徐金燕
(福建省廈門第二實(shí)驗(yàn)小學(xué) 361009)
數(shù)學(xué)是研究數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué),“數(shù)”和“形”是數(shù)學(xué)研究的兩大對象,兩者互相依存,不可分割.抽象的數(shù)量關(guān)系常常有直觀的幾何意義,直觀的幾何性質(zhì)也常常需要準(zhǔn)確的數(shù)量關(guān)系描述.在研究數(shù)學(xué)問題的時(shí)候,數(shù)和形完美的配合,可以準(zhǔn)確的把握題目中條件和結(jié)論之間的聯(lián)系,既有幾何的直觀,又有代數(shù)意義的準(zhǔn)確.因此,教師在教學(xué),以及幫助學(xué)生分析題目時(shí),可以利用數(shù)形結(jié)合,使得教學(xué)更形象直觀,也漸漸把數(shù)形結(jié)合的思想植入學(xué)生的思維中.
當(dāng)題目中的文字信息比較多的時(shí)候,可以適當(dāng)?shù)漠媹D,利用圖形的直觀性,幫助學(xué)生理解題意,分析數(shù)量關(guān)系,使抽象的問題變得具體.
例如人教版《簡易方程》這一單元的習(xí)題:獵豹是世界上跑的最快的動(dòng)物,速度能達(dá)到110km/h,比大象的2倍還多30km.大象最快能達(dá)到每小時(shí)多少千米?
這道題里的兩個(gè)量,大象的速度和獵豹的速度,可以先找到“1倍數(shù)”,然后再找多倍數(shù)和它的關(guān)系.教師可以讓學(xué)生找到后,自己用圖表示出來兩者的關(guān)系,最后可以在板書上畫圖如圖1.
圖1
學(xué)生通過直觀地線段圖可以列出方程:2x+30=110.
又如:甲乙兩車分別從A、B兩地同時(shí)出發(fā),相向而行,經(jīng)過1.5小時(shí)在離中點(diǎn)18千米處相遇.已知甲車的速度是乙車的1.2倍,相遇時(shí),兩車各行駛了多少千米?
解這道題時(shí),學(xué)生會(huì)設(shè)乙車的速度為xkm/h,則甲車的速度是1.2xkm/h,然后誤以為甲車比乙車多走了18千米,從而列出錯(cuò)誤的方程.實(shí)際上,如果畫圖出來,這道題的等量關(guān)系很好找出來,如圖2.
圖2
讀圖就可以知道,甲其實(shí)比乙多走了兩個(gè)18km,等量關(guān)系就是“甲的路程-乙的路程=18km×2”,進(jìn)而可以列出方程:1.2x·1.5-x·1.5=18×2.
以數(shù)解形,幫助學(xué)生建立圖形觀念.還有一種類型的圖形題,學(xué)生不動(dòng)手畫,只靠憑空想象,或者是畫了圖,但是沒有結(jié)合準(zhǔn)確數(shù)據(jù),導(dǎo)致解題錯(cuò)誤.
例如:在一個(gè)長20厘米,寬4厘米的長方形紙條里剪出如圖3所示梯形,最多能剪幾個(gè)?
圖3
很多學(xué)生直接算出長方形的面積S長=4×20=80cm2,再算出梯形的面積S梯=(3+5)×4÷2=16cm2,然后算出80÷16=5(個(gè)).然而,這道題經(jīng)過畫圖就會(huì)發(fā)現(xiàn)根本剪不了5個(gè),如圖4.
圖4
這樣剪完4個(gè)直角梯形后,剩下的部分雖然面積也有16平方厘米,但是不能再剪成滿足題意的圖形.因此,此類題目不是大面積除以小面積就可以的,一定要結(jié)合圖形來畫一畫.
