官秀容
華羅庚教授對數形結合思想的概述:“數無形,少直觀;形無數,難入微”。其意表述了數形結合思想是數與形的對應關系,通過數與形的相互轉化,將抽象的數學語言與直觀的圖形結合起來解決數學問題的思想方法。那么,在教學中如何運用數形結合的思想引導學生學習數學、學好數學呢?使之達到知識有形化,思維可視化,許多復雜的數學問題變得簡單易于理解的學習效果。并讓數形結合思想方法成為學生數學思考的一種方式呢?
一、數形結合,讓知識有形化
數形結合不僅是一種數學思想,也是一種很好的學習方法。在教學中,學生覺得難以理解的或是易出現錯誤、混淆的內容,教師可充分利用數“形”(實物或圖解),把抽象的問題變得直觀、形象,豐富學生的表象,把知識變成了有形的、直觀的實物或圖解。
如,在教學《分數的基本性質》時,教師從“小和尚分餅”的情景引入,“把一塊餅分別按平均分給3個小和尚,哪個小和尚分得多?” 也就是“”到底哪個分數大?學生大膽猜測后,我就讓學生將這些抽象的“分數”轉化成有“形”的圖或實物來表示。
“誰能將自己思維過程和思考的結果,用畫圖或用實物演示呈現出來?”
有的學生在練習紙上畫出了塊餅,有的用4、8、16根小棒來擺一擺來表示……學生用多種方式驗證了自己的猜想。
我在教學巡視中肯定了孩子們的各種做法,發(fā)現有些同學已經通過畫圖等方式找到到了正確的答案。此時我重點提出:“第三個胖和尚想不明白,自己明明分得了4塊,而且分子和分母也不一樣,怎么大小卻和他們一樣呢?”其實這也是部分學生的困惑,我在教學中相機引導學生思考:“難道這組分數中隱藏著什么規(guī)律嗎?請同學們再獨立觀察思考,再用實物動手擺一擺或將你所畫的這些圖形,上來演示或投影給大家看一看,展示一下你的想法、思路和發(fā)現?!睂W生的興趣再次被調動起來。
可見,數形結合,知識理解有形化,有效化解了學生學習的難點。
二、數形結合,讓數學問題簡易化
在數學中,我有意識地培養(yǎng)學生運用畫圖的方式來簡化題目,幫助理解題意,分析其數量關系,尋找解決問題的途徑。
有一次教學,遇到了這樣的例題:面包師做了52個面包,第一小組買了24個,第二小組買了9個,還剩多少個?
大部分小朋友的列式是:52-24-9=19,而少數人列出了:24+9=33,52-33=19。許多學生對第二種方法難以快速理解,認為“買了”就應該用減法。
無獨有偶,在教學另一道習題:飛機場停了16架飛機,飛走了9架,原來有多少架?當時學生大多認為是16-9=7。顯然,學生在做這道題時,并不理解其中的數量關系,只看到了文字的表面,認為“飛走”就應該用減法。
基于這樣的思考,我在教學設計預設了讓學生通過畫圖表達題意的環(huán)節(jié),同時展示學生的“作品”。我從學生的作品中,清晰地看到他們對數學關系的直觀表達。這些作品也讓學生更好地理解題意和數量關系,讓抽象的數學問題或復雜的數學問題簡單化、變得簡易了。
三、數形結合,達到思維過程可視化的學習效果
以圖形直觀理解數量關系,通過外在的直觀形式,走向內在的數學思考,彰顯圖形的思維價值,而思維過程本是看不到的,但數形結合,通過“形”讓思維過程一一呈現,讓知識理解和解決問題過程變成可視的,進而達到思維過程可視化的學習效果。
如,教學例題:“甲乙兩人分別從AB兩地同時相向而行,甲每分鐘行60米,乙每分鐘行70米,5分鐘后兩人相距120米,A、B兩地相距多少米?”
實際教學中,只有極少數的同學會理解這道題有“兩種走法”,但我們的教學是面對全體學生要讓多數的同學獨立思考、解決問題,才能學好數學。
于是引導學生念題、“畫題”,通過提示、分辨,多數同學都畫出了“兩種走法”。當將學生畫的線段圖呈現,讓他們說思考的過程,其實思維過程已經躍然紙上,達到了思維過程可視的學習效果。
分析第一種情況:兩人還沒相遇,剩120米還沒行完。另一種情況:兩人相遇后又各自繼續(xù)行駛,120米是甲乙兩人相遇后各自分別行駛的路程。學生根據線段圖很快說出數量關系式并列式解答:①60×5+120+70×5;(60+70)×5+120 ②60×5+70×5-120;(60+70)×5-120。
以上課例,用圖形或實物,學生動手操作、畫畫,來呈現思維的過程,解決問題,達到了思維過程可視化的學習效果。
四、讓數形結合思想方法,成為數學思考的一種方式
由數想形,以形示數的數形結合數學思想方法,在教學中用活了,具有知識有形化,思維可視化的特點,使許多復雜的數學問題變得簡單易于理解,有利于學生對知識的理解和掌握,達到學習簡易化的良好效果。
數學學習有兩條主線:一條明線數學基礎知識,一條暗線數學思想方法。小學數學教材編排是以數學知識的發(fā)生、發(fā)展、運用為主線,知識內容是顯而易見的,但對于數學知識中所蘊含的數學思想方法教材并未明確指出,學生也不易察覺,需要教師潛心鉆研并挖掘其中的思想內涵,這樣才能在教學數學知識的同時予以滲透。此外,數學思想又不像數學知識那樣具有某種形式,只是體現為一種意識或觀念,它不可能是一朝一夕、一招一式可以形成的,它是一個漸進的完成過程。它需要日積月累,長期滲透才能逐漸為學生所掌握,久久為功,要讓數形結合思想方法,成為學生數學思考的一種方式。
在教學中運用數形結合思想方法,將抽象的數學語言與直觀的圖形語言,抽象思維同形象思維有機結合,充分展現問題的本質和思維的過程,知識有形化,思維可視化,把復雜的數學問題變得簡明、形象,有效提升了學生分析問題、解決問題的能力,持之以恒,讓數形結合思想方法,成為學生數學思考的一種方式,又提升了學生的數學學科核心素養(yǎng)。