摘 要:數(shù)形結(jié)合思想是廣大教育者們普遍認(rèn)可和推崇的一種數(shù)學(xué)思想,運(yùn)用數(shù)學(xué)結(jié)合思想能夠以形象、直觀的形式呈現(xiàn)抽象的數(shù)學(xué)知識(shí),降低學(xué)生的理解和學(xué)習(xí)難度,達(dá)到優(yōu)化教學(xué)的目的。文章介紹了數(shù)形結(jié)合思想的內(nèi)涵,分析了其在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中的融合價(jià)值,并從四個(gè)方面探討了具體的應(yīng)用策略,以期提升教學(xué)效率與學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
關(guān)鍵詞:數(shù)形結(jié)合;小學(xué);數(shù)學(xué);應(yīng)用策略
數(shù)學(xué)是一門比較抽象的學(xué)科,其知識(shí)內(nèi)容大多是概念、公式、定理等,對(duì)于主要依靠形象思維認(rèn)知事物的小學(xué)生來說有一定的學(xué)習(xí)難度,而且在課堂上如果一味以口授的方式講解,那么學(xué)生很容易感到枯燥和厭煩,教學(xué)效果并不理想,久而久之還會(huì)打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。針對(duì)這種情況,教師可以借助數(shù)學(xué)結(jié)合思想開展數(shù)學(xué)教學(xué),讓學(xué)生從數(shù)和形兩個(gè)方面看待數(shù)學(xué)知識(shí),通過二者互相轉(zhuǎn)化,直觀地獲取數(shù)學(xué)知識(shí),加深對(duì)知識(shí)的理解和記憶。除此之外,數(shù)形結(jié)合思想還能簡化數(shù)學(xué)問題,有助于學(xué)生盡快理清思路,提高解題效率。因此,教師要在數(shù)形結(jié)合思想的指導(dǎo)下開展小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué),提升教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。
一、 數(shù)形結(jié)合思想
在數(shù)學(xué)學(xué)科的知識(shí)體系中,數(shù)和形是兩個(gè)基本研究對(duì)象,二者在滿足相應(yīng)條件時(shí)就能發(fā)生彼此轉(zhuǎn)化。數(shù)形結(jié)合思想按照具體的應(yīng)用可分為以下兩種情況:其一是“以形助數(shù)”,即運(yùn)用直觀的幾何圖形闡述和說明存在的數(shù)量關(guān)系;其二是“以數(shù)解形”,即利用精確的數(shù)來總結(jié)和表達(dá)圖形的屬性特征。應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,主要是利用數(shù)和形之間的相互轉(zhuǎn)化,通過有機(jī)結(jié)合數(shù)量和圖形,優(yōu)化原來比較抽象的數(shù)學(xué)概念,直觀、形象地呈現(xiàn)數(shù)量關(guān)系,或者嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致地表達(dá)圖形,從而有效解決數(shù)學(xué)問題。正是因?yàn)閿?shù)和形之間的這種關(guān)系十分緊密,數(shù)形結(jié)合思想才在數(shù)學(xué)教學(xué)中得到了廣泛應(yīng)用。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)形結(jié)合思想的融合以空間形式與數(shù)量關(guān)系的教學(xué)為主,教師要充分發(fā)揮數(shù)形結(jié)合思想的作用,簡化數(shù)學(xué)問題,提升學(xué)生的思維能力與思維品質(zhì)。
二、 小學(xué)數(shù)學(xué)課堂數(shù)形結(jié)合思想融合價(jià)值
數(shù)形結(jié)合思想是數(shù)學(xué)學(xué)科中重要的數(shù)學(xué)思想之一,實(shí)現(xiàn)方式以數(shù)和形之間的關(guān)系轉(zhuǎn)化為主,應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想可以讓數(shù)學(xué)問題變得更加簡單、明了,原本只能通過抽象思維分析和解決的問題在借助數(shù)形結(jié)合思想后通過形象思維同樣能解決,在優(yōu)化兩種思維間關(guān)系的同時(shí),還可以讓二者彼此促進(jìn)、共同發(fā)展。著名數(shù)學(xué)家華羅庚認(rèn)為只有數(shù)沒有形會(huì)導(dǎo)致人們欠缺直接,而只有形沒有數(shù)就難以細(xì)致分析。因此,在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中融合數(shù)形結(jié)合思想是非常有必要的。