另外一種題目是雖然學(xué)生畫了,但是因?yàn)閷︻}目規(guī)律的理解不深刻,也導(dǎo)致題目做錯(cuò):在長7.2分米,寬1分米的長方形卡紙上,剪出底是1.2分米,高是1分米的等腰三角形(如圖5),最多能剪出幾個(gè)?
圖5
有了之前的經(jīng)驗(yàn),學(xué)生知道考慮邊長了,通過7.2÷1.2=6(個(gè)),算出一面可以剪6個(gè),但是接下來錯(cuò)誤的以為另一邊也可以剪6個(gè),直接得出6×2=12(個(gè)).但是通過數(shù)據(jù)進(jìn)行畫圖可以知道,因?yàn)橛袃深^的損耗,剩下的另一邊只能剪出6-1=5(個(gè)),所以總共是11個(gè)這樣的三角形(如圖6).
圖6
在整個(gè)教學(xué)過程中,通過以數(shù)想形的思想,學(xué)生從單純的計(jì)算和觀察轉(zhuǎn)化到一邊畫一邊結(jié)合數(shù)據(jù)想,并且提煉出相應(yīng)的抽象規(guī)律.因此,在分析數(shù)學(xué)題目時(shí),數(shù)和形缺一不可.在此過程中,鍛煉了學(xué)生的觀察能力,實(shí)際動(dòng)手操作能力,還有想象能力.
此外,在學(xué)習(xí)植樹問題的時(shí)候,也可以通過數(shù)形結(jié)合,用畫圖的方式,讓學(xué)生感受到樹和間隔的一一對應(yīng)關(guān)系,如圖7.
圖7
這樣就可以不用死記公式,通過簡單的畫一畫知道,當(dāng)只種一端時(shí),樹和間隔正好一一對應(yīng),所以,棵數(shù)=間隔數(shù).當(dāng)兩端都種的時(shí)候,多出的一棵樹沒有間隔與之對應(yīng),棵數(shù)=間隔數(shù)+1,以此類推.
在解決數(shù)學(xué)問題時(shí),同時(shí)利用以形助數(shù),以數(shù)解形,達(dá)到數(shù)形互譯,將題中的數(shù)字信息在圖中標(biāo)注出來,再利用圖形的直觀,幫助分析各個(gè)量之間的關(guān)系,從而解決問題.五年級(jí)數(shù)學(xué)上冊的《平面圖形的面積》這一單元,就對數(shù)形結(jié)合的應(yīng)用非常廣泛,如果只是單靠看題中的信息,或者單靠看圖,是沒有辦法準(zhǔn)確的解決問題的.
例如:如圖8,組合圖形是由一個(gè)正方形和一個(gè)三角形組成,已知正方形周長是12cm,求這個(gè)組合圖形的面積.
圖8
這道題應(yīng)該先求出正方形的邊長是12÷4=3cm,接下來用7-3=4cm,求出三角形的高,而這條高對應(yīng)的底正好是挨著正方形那條邊,也就是3cm,但是教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生在求出4cm之后,就認(rèn)為三角形的邊長就是4cm,從而使題目做錯(cuò).歸咎其原因,就是沒有把題中信息和圖結(jié)合在一起.因此在教學(xué)這一單元的知識(shí)的時(shí)候,教師要引導(dǎo)學(xué)生做標(biāo)注,比如把知道的線段長準(zhǔn)確的標(biāo)在圖中相應(yīng)位置,接著對圖形進(jìn)行分析,分析的過程中也要結(jié)合數(shù)據(jù).
根據(jù)前面一系列的研究可以得出,數(shù)形結(jié)合不但是解決問題過程的一個(gè)體現(xiàn),也體現(xiàn)了學(xué)生將抽象思維和形象思維結(jié)合在一起共同協(xié)作的過程.有了形象思維的支持,抽象思維變得更具體明了,使解決問題變得更加簡單.數(shù)形結(jié)合方法也是人們研究和解決問題時(shí),利用數(shù)據(jù)的精確性和圖形的直觀化采取的利于問題簡單解決的策略和方法.