曹秀萍
【摘 要】數(shù)學(xué)是研究空間形式和數(shù)量關(guān)系的科學(xué),因此數(shù)形結(jié)合思想是數(shù)學(xué)重要的思想方法之一。小學(xué)階段給學(xué)生滲透基本的數(shù)形結(jié)合思想尤為重要,能為初中更好地學(xué)習(xí)數(shù)與代數(shù)、空間與圖形兩方面的知識(shí)打好基礎(chǔ)。它能幫助學(xué)生形成概念,理解算理,揭示數(shù)量關(guān)系,發(fā)展空間觀念,總結(jié)一般規(guī)律,建立函數(shù)思想,同時(shí)也在培養(yǎng)抽象思維、解決實(shí)際問題方面起較大的作用。
【關(guān)鍵詞】數(shù)形結(jié)合;抽象思維;小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)
著名數(shù)學(xué)家華羅庚說過:“數(shù)缺形時(shí)少直觀,形缺數(shù)時(shí)難入微。”這句話說明了“數(shù)”和“形”是緊密聯(lián)系的。我們?cè)谘芯俊皵?shù)”的時(shí)候,往往要借助于“形”,在探討“形”的性質(zhì)時(shí),又往往離不開“數(shù)”。數(shù)形結(jié)合具體地說,就是將抽象的數(shù)學(xué)語言與具體的圖形結(jié)合起來,將抽象思維與形象思維結(jié)合起來,通過“數(shù)”與“形”之間的對(duì)應(yīng)與轉(zhuǎn)換來解決數(shù)學(xué)問題。
一、數(shù)形結(jié)合幫助學(xué)生形成概念
人類從結(jié)繩計(jì)數(shù)開始,慢慢地發(fā)展為用形象的符號(hào)記事,最后形成抽象的文字,小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程也應(yīng)遵循人類發(fā)展的自然歷程,從具體的物體開始,逐步向抽象思維過渡。
這方面的例子很多,從低年級(jí)開始認(rèn)數(shù)到高年級(jí)的認(rèn)識(shí)負(fù)數(shù)等都是以具體的事物或圖形為依據(jù),學(xué)生根據(jù)已有的生活經(jīng)驗(yàn),在具體的表象中抽象出數(shù)。
教學(xué)實(shí)踐證明:在教學(xué)中運(yùn)用數(shù)形結(jié)合,把抽象的數(shù)學(xué)直觀化,找到概念的本質(zhì)特征,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,增強(qiáng)了學(xué)生的求新意識(shí)。
二、數(shù)形結(jié)合幫助學(xué)生理解算理
在小學(xué)數(shù)學(xué)中,有相當(dāng)部分的內(nèi)容是計(jì)算問題。算理是計(jì)算教學(xué)的難點(diǎn),學(xué)生只有真正理解算理,才能掌握算法。算理是抽象的、難理解的,如何把它簡(jiǎn)單地呈現(xiàn)出來,讓學(xué)生更好地理解,數(shù)形結(jié)合起了重要作用。并且,只有學(xué)生親身經(jīng)歷、體驗(yàn)“數(shù)形結(jié)合”的過程,才能更加有效地理解算理。
三、數(shù)形結(jié)合幫助學(xué)生揭示數(shù)量關(guān)系
小學(xué)學(xué)生主要是憑借具體的形象來進(jìn)行思維活動(dòng)的,但應(yīng)用題通常需要通過抽象思維來理解,如把應(yīng)用題中抽象的數(shù)量關(guān)系用形象的示意圖、線段圖等方式表示出來,就可較好地解決問題。
例如:小明和爺爺一起去操場(chǎng)散步。小明走一圈需要8分鐘,爺爺走一圈需要10分鐘。
1.如果兩人同時(shí)同地出發(fā),相背而行,多少分鐘后相遇?
2.如果兩人同時(shí)同地出發(fā),同方向而行,多少分鐘后小明超出爺爺一圈?
