李玲
數(shù)”與“形”是數(shù)學中最基本的研究對象,二者相輔相成?!皵?shù)形結(jié)合”既是一種重要的數(shù)學思想,又是解決問題中常見的一種數(shù)學方法。在教學中善用“數(shù)形結(jié)合”思想,不僅可以降低學習難度,還可以促進學生形象思維和抽象思維的協(xié)調(diào)發(fā)展,為學生的終生學習奠定基礎。
一、以形助數(shù)顯直觀
“以形助數(shù)”是指借助形的幾何直觀性來闡明某些概念及數(shù)之間的關(guān)系。小學生的思維以具體形象思維為主,逐步向抽象邏輯思維過渡。因此,在解決“數(shù)”的問題時,常常借助數(shù)軸、線段圖、幾何圖形等直觀進行教學,化抽象為具體,使學生在觀察比較中掌握知識。
1.以形助數(shù),把握概念本質(zhì)
小學階段的數(shù)學概念往往比較抽象,在教學過程中以形的直觀形象來表達數(shù)的精確,能使學生在理解概念的同時抽象出概念的內(nèi)涵與外延,從而把握其本質(zhì)。
例如:人教版《數(shù)學》四年級下冊“小數(shù)的意義”,教學時選用米尺作為直觀教具,以長度單位為例進行說明,使學生明確分母為10、100、1000等十進分數(shù)可以用分數(shù)表示。練習中(如圖1),用分數(shù)和小數(shù)表示出涂色部分,通過直觀對比使學生進一步感知分數(shù)與小數(shù)之間的聯(lián)系,從而加深對小數(shù)意義的理解。
又如,人教版《數(shù)學》六年級下冊整理和復習中“數(shù)的認識”(如圖2),借助數(shù)軸幫助學生回顧與整理整數(shù)、分數(shù)、小數(shù)等相關(guān)概念,數(shù)的意義更加直觀清晰,這樣既溝通了數(shù)概念之間的聯(lián)系,也便于學生形成數(shù)概念的知識網(wǎng)絡。
2.以形助數(shù),化解學習難點
對于小學生來說,在解決問題時,有的問題比較抽象、復雜,通過畫線段圖等方式進行數(shù)與形的轉(zhuǎn)化,使復雜問題簡單化、抽象問題具體化,既激發(fā)了學生的學習興趣,又發(fā)展了學生思維能力。
例如:“行程問題”:小明騎自行車每小時行15千米,叔叔騎電動車每小時行35千米,二人同時從書店出發(fā),沿同一條路去相距10千米的博物館,叔叔到博物館后立即返回,在途中與小明相遇。相遇點距離書店多少千米?
這是一道稍復雜的相遇問題,相遇點距書店的距離就是小明所行的路程,而求小明所行路程的關(guān)鍵是解決小明行駛的時間,也就是兩人同時行駛的時間。由相遇問題可知:同時行駛的時間=路程和÷速度和。此題的難點就是理解兩人出發(fā)到相遇所行的路程和。
通過畫示意圖(如圖3)可以清楚的看到二人所行的路程和正好是兩個全程,從而問題迎刃而解。
二、以數(shù)解形探本真
“以數(shù)解形”是指借助數(shù)的精確性、程序性和可操作性來闡明形的某些屬性。圖形以直觀、形象吸引了人們的視覺,但有些內(nèi)容的教學僅僅憑直觀圖形進行展示,可能并不能很好地詮釋形,這時就應以數(shù)來進行詮釋,探尋形后隱性的特征、規(guī)律,使學生更好地理解形,讓形發(fā)揮更大的作用。
例如:(如圖4)兩個小圓的周長之和與大圓周長相比,結(jié)果怎樣?為什么?
這看起來屬于形的范疇,但如果只從形的角度進行觀察,是難以得出結(jié)果的。即使學生根據(jù)形的特征猜出了結(jié)果,這個結(jié)果也缺乏依據(jù),必須從數(shù)的角度加以證明。
可以設里面兩個小圓的直徑分別為d1,d2,則大圓的直徑為(d1+d2)。兩個小圓的周長之和為:πd1+πd2=π(d1+d2),與大圓的周長相等。
又如:如圖5,四邊形ABCD、EFGC都是正方形,AE交BC于點H ,你能三角形AGE與正方形EFGC的面積有關(guān)系嗎? 有什么關(guān)系?
可以設正方形ABCD的邊長為a,正方形EFGC的邊長為b,則可以通過計算,知道梯形ADCH的面積與三角形ADE的面積相等,都是(a+b)×a÷2,從而得出三角形AGH與三角形CEH的面積相等,三角形AGE與三角形CEG的面積相等,最終得出三角形AGE的面積是正方形EFGC的面積的一半。
之前直觀“形”的猜測用“數(shù)”的計算結(jié)果來證明。由此可見,以數(shù)輔形,可以讓圖形的推測更嚴謹。
三、數(shù)形結(jié)合助思維
數(shù)中有形,形中有數(shù),數(shù)形互譯,事半功倍。教學過程中,既要抓住表象的直觀分析,又要注重嚴謹?shù)倪壿嬐评?,用形的直觀來闡述數(shù)的抽象,以數(shù)的精確性來反映形的某種屬性,把數(shù)與形統(tǒng)一起來理解,使學生在思考中不斷提升。
例如:人教版《數(shù)學》五年級上冊“用數(shù)對確定位置”,學生用數(shù)對表示具體情境中物體的位置,同時也能根據(jù)數(shù)對確定具體物體的位置。通過觀察,學生不難發(fā)現(xiàn)同一列數(shù)對中的前一個數(shù)相同,同一行數(shù)對中的后一個數(shù)相同。點與數(shù)對一一對應,這樣學生能更清楚的理解數(shù)與形的關(guān)系。
總之,在教學過程中適時的滲透數(shù)形結(jié)合思想,“以形助數(shù)”、“以數(shù)解形”,能加強學生對知識的理解和掌握,促進學生思維的發(fā)展,從而優(yōu)化我們的課堂,讓我們的教學達到事半功倍的效果。
(作者單位:南昌大學附屬小學紅谷灘分校)