【摘要】本文論述數(shù)線(數(shù)軸)在小學數(shù)學教學的應(yīng)用策略,建議教師從最基本的“數(shù)線(數(shù)軸)”入手,從以“形”助“數(shù)”、以“數(shù)”解“形”兩個方面,分析數(shù)學課堂教學中合理使用數(shù)形結(jié)合的方法。
【關(guān)鍵詞】數(shù)線(數(shù)軸) 數(shù)形結(jié)合 以“形”助“數(shù)” 以“數(shù)”解“形”
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2020)06A-0092-02
《義務(wù)教育數(shù)學課程標準》(2011年版)指出,數(shù)學學習不僅僅是數(shù)學基本知識和技能的學習,還包括數(shù)學基本思想和基本活動經(jīng)驗的學習,強調(diào)學生經(jīng)歷知識的自主探索過程,在知識形成的過程中感悟和體會數(shù)學思想方法。數(shù)形結(jié)合思想正是其中一種重要的數(shù)學思想,它是通過數(shù)(數(shù)量關(guān)系)與形(空間形式)的相互轉(zhuǎn)化、互相利用來解決數(shù)學問題的一種思想方法。數(shù)形結(jié)合,可將抽象的數(shù)學語言與直觀的圖形相結(jié)合,是抽象思維與形象思維的結(jié)合。對于小學生來說,思維正從直觀形象思維向抽象邏輯思維的過渡,數(shù)形結(jié)合正是連接這個過程的紐帶,作為最常見的“數(shù)線(數(shù)軸)”,則簡單易懂,如果教師能夠把它合理利用,就能使復(fù)雜的問題簡單化、分散的問題集中化,讓課堂教學變得事半功倍。
一、以“形”助“數(shù)”促理解
數(shù)學是抽象的科學,特別是對于部分抽象概念的理解,有的學生常常通過死記硬背來鞏固。數(shù)形結(jié)合能為學生提供恰當?shù)男蜗蟛牧?,把抽象的概念形象化,把?fù)雜的數(shù)量關(guān)系具體化。
(一)“因數(shù)和倍數(shù)”教學設(shè)計
對于“因數(shù)”和“倍數(shù)”這兩個概念,學生經(jīng)?;煜?。在教學中,利用畫圖表示的方法,能夠讓學生充分感知因數(shù)和倍數(shù)的含義以及它們的內(nèi)涵和外延。從圖中學生能清楚地看出因數(shù)的個數(shù)是有限的,范圍從0至它本身,而倍數(shù)的個數(shù)是無限的,范圍從其本身到無限大。通過數(shù)線圖,學生形成清晰的表象,也對數(shù)軸有了更清晰的感知。
(二)“四舍五入法”教學設(shè)計
在求近似數(shù)時,教師一般會要求學生使用“四舍五入法”。通常教師會直接告訴學生什么是“四舍五入”,然后反復(fù)強調(diào),練習鞏固,但仍然會有不按套路出牌的學生?!八纳嵛迦搿边@個詞如此淺顯易懂,學生為什么就是不會呢?經(jīng)過思考,筆者把直觀的數(shù)軸引入教學,讓學生在數(shù)軸上找最接近的整十數(shù),從而建立起直觀的數(shù)學模型,加深對“四舍五入”的理解。
如求一個小數(shù)的近似數(shù):“一個兩位小數(shù)經(jīng)過四舍五入后是3.2,這個兩位小數(shù)是多少?”這類問題有些學生沒辦法清晰地理解題目的含義,本質(zhì)也就是對“四舍五入”存在較大的困惑。因此,筆者采用豎向的數(shù)線,利用不同顏色的字體表示,把“四舍”和“五入”部分加以區(qū)分,讓學生一目了然。
(三)“分段計費”教學設(shè)計
“某地出租車收費標準為‘3公里以內(nèi)7元;超過3公里,每公里1.5元(不足1公里按1公里計算)。當行駛里程是6.3公里時,應(yīng)付多少錢?”這是人教版(2011年版)教材中新出現(xiàn)的內(nèi)容。教材采用了數(shù)據(jù)分析與表格分析的方法幫助學生理解分段計費的含義。
但在教學過程中,筆者發(fā)現(xiàn)學生并不能快速地解決問題:總的收費怎么求?每一小段的收費是多少?怎么求?經(jīng)過思考,筆者采用以下數(shù)線圖的方法進行教學。
通過數(shù)線圖,學生能清晰地感受到總價錢就是要把兩部分價錢加起來,如果還有第三次分段,就把三次分段的結(jié)果分別求出再加起來。這樣的數(shù)線圖學生比較容易畫出來,也比較容易理解,進一步降低了學習的難度,學習效果比較好。