具體而言,小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中數(shù)形結(jié)合思想的融合價(jià)值主要體現(xiàn)為以下兩點(diǎn)。其一,能顯著提高課堂教學(xué)效率。傳統(tǒng)教學(xué)模式教學(xué)效率偏低的原因主要是教師大多以口授的形式講課,學(xué)生難以理解和吸收大量枯燥的數(shù)學(xué)知識(shí)。應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想可以讓知識(shí)變得形象而直觀,不僅有助于學(xué)生理解,而且能增加課堂的趣味性,營造良好學(xué)習(xí)氛圍,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),促進(jìn)其獲取知識(shí)、夯實(shí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。其二,能提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)目標(biāo)不只是向?qū)W生傳授數(shù)學(xué)知識(shí),還要培養(yǎng)學(xué)生的各項(xiàng)能力,提升其數(shù)學(xué)素養(yǎng)。應(yīng)用數(shù)學(xué)結(jié)合思想展開教學(xué)可以讓數(shù)學(xué)知識(shí)更加立體地呈現(xiàn)在學(xué)生眼前,讓學(xué)生通過數(shù)和形的轉(zhuǎn)化進(jìn)行分析與探索,了解知識(shí)的形成過程,培養(yǎng)其思維能力與知識(shí)運(yùn)用能力,提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
三、 小學(xué)數(shù)學(xué)課堂數(shù)形結(jié)合思想應(yīng)用策略
(一)應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)概念
數(shù)學(xué)概念其實(shí)是一種思維形式,只是其具有較強(qiáng)的抽象性,所以學(xué)生往往感到難以理解。教師如果讓學(xué)生死記硬背,不只難以起到良好教學(xué)效果,還可能引起學(xué)生的厭學(xué)心理。教師可以運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想講解數(shù)學(xué)概念,利用多媒體設(shè)備展示有關(guān)的圖形,讓學(xué)生能直觀地理解概念,同時(shí)也能加深學(xué)生的印象,而且這種方式可以讓數(shù)學(xué)知識(shí)更加形象、生動(dòng),能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)習(xí)效果。
比如,講解《分?jǐn)?shù)的意義和性質(zhì)》時(shí),學(xué)生要理解分?jǐn)?shù)的性質(zhì)有一定的難度,教師可以先從如何分蘋果來引入話題,“將兩個(gè)蘋果分給兩個(gè)小朋友,每人分多少?”學(xué)生馬上就回答每人一個(gè),教師再次提問:“那分給四個(gè)小朋友呢?八個(gè)呢?”分給四個(gè)時(shí)學(xué)生還能回答每人一半,但是八個(gè)時(shí)學(xué)生就不知道如何表示了。這時(shí)教師告訴大家:“這種實(shí)際需要促進(jìn)了分?jǐn)?shù)的產(chǎn)生?!比缓笞寣W(xué)生在紙上畫自己喜歡的圓形、正方形等圖形,試著用涂色和折紙的方式分別表示單位1、1/2和1/4,并讓學(xué)生試著描述各自將圖形分成了幾份。接著,讓學(xué)生畫8個(gè)圓,并提問:“這時(shí)又該如何表示單位1、1/2和1/4?”讓學(xué)生在操作過程中體會(huì)單位1的概念,了解到它既能表述一個(gè)物體,也能表述一些物體,可能是大的,也可能是小的,最終與學(xué)生共同總結(jié)出分?jǐn)?shù)的概念:把單位“1”平均分成若干份,表示這樣一份或幾份的數(shù),叫分?jǐn)?shù)。
(二)應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想促進(jìn)學(xué)生掌握算理算法
運(yùn)算教學(xué)幾乎貫穿于小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的整個(gè)過程中,為提升學(xué)生的運(yùn)算能力,首要任務(wù)就是讓學(xué)生掌握算理和算法,尤其是算理部分比較抽象,許多學(xué)生在學(xué)完之后仍然不理解,導(dǎo)致做題時(shí)容易“卡殼”,不知道如何計(jì)算。教師可以應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想講解算理,讓學(xué)生能真正地明白運(yùn)算的道理,扎實(shí)掌握運(yùn)算知識(shí)。
比如,講解《有余數(shù)的除法》時(shí),一些學(xué)生不理解為什么算理中要求“余數(shù)要比除數(shù)小”,教師讓學(xué)生開展小組合作,大家一起擺正方形,一變擺一邊記錄多少根小棒能擺多少個(gè)正方形,如“4根小棒能擺1個(gè)正方形,5根小棒能擺1個(gè)正方形……”教師將學(xué)生擺小棒的結(jié)果呈現(xiàn)在大屏幕中(如圖所示),讓學(xué)生觀察圖形和算式,再結(jié)合剛才擺小棒的經(jīng)驗(yàn),說一說自己有什么發(fā)現(xiàn)。有的學(xué)生說所有算式都有相同的除數(shù)4,有的學(xué)生說算式的余數(shù)都比除數(shù)4小,這時(shí)教師引導(dǎo)學(xué)生思考原因。學(xué)生經(jīng)過討論明白了余數(shù)如果大于或等于除數(shù)4,那么就還能再擺一個(gè)正方形,也就是再除一次,相當(dāng)于還沒有計(jì)算完,所以余數(shù)只能比除數(shù)小,它們是剩余的。教師給予適當(dāng)總結(jié),再次強(qiáng)調(diào)除法計(jì)算的算理和算法,加深學(xué)生的印象。教師通過應(yīng)用數(shù)形結(jié)合讓學(xué)生展開探索,不僅達(dá)到了講明算理的目的,還有效提升了學(xué)生的思維能力與歸納總結(jié)能力。
