張巧玲
數(shù)與形,是數(shù)學(xué)的兩翼。數(shù)形結(jié)合是搭起培養(yǎng)學(xué)生直觀想象素養(yǎng)的橋,通過圖形想象、生動描述數(shù)學(xué)問題,溝通數(shù)與形之間的一一對應(yīng)關(guān)系,直觀呈現(xiàn)分析問題的思路。如何在數(shù)與形之間架起橋梁呢?下面,筆者介紹在校本數(shù)學(xué)閱讀課中對教材中相關(guān)內(nèi)容進行的一些探索。
一、打“橋墩”:形數(shù)聯(lián)系,探索解決問題的新思路
人教版六上第107頁的例題1,以等差數(shù)列求和1+3+5+7+…+(2n-1)=n2為例,引導(dǎo)學(xué)生觀察圖形,以此發(fā)現(xiàn)加數(shù)“從1開始的連續(xù)奇數(shù)相加”和“連續(xù)的正方形數(shù)”的規(guī)律。在教學(xué)中,筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生對規(guī)律與圖形的對應(yīng)理解存在困難,學(xué)生經(jīng)不同顏色的方塊提示能說出規(guī)律,但在數(shù)轉(zhuǎn)形的畫圖過程中,不能或不能確切地描述數(shù)列末項與圖形最外層的個數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系,且只能應(yīng)用在課本例題中,練習(xí)稍有變化便不會做。
因此,本節(jié)校本數(shù)學(xué)閱讀課“數(shù)與形”應(yīng)運而生,筆者引導(dǎo)學(xué)生從多樣化的角度探究規(guī)律,探索解決問題的新思路,在數(shù)與形之間架起培養(yǎng)學(xué)生直觀想象素養(yǎng)的橋,但正方形圖不容易“斜向觀察和劃分”,而選用“點子圖”更容易通過不同的分法發(fā)現(xiàn)其特點。所以筆者在本節(jié)課選用點子圖作為“橋墩”進行探究,教學(xué)目標為:(1)學(xué)生通過自主探究,多角度觀察點子圖,探索解決問題的新思路,從而發(fā)現(xiàn)點子圖中隱藏著的數(shù)的規(guī)律;(2)學(xué)生經(jīng)歷看一看、圈一圈、算一算、議一議的探究過程,促進自主的意義建構(gòu),培養(yǎng)分析、解決問題的能力;(3)學(xué)生體會形中有數(shù)、數(shù)中有形、數(shù)形相關(guān),積累數(shù)形結(jié)合活動經(jīng)驗,培養(yǎng)直觀想象的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
二、給“支座”:數(shù)形關(guān)聯(lián),構(gòu)建數(shù)學(xué)問題的直觀模型
在點子圖作為“橋墩”的基礎(chǔ)上,筆者搭建數(shù)形關(guān)聯(lián)的“支座”,構(gòu)建數(shù)學(xué)問題的直觀模型,讓學(xué)生體驗圖形與數(shù)、圖形與算式是有關(guān)聯(lián)的。同時筆者借助“形”感受與“數(shù)”之間的關(guān)系,構(gòu)建用“數(shù)形結(jié)合”的思想解決問題的直觀模型,讓學(xué)生在觀察圖形中感受數(shù)與形的“轉(zhuǎn)化”。
1. 探究規(guī)律。
(1)探究點子圖(3×3)。你有幾種不同觀察方式?圈一圈,并寫出對應(yīng)的算式。
(2)你會運用3種觀察方式(橫向或縱向、斜向、折角),再觀察點子圖(6×6),并寫出對應(yīng)算式嗎?
(3)發(fā)現(xiàn)算式的特征。觀察這兩幅點子圖,圖有什么特征?觀察算式,說一說你的發(fā)現(xiàn)。
2. 解決問題。
(1)根據(jù)所學(xué),你能想到下列兩個算式對應(yīng)的圖形嗎?