雖然以“形”助“數(shù)”,把數(shù)轉(zhuǎn)化為易觀察、易理解的圖形,促進了知識的理解,但“形”是過程,“數(shù)”才是結(jié)果,因此,教師還要對知識進行總結(jié)、梳理,并加以靈活運用,讓“數(shù)”變成“形”后能夠再回到“數(shù)”的運用中。教師可以根據(jù)教學內(nèi)容和學生的年齡段選擇表達、復(fù)述、練習等方法。如在“因數(shù)與倍數(shù)”教學中,筆者讓學生結(jié)合例題,通過復(fù)述分析的方式,加深對新知的理解。而在分段計費的教學中,筆者則在練習中通過設(shè)計三次分段計費的問題,讓學生再次畫圖、深入解決,從而提升對“數(shù)”的理解。
二、以“數(shù)”解“形”拓思維
以“數(shù)”解“形”的學習方法一般多運用在初中和高中的數(shù)學教學中,通過“數(shù)”可以幫助學生解決復(fù)雜的“形”的問題。其實在小學階段,有些教學內(nèi)容也可以充分利用“數(shù)線(數(shù)軸)”,通過“數(shù)”來解“形”。
(一)發(fā)展思維時
在解決問題時,教師常常因為學生對于題意的理解不透徹、不全面感到頭疼,特別是年級越高、條件越復(fù)雜的時候,部分學生更是“無從下手”。此時,如果把條件變成直觀的數(shù)線(數(shù)軸),通過圖形、表格、數(shù)量之間的互相轉(zhuǎn)化,就能促進學生理解題意,發(fā)展學生的思維。
例如,在“植樹問題”教學中,學生對100米道路上種樹的問題進行“猜測”后,教師讓學生進行“驗證”,可是100米太長了,不好畫圖,于是教師讓學生“化繁為簡”,經(jīng)歷兩個層次探究植樹問題的規(guī)律。
第一個層次:在20米的道路上,每隔5米種1棵樹,(兩端都種)可以種幾棵?
學生利用線段圖來呈現(xiàn)自己的想法,師生共同小結(jié)得出:棵數(shù)=段數(shù)+1(兩端都種)。
第二個層次:自己選擇一段道路進行種樹,采用畫線段圖的方式解決問題。
通過學生獨立作圖、匯報、展示,再一次驗證了規(guī)律所在。
把條件變成數(shù)線圖,通過“數(shù)”與“形”不斷地轉(zhuǎn)化,讓學生的思維發(fā)展有了憑借,由“形”的直觀變?yōu)椤皵?shù)”的嚴密,由“數(shù)”的嚴密聯(lián)系到“形”的直觀,進而促使數(shù)學思想方法真正得以滲透。
(二)整合知識時
數(shù)學知識不是孤立存在的,它們之間存在嚴密的內(nèi)部聯(lián)系,從低年級向高年級螺旋上升。教師應(yīng)該利用有效的遷移,讓學生系統(tǒng)地將其整合,形成數(shù)學知識網(wǎng)絡(luò)。
如“分數(shù)的意義”教學設(shè)計環(huán)節(jié),教師就充分利用有效的遷移引導(dǎo)學生系統(tǒng)整合數(shù)學知識。
師:同學們,你們能用“1”來表示以下的事物嗎?
(教師出示圖片:1個蘋果、1群馬、1間教室、1個班的同學)
師:你還能舉例出像上面這樣的生活中的“1”個事物嗎?
生1:1塊蛋糕。
生2:1個小區(qū)。
……
師:我們把這些“1”用單位“1”來表示。你們知道為什么“1”要加引號么?(不只表示1個,還可以表示1群)
師:是啊,單位“1”可以表示1個物體、1堆物體、1個計量單位……
數(shù)學具有“簡潔”之美,教師不僅可以把各種因素轉(zhuǎn)化為數(shù)學知識,還可以讓學生了解數(shù)學的發(fā)展歷史。自然數(shù)、分數(shù)、小數(shù)等知識都是人們從日常生活中逐步提煉出來的,通過從學生熟悉的感性材料入手,利用學生已有的“1”的概念,抽象出單位“1”的概念,從“形”上抽象出“數(shù)”,讓學生從內(nèi)在意義和外在表現(xiàn)上初步感知單位“1”。接著,設(shè)計在圖形中找分數(shù)的練習,利用數(shù)軸理解2、3、[12]、[14]……進一步加深學生對分數(shù)的理解,進而對“數(shù)”也有了更深刻的理解。當然,在以“數(shù)”解“形”的過程中,教師要注意避免“數(shù)”的枯燥,在提煉出“數(shù)”后,還要和“形”加以聯(lián)系,從而提高理解知識的實效。
“數(shù)”“形”結(jié)合、互化的過程,既是知識生成的過程,又是學生的形象思維與抽象思維協(xié)同運用、互相促進、共同發(fā)展的過程,只要我們合理地使用數(shù)形結(jié)合思想,就能使我們的教學更加富有魅力,使我們的課堂更加高效。
作者簡介:施慧敏,女,福建省優(yōu)秀教師,廈門市數(shù)學骨干教師,現(xiàn)任廈門市江頭第三小學教學副校長,主要從事小學數(shù)學教育教學工作。
(責編 林 劍)