這是跑道上的相遇問題,借助畫圖能幫助學(xué)生理解數(shù)量關(guān)系。
第一幅圖數(shù)量關(guān)系:小明走的路程+爺爺走的路程=跑道一圈的路程,第二幅圖用單箭頭表示兩人都走的路程,用雙箭頭表示小明比爺爺多走的路程,數(shù)量關(guān)系:小明走的路程-爺爺走的路程=跑道一圈的路程。
數(shù)形結(jié)合應(yīng)貫穿整個(gè)小學(xué)階段所有解決問題的教學(xué)。從一年級(jí)的求比多比少問題、二年級(jí)的倍數(shù)問題到高年級(jí)的和倍、差倍、相遇、追及、分?jǐn)?shù)、比例、雞兔同籠問題等都應(yīng)充分運(yùn)用數(shù)形結(jié)合,使較復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系簡(jiǎn)單明了。
四、數(shù)形結(jié)合幫助學(xué)生發(fā)展空間觀念
數(shù)形結(jié)合能夠幫助小學(xué)生建立初步的幾何知識(shí)體系,發(fā)展空間觀念。特別是小學(xué)六年級(jí)的立體圖形教學(xué)中,有些題目的題意比較抽象,學(xué)生理解時(shí)有障礙。如果能夠運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的方法加以分析,則可起到化難為易的效果,再難的題目也能迎刃而解。
例如:《圓柱的側(cè)面積》
通過學(xué)生動(dòng)手操作,得到以下圖形:
發(fā)現(xiàn):長(zhǎng)方形的長(zhǎng)等于圓柱底面的周長(zhǎng),寬等于圓柱的高。
圓柱的側(cè)面積等于長(zhǎng)方形的面積。
圓柱的側(cè)面積=長(zhǎng)×寬=底面周長(zhǎng)×高
借助于見到的圖形的形象關(guān)系產(chǎn)生對(duì)空間關(guān)系的直接感知。借助圖形可以把復(fù)雜的空間問題變得簡(jiǎn)明,可以幫助學(xué)生直觀地理解數(shù)學(xué),增強(qiáng)學(xué)生的空間思維能力,在整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中有助于探索解決問題的思路。
五、數(shù)形結(jié)合幫助學(xué)生總結(jié)一般規(guī)律
小學(xué)六年級(jí)數(shù)與形中有很多找規(guī)律的問題,小學(xué)生思維的抽象程度還不夠高,如能從數(shù)的角度出發(fā),讓學(xué)生看看可以怎樣用圖形來表示數(shù)的規(guī)律,問題也就迎刃而解了。
六、數(shù)形結(jié)合幫助學(xué)生建立函數(shù)思想
小學(xué)數(shù)學(xué)中雖然沒有學(xué)習(xí)函數(shù),但已經(jīng)開始滲透函數(shù)思想。
在學(xué)習(xí)用數(shù)對(duì)表示位置時(shí),將“座位平面圖”抽象為比較形象的“直角坐標(biāo)系”,建立“數(shù)對(duì)”與平面上“點(diǎn)”之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。在此過程中,學(xué)生初步體驗(yàn)到,有了坐標(biāo)后,整個(gè)平面就結(jié)構(gòu)化了,可以用一對(duì)有順序的數(shù)來確定平面上的一個(gè)點(diǎn)。有了密密麻麻的點(diǎn)就形成了線(直線和曲線),把線與方程聯(lián)系起來,就可以用代數(shù)的方法研究幾何問題。
例如:《正比例和反比例》
上圖橫軸上的數(shù)據(jù)表示彩帶的數(shù)量(米數(shù)),縱軸上的數(shù)據(jù)表示總價(jià)。每一個(gè)數(shù)對(duì)可以用一個(gè)點(diǎn)來表示,連在一起就形成了一條直線。從圖像可以看出,總價(jià)隨著數(shù)量的變化而變化,它們的比值是一定的,就是單價(jià)。這兩種量之間的關(guān)系叫做正比例關(guān)系。由上圖觀察發(fā)現(xiàn):正比例圖像是一條經(jīng)過原點(diǎn)的直線。
上圖橫軸上的數(shù)據(jù)表示速度,縱軸上的數(shù)據(jù)表示時(shí)間。每一個(gè)數(shù)對(duì)可以用一個(gè)點(diǎn)來表示,連在一起就形成了一條曲線。從圖像可以看出,時(shí)間隨著速度的變化而變化,即速度加快,所用的時(shí)間就減少,但它們的乘積是一定的,就是路程。這兩種量之間的關(guān)系叫做反比例關(guān)系。由上圖觀察發(fā)現(xiàn):反比例圖像是一條光滑的曲線,并且與橫軸縱軸都沒有交點(diǎn)。
學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí),借助于形象的圖像來深入理解抽象的函數(shù)關(guān)系,為初中進(jìn)一步學(xué)習(xí)正比例函數(shù)、反比例函數(shù)、一次函數(shù)、二次函數(shù)打下良好的基礎(chǔ)。
以上談到的圖形在小學(xué)數(shù)學(xué)中運(yùn)用的六個(gè)方面,足以讓我們教師更加重視數(shù)形結(jié)合,在教學(xué)中充分發(fā)揮其作用。
總之,數(shù)形結(jié)合可以將抽象的數(shù)量關(guān)系具體化,把復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化,不僅有利于學(xué)生高效率地學(xué)好數(shù)學(xué)知識(shí),更有利于提高學(xué)生的理解力,培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維,為今后的終身學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。