吳曉麗
【摘要】《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中,把解決問題作為重要的課程目標(biāo),并指出:學(xué)生面對實(shí)際問題時,能嘗試從數(shù)學(xué)的角度運(yùn)用所學(xué)知識和方法尋求解決問題的策略。小學(xué)階段主要學(xué)習(xí)了從問題想起、從條件想起、畫圖、枚舉、假設(shè)、轉(zhuǎn)化等解決問題的策略。畫圖的策略是眾多的解題策略中最基本最重要的策略之一。通過畫圖,為學(xué)生解決抽象的數(shù)學(xué)問題搭好了橋,幫助學(xué)生化抽象為直觀,揭示概念本質(zhì)。本文以蘇教版小學(xué)三年級數(shù)學(xué)為例,介紹畫圖的策略在解決問題中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】畫圖策略;解決問題;應(yīng)用;小學(xué)數(shù)學(xué)
小學(xué)一二年級的數(shù)學(xué)問題中形象思維居多,三年級漸漸出現(xiàn)了抽象思維的問題。面對一些稍復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題,我們可以運(yùn)用畫圖的策略來解決。
畫圖的策略,是數(shù)形結(jié)合思想方法的一種體現(xiàn),是運(yùn)用數(shù)和形的相互關(guān)系來解決數(shù)學(xué)問題的一種策略?!皵?shù)”與“形”是數(shù)學(xué)中最基本的兩個概念,是直觀與抽象在數(shù)學(xué)中的體現(xiàn)。通過數(shù)形結(jié)合,可將抽象的數(shù)學(xué)語言與直觀的幾何圖形相結(jié)合,把數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為圖形性質(zhì)來研究問題,思路與方法便在圖形中直觀地顯示出來,以形助數(shù),可顯現(xiàn)直觀,簡化解答,往往起到事半功倍的效果。
一、畫圖策略在小數(shù)數(shù)學(xué)中的地位
小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,畫圖策略是最基礎(chǔ)的,也是很重要的解決問題的策略?,F(xiàn)在的小學(xué)數(shù)學(xué)教材的編排中運(yùn)用了大量的畫圖,許多例題滲透數(shù)形結(jié)合的思想和畫圖策略,如分?jǐn)?shù)乘分?jǐn)?shù)、一個數(shù)除以分?jǐn)?shù)這兩個比較抽象的算理時,就是通過長方形圖與線段圖來引導(dǎo)學(xué)生理解與探究的。其價值在于用圖形語言刻畫問題;用圖形語言尋找解決問題的思路,用圖形語言刻畫問題的結(jié)果。畫圖策略不僅蘊(yùn)含重要的數(shù)學(xué)思想方法———數(shù)形結(jié)合思想,而且圖文并茂深受小學(xué)生的喜愛。往往一個復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題,通過畫圖策略可以輕松解決問題,給人“柳暗花明又一村”的喜悅。
二、畫圖策略在小數(shù)數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用
畫圖策略在小學(xué)數(shù)學(xué)中應(yīng)用廣泛,如:求經(jīng)過時間的時間圖,倍數(shù)關(guān)系中的線段圖,長方形正方形周長和面積計算中的畫圖等等。
(一)在求經(jīng)過時間中的應(yīng)用
求經(jīng)過時間的問題中,會出現(xiàn)跨越兩天的問題,如果借助畫圖可以更好地解決問題。
例1:一位警察叔叔從23時開始上班執(zhí)勤,第二天6時下班。這次夜間執(zhí)勤的時間是多少小時?
分析:這一題求經(jīng)過時間,難點(diǎn)在于時間跨越了兩天要先求出第一天經(jīng)過的時間,再求出第二天經(jīng)過的時間,最后把兩天經(jīng)過的時間相加。列式計算為:24- 23=1(小時),6-0=6(小時),1+6=7(小時)。如果采用畫圖策略就非常簡單(圖1):可以直觀地看出夜間執(zhí)勤的時間是7小時。
(二)在差倍問題中的應(yīng)用
有些差倍問題比較復(fù)雜,學(xué)生讀完題目后往往無從下手,此時若借助線段圖,許多難題便能迎刃而解了。
例2:小芳比媽媽小27歲,媽媽今年的歲數(shù)正好是小芳的4倍。媽媽和小芳今年各是多少歲?