(2)你能利用規(guī)律直接寫出算式嗎?
(3)點子圖如圖1排列,你知道第10個圖形有幾個點嗎?
(4)請你根據(jù)圖2的規(guī)律,如果不動手畫,第10個圖的點子數(shù)是多少?你能解釋這其中的道理嗎?
三、鋪“橋面”:數(shù)形結(jié)合,促進學(xué)生自主的意義建構(gòu)
在本節(jié)數(shù)學(xué)校本閱讀課的教學(xué)中,組織學(xué)生在數(shù)與形的關(guān)聯(lián)處進行深入的閱讀分析思考,才能讓學(xué)生在數(shù)學(xué)思考中自覺去體會、自發(fā)去感悟。支起數(shù)與形雙向通道橋梁的“支座”,鋪設(shè)數(shù)形結(jié)合的“橋面”,起著由此及彼、相互促進的作用,促進學(xué)生自主的意義建構(gòu)。
(1)針對“探究規(guī)律”部分的第一小點的教學(xué),旨在引發(fā)學(xué)生獨立思考,放手讓學(xué)生自主嘗試體驗圖形與數(shù)、圖形與算式是有關(guān)聯(lián)的,發(fā)現(xiàn)同一個形,不同的觀察方式會得到不同的算式。
學(xué)生的課堂生成資源有:
在“資源生成”中,學(xué)生不管怎么觀察點子圖,只要能夠圈畫出來并寫出對應(yīng)的算式,筆者都會給予肯定。學(xué)生在交流中發(fā)現(xiàn),如果對圖是有序觀察的,寫出來的算式也是有特點的,架起了數(shù)與形之間的橋梁,發(fā)現(xiàn)數(shù)與形的完美結(jié)合。學(xué)生運用剛才重點研究的3種觀察方式,分別觀察“6×6”的點子圖,并寫出對應(yīng)算式。
學(xué)生的課堂生成資源有:
(2)針對“探究規(guī)律”部分的第三小點的教學(xué),旨在讓學(xué)生自主交流,結(jié)合圖形與算式發(fā)現(xiàn)規(guī)律,學(xué)生初次體驗“形”能直觀解釋“數(shù)”的計算,從而體驗成功的樂趣。
學(xué)生的課堂生成資源有:
①點子圖都是正方形的,邊長乘邊長就是點子數(shù)。
③如果斜向觀察點子圖,算式就是從1開始連續(xù)自然數(shù)相加,加到最大的數(shù),再依次遞減加到自然數(shù)1,所得的結(jié)果就是最大數(shù)的平方。
④如果折角觀察點子圖,算式就是從1開始幾個連續(xù)奇數(shù)相加,也就是幾的平方,拼出的圖形就有幾行幾列。
在這個核心環(huán)節(jié)中,學(xué)生通過看一看、圈一圈、算一算、議一議等數(shù)學(xué)閱讀策略,親歷了從“形”到“數(shù)”的過程,直觀地發(fā)現(xiàn)“形”與“數(shù)”的對應(yīng)關(guān)系。在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出數(shù)學(xué)問題,利用圖形描述、自主分析和解決數(shù)學(xué)問題的過程中,培養(yǎng)學(xué)生直觀想象的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)與創(chuàng)新思維。學(xué)生在自主的意識建構(gòu)中,既提高了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的基本素養(yǎng),又體會了圖形的直觀、對稱、統(tǒng)一等特征美。
總之,在整個教學(xué)過程中,筆者基于相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的特點,從探索思路到構(gòu)建模型,充分挖掘“數(shù)”與“形”的本質(zhì)聯(lián)系,不斷滲透和培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的思想,從而為學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的逐步提高和數(shù)學(xué)閱讀能力的逐步增強奠定良好的基礎(chǔ)。
(作者單位:福建省廈門市思明小學(xué)? ?責(zé)任編輯:王振輝)