(三)應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想降低幾何知識(shí)學(xué)習(xí)難度
幾何知識(shí)是小學(xué)數(shù)學(xué)教材中所占比例較大的一類知識(shí),包括簡單的圖形認(rèn)識(shí),然后是平面圖形的周長和面積,立體圖形的表面積、體積等,中間還有一些有關(guān)位置和方向的知識(shí),這些都很適合應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想展開教學(xué)。在講解幾何知識(shí)時(shí),畫圖是必不可少的一個(gè)步驟,除了教師示范畫圖、多媒體展示圖形之外,還可以引導(dǎo)學(xué)生自己畫圖,讓他們?cè)谟H自操作的過程中體會(huì)數(shù)和形之間的轉(zhuǎn)化,探究知識(shí)的形成過程,加深對(duì)知識(shí)的理解和記憶。
比如,講解《圓的面積》時(shí),教師先引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)長方形、正方形的面積定義說出圓的面積指什么,然后讓學(xué)生自己在練習(xí)本上畫圓,同時(shí)思考用什么方法可以求圓的面積。有的學(xué)生說可以用“數(shù)格子”的方法,還有的說可以把它轉(zhuǎn)化成學(xué)過的圖形,教師讓學(xué)生分組合作,探究每種方法的可行性,以及應(yīng)該如何做。經(jīng)過實(shí)際操作,學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)格子會(huì)有許多半格的,誤差較大,無法得出準(zhǔn)確值。接著研究圖形轉(zhuǎn)化,各組學(xué)生按照自己的想法開展畫圓、裁剪和拼接,當(dāng)學(xué)生思路受阻時(shí)教師可給予適當(dāng)提示,讓他們沿圓心將圓平均分為若干份,學(xué)生發(fā)現(xiàn)當(dāng)份數(shù)增多,拼成的圖形越來越接近于平行四邊形。這時(shí)教師出示將圓分為32、64份后拼接成的圖形,學(xué)生發(fā)現(xiàn)它已經(jīng)趨近于長方形了。教師引導(dǎo)學(xué)生明確長方形的長和寬,從而計(jì)算面積,得到圓的面積公式S=π·r2。
(四)應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想引導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)際問題
小學(xué)生在認(rèn)知事物時(shí)主要是利用形象思維,其抽象思維的發(fā)展水平不高,概括能力也比較差,所以在遇到比較復(fù)雜的問題時(shí),許多學(xué)生存在難以理解題意的情況,無法有效審題,自然也就無法正確解題。所以在講解應(yīng)用題時(shí),教師要滲透數(shù)形結(jié)合思想,簡化數(shù)學(xué)問題,讓學(xué)生能清晰、明了地看懂題目,把握數(shù)量關(guān)系,提升其問題解決能力。
比如,講解《6~10的認(rèn)識(shí)和加減法》時(shí),教師可以出示以下例題:“有10位小朋友排隊(duì)去游樂場玩,小明前面有兩位小朋友,你能告訴小明他后面有幾位小朋友嗎?”這道題在大人的眼光來看自然一目了然,但對(duì)于剛步入小學(xué)的一年級(jí)學(xué)生而言還是有一定的難度,難點(diǎn)就在于一些學(xué)生沒有準(zhǔn)確把握數(shù)量關(guān)系,直接將式子列為:10-2=8(位)。教師先不要急于指出對(duì)錯(cuò),要求學(xué)生自己在練習(xí)本上畫圖,用簡單的圖形,圓、三角形等代替小朋友,看一看可以把10位排隊(duì)的小朋友分成幾個(gè)部分,自己在計(jì)算時(shí)是不是丟掉了哪個(gè)部分。這時(shí)那些學(xué)生就能反應(yīng)過來自己到底錯(cuò)在哪里了,并將算式改為:10-2-1=7(位)。這種方法比教師直接指出錯(cuò)誤并告訴學(xué)生應(yīng)該如何改正的效果要好得多,應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想能讓學(xué)生對(duì)數(shù)量關(guān)系有一個(gè)直觀的了解,讓解題變得更加簡單,還能提高準(zhǔn)確率。
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)形結(jié)合不僅是重要的數(shù)學(xué)思想之一,還是一種有效的數(shù)學(xué)方法,有助于學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識(shí),解決數(shù)學(xué)問題。小學(xué)階段大部分?jǐn)?shù)學(xué)概念、定理等知識(shí)點(diǎn)都同時(shí)有兩個(gè)本質(zhì)特征,即數(shù)和形,將這兩方面有機(jī)結(jié)合起來可以更加全面和深入的理解數(shù)學(xué)知識(shí)。教師在概念教學(xué)、計(jì)算教學(xué)、幾何教學(xué)、問題解決教學(xué)中都能運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,不僅能有效降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度,改善教學(xué)效果,還能讓學(xué)生養(yǎng)成畫圖習(xí)慣,運(yùn)用畫圖提升學(xué)習(xí)水平。
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作者簡介:
段彥輝,甘肅省慶陽市,甘肅省慶陽市合水縣三里店小學(xué)。