分析:這是蘇教版第六冊33頁的一道思考題,部分學(xué)生讀完題目一頭霧水。根據(jù)題意老師可以先引導(dǎo)學(xué)生畫出線段圖(如圖2),再啟發(fā)他們由線段圖直觀地看出:今年小芳與媽媽年齡的差正好是小芳年齡的3倍。因此,可以先算小芳的年齡,再算媽媽的年齡,即:今年小芳的年齡是27÷3=9(歲),媽媽的年齡是9×4=36(歲)。
(三)在長方形正方形相關(guān)問題中的應(yīng)用
蘇教版三年級上冊學(xué)習(xí)了長方形和正方形的周長的計算,三年級下冊學(xué)習(xí)了長方形和正方形的面積的計算。之前學(xué)生學(xué)習(xí)的代數(shù)類問題居多,第一次接觸幾何計算類題目,如果不借助圖形,理解起來還是有些吃力的。對于一些用文字語言描述的問題,部分學(xué)生無從下手,如果能按題目要求畫出草圖,便能將抽象問題直觀化,再難的題也能迎刃而解。
例3:用兩個長4厘米,寬2厘米的長方形拼成正方形或長方形,拼成的正方形、長方形的周長各是多少厘米?
錯解:先求出一個長方形的周長為(4+2)×2=12(厘米),然后誤認(rèn)為拼成的長方形和正方形的周長為一個長方形周長的2倍,于是用12×2=24(厘米),于是得到了錯誤的結(jié)果。
分析:文字描述很簡單,但是如果憑空想象而不畫圖還是極易出錯的。根據(jù)題意可以引導(dǎo)學(xué)生先畫出草圖,再由草圖更加直觀地解決這個問題。圖3為拼成的正方形,由草圖可以直觀地看出邊長為4厘米,所以周長為:4×4=16 (厘米);圖4為拼成的長方形,由草圖可以直觀地看出長為2×4=8(厘米),寬為2厘米,所以長方形的周長為(8+2)×2=20(厘米)。
例4:王大媽沿著一條河用籬笆圍一個長25米、寬10米的長方形菜地。她至少需要準(zhǔn)備多長的籬笆?
錯解:至少需要籬笆的長度為25×2+10=60(米)。
分析:通過畫圖(圖5)可以判斷出,當(dāng)長邊沿著河邊時所需的籬笆最短。此時可以求出至少需要籬笆的長度為:10×2+25=45(米)。
例5:一個長方形的長是11厘米,寬是4厘米?,F(xiàn)要在這個長方形中剪最大的正方形。
(1)求剪得的最大正方形的面積是多少平方厘米?
(2)最多能剪幾個這樣的正方形?(先在圖中畫一畫,再回答)
(3)把所有能剪的最大正方形都剪下后,剩下的面積是多少平方厘米?
分析:在以前的學(xué)習(xí)中,通過讓學(xué)生實(shí)際操作,已經(jīng)知道:在一個長方形中剪一個最大的正方形,這個正方形的邊長就是原來長方形的寬。
解:那么在(1)中,這個最大正方形的邊長是4厘米(即為原來長方形的寬),面積是4×4=16(平方厘米);(2)通過在圖中畫一畫,得知在這個長方形中最多能剪2個邊長為4厘米的正方形(如圖6);(3)剪下兩個最大的正方形(邊長為4厘米)后,剩下部分即為圖6中的陰影部分,從圖中可以直觀地看出它是一個長為4厘米,寬為11-2×4=3(厘米)的長方形,所以剩下部分的面積為4×3=12(平方厘米)。
三、畫圖策略的應(yīng)用意識與應(yīng)用能力的培養(yǎng)
有的代數(shù)問題(如差倍問題),可以把數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為圖形性質(zhì)(線段圖)的問題研究;有的幾何問題把圖形的性質(zhì)轉(zhuǎn)化成數(shù)量關(guān)系來研究,相應(yīng)問題就會化抽象為直觀,化難為易,一些原本看來很難的問題就能迎刃而解,使問題得以快速地解決。在日常教學(xué)中,教師要盡可能發(fā)覺“數(shù)”與“形”的本質(zhì)聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想方法去分析問題,解決問題。
著名的數(shù)學(xué)家希爾伯特說過,算術(shù)符號是寫下來的圖形,幾何圖形是畫下來的公式,數(shù)與形的辯證統(tǒng)一關(guān)系,使得數(shù)形結(jié)合思想成為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一種基本思想。我們在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)該加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生善于運(yùn)用直觀圖形來分析、探索、解決數(shù)學(xué)問題的思維方法和思維習(xí)慣,從而形成數(shù)形結(jié)合的應(yīng)用意識并增強(qiáng)應(yīng)用能力。
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(江蘇省常州市新北區(qū)小河中心小學(xué),江蘇常州213038)