,教師巧妙地應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,給乘法分配律提供了豐富的圖形補充,通過圖形把規(guī)律形象化,乘法分配律[a×(b+c)=a×b+a×c]很自然地從學(xué)生口中說出,乘法分配律的本質(zhì)特征形象展現(xiàn)在學(xué)生面前,數(shù)學(xué)思維不斷完善,實現(xiàn)課堂教學(xué)水到渠成。
四、在融化錯誤時應(yīng)用“數(shù)形結(jié)合”——柳暗花明
教育家布魯納說“錯誤都是有價值的。”當學(xué)生學(xué)習(xí)出現(xiàn)錯誤時,教師若能應(yīng)用有效手段及時地化錯,巧妙地融錯,那將會是一次次師生、生生之間思維碰撞,不斷激活思維、智慧的教學(xué)過程。
例如,在學(xué)習(xí)“連乘解決問題”教學(xué)中,筆者提出一道生活實際題目:“學(xué)校運動會上,王老師買2箱礦泉水,每箱12瓶,每瓶3元,問王老師買這么多水花了多少錢?”學(xué)生嘗試獨立完成,學(xué)生列出多種算式:12×2×3,12×3×2,3×2×12,……一位學(xué)生寫:12×(2+3),另一位學(xué)生寫:12×2=24,12×3=36,他表情顯然能看出還在猶豫。這些“錯誤”不正是暴露學(xué)生思維疑惑點嗎?于是,出示方格圖(如圖5)。教師在引導(dǎo)孩子尋找“12個3元”,通過觀察方格圖,“噢!”地一聲,孩子會心地笑了,很快從中正確地找到“12個3元”,而且明白“12個3元”有2份,將12×(2+3)糾正為12×3+12×3就是12×3×2。另一位學(xué)生也明白自己想的是兩種方法,只不過沒有將最終問題解決,12×3=36只是一箱礦泉水的錢,還要乘2份,12×2=24是一共多少瓶礦泉水,還要乘每瓶3元??梢姟皵?shù)形結(jié)合”搭橋鋪路,讓出錯孩子思維鋒回路轉(zhuǎn)、柳暗花明,理清數(shù)量關(guān)系,解決了問題,享受學(xué)習(xí)過程,思維再一次飛躍。
五、小結(jié)
小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程當中滲透著許多數(shù)學(xué)思想,數(shù)形結(jié)合思想是一種非常重要的方法。教師要從數(shù)學(xué)發(fā)展的全局著眼,從具體的教學(xué)過程著手,有目的、有計劃地進行滲透數(shù)形結(jié)合思想的教學(xué),讓學(xué)生體會通過“數(shù)”“形”相互轉(zhuǎn)化來解決問題,養(yǎng)成“眼中見數(shù)、腦中思形”的良好習(xí)慣,使學(xué)生逐步形成數(shù)形結(jié)合思想,使學(xué)生的思維蕩起雙槳,推開波浪,開啟智慧旅程。
[參 考 文 獻]
[1]樂美霞.小學(xué)數(shù)學(xué)中的“數(shù)形結(jié)合”教學(xué)[J].小學(xué)科學(xué)(教師論壇),2011(12).
[2]汪渭芳.“數(shù)形結(jié)合”天地寬——數(shù)形結(jié)合思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的滲透與應(yīng)用[J].小學(xué)教學(xué)參考(數(shù)學(xué)版),2010(6).
[3]劉偉.小學(xué)數(shù)學(xué)“數(shù)形結(jié)合”思想方法在教材中的滲透[J].新課程學(xué)習(xí)(基礎(chǔ)教育),2010(8).
(責任編輯:李雪虹)