顧麗濱
摘要:“數(shù)”與“形”反映了事物兩個方面的屬性。數(shù)形結(jié)合,主要指的是數(shù)與形之間的一一對應(yīng)關(guān)系。數(shù)形結(jié)合就是把抽象的數(shù)學(xué)語言、數(shù)量關(guān)系與直觀的幾何圖形、位置關(guān)系結(jié)合起來,通過“以形助數(shù)”或“以數(shù)解形”即通過抽象思維與形象思維的結(jié)合,可以使復(fù)雜問題簡單化、抽象問題具體化,從而實現(xiàn)優(yōu)化解題途徑的目的。
關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué);數(shù)形結(jié)合;概念形象化;概念直觀化
我國著名數(shù)學(xué)家華羅庚說過:“數(shù)形結(jié)合百般好,隔裂分家萬事休。”在小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,數(shù)形結(jié)合是經(jīng)常用到的思想方法,數(shù)形結(jié)合方法的實質(zhì)是將抽象的數(shù)學(xué)語言與直觀的圖形結(jié)合起來。利用數(shù)形結(jié)合的方法可以使某些抽象的數(shù)學(xué)問題直觀化、生動化,把抽象難理解的問題變?yōu)橹庇^形象簡易化的問題,有助于把握數(shù)學(xué)問題的本質(zhì);另外,由于使用了數(shù)形結(jié)合的方法,很多問題便迎刃而解,且解法簡捷。
一、滲透數(shù)形結(jié)合思想,有助于理解數(shù)學(xué)概念
小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容充滿了抽象化的數(shù)學(xué)概念,這種情況的出現(xiàn)就使得教學(xué)的過程過于枯燥,而學(xué)生在這一過程中往往會因為難以理解相關(guān)的知識點而出現(xiàn)厭煩的心理,繼而導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率的降低。在小學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,如果能夠建立抽象的數(shù)學(xué)概念與形象的圖形之間的聯(lián)系,把數(shù)學(xué)概念中最本質(zhì)的屬性用恰當(dāng)?shù)膱D形演示出來,將數(shù)和形結(jié)合起來,就可以豐富學(xué)生的感性材料,為建構(gòu)數(shù)學(xué)概念奠定基礎(chǔ)。通過以形悟數(shù),將抽象的內(nèi)容具體化,能幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)概念。
(一)概念形象化
在教學(xué)正方形周長公式時,教師先將長方形縮小為正方形,引導(dǎo)學(xué)生觀察正方形的特征,并嘗試求出正方形的周長。學(xué)生進(jìn)而提出求解正方形周長的幾種方式,如“一條邊長乘4”“四條邊長相加”“邊長加邊長再乘2”,再組織學(xué)生對此進(jìn)行探討。如此一來,學(xué)生則可以更準(zhǔn)確地了解正方形周長的概念,在實際運用中也可以基于需要使用不同的方法。
(二)概念直觀化
例如,在“正數(shù)和負(fù)數(shù)的初步認(rèn)識”相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)中,教師可以先出示情境圖,讓學(xué)生辨別方向。師:小華如果向東走2千米,到達(dá)郵局。小林如果向西走2千米,到達(dá)公園。師:如果把向東走2千米記作+2千米,那么向西走2千米可以記作什么?課件再展示表示東西方向運動的路程線段圖,讓學(xué)生思考哪里可以標(biāo)上0,小華與小林的位置大概在哪兒,怎么表示?師再問:看了線段圖,你有什么發(fā)現(xiàn)?(板書:正數(shù)都大于0,負(fù)數(shù)都小于0)而在這一過程中學(xué)生深切感悟數(shù)形結(jié)合思想的助益,數(shù)形結(jié)合思想也滲透于學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)之中。
二、滲透數(shù)形結(jié)合思想,有助于理解算理
計算在小學(xué)教學(xué)內(nèi)容中占相當(dāng)多的部分,計算教學(xué)首先要引導(dǎo)學(xué)生理解算理。在教學(xué)時,教師應(yīng)以清晰的理論指導(dǎo)學(xué)生理解算理,在理解算理的基礎(chǔ)上掌握計算方法,正所謂“知其然,更要知其所以然”。
(一)利用簡圖幫助學(xué)生理解算理
在滬教版數(shù)學(xué)三年級上冊“用一位數(shù)乘”的教學(xué)中,筆者在新授課的設(shè)計中為了讓學(xué)生更好地理解算理,滲透數(shù)形結(jié)合的思想方法,通過簡圖將直觀圖像和數(shù)學(xué)語言充分結(jié)合起來,幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)知識。如圖1所示,筆者用簡圖表示3×42。其中,一個短橫代表的是10,一個小圓點代表的是2。
師:如何在簡圖上圈一圈,把算式表示出來?
圈法一:所有的短橫圈在一起,表示3×40;所有的小圓點圈在一起,表示3×2。
圈法二:一組一圈,表示3個42相加,即3×42。
教師根據(jù)簡圖出示:
3×42=(? ? )
3×40=(? ? )
3×2 =(? ? )
(? )+(? ?)=(? ? )
在教學(xué)過程中,教師可使用直觀圖形輔助教學(xué)。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中通過圈一圈、寫一寫,從而理解乘數(shù)是一位數(shù)乘法的算理,掌握算法。
(二)數(shù)形結(jié)合促學(xué)生掌握算法
以滬教版數(shù)學(xué)五年級上冊“小數(shù)乘小數(shù)”這一章節(jié)中“小巧搬新家啦!她的房間長4.1米,寬3.2米,小巧房間的面積有多大?”為例。
算法一:
結(jié)合題目要求:把4.1米、3.2米轉(zhuǎn)化成以分米為單位,求出面積后,再把平方分米轉(zhuǎn)化為平方米。繪制出相對應(yīng)的長方形圖示(如圖2所示),再結(jié)合圖形進(jìn)行運算。這樣,學(xué)生既能夠清晰地理解題目內(nèi)涵,也能夠根據(jù)圖形計算,不容易出錯。
4.1米×3.2米=13.12平方米
41分米×32分米 = 1312平方分米
4.1×3.2 = 41×32÷100 = 1312÷100 = 13.12
算法二:把它放在方格圖上,通過數(shù)格數(shù)進(jìn)行計算。
學(xué)生學(xué)習(xí)、理解和掌握“數(shù)的運算”內(nèi)容時,都要經(jīng)歷從抽象到具體、從感性到理性的過程,這就需要教師在教學(xué)過程中不僅要關(guān)注結(jié)果、關(guān)注方法,還要關(guān)注得到結(jié)果、方法的思維過程,這個思維過程就是學(xué)生理解算理、掌握算法的過程。算理的抽象和算法的直觀形成了鮮明的對比,在低年級段計算教學(xué)中,教師通常用小圓片等學(xué)具來組織學(xué)生的學(xué)習(xí)活動,從而把算理形象化、具體化,而到了高年級段,抽象的邏輯思維成了大多數(shù)學(xué)生的思維特點,此時,學(xué)具的應(yīng)用逐漸由符號、示意圖及空間想象等代替。數(shù)形結(jié)合的思想則幫助學(xué)生清晰每一步算的是什么,明白這樣計算的道理在哪里,有效溝通新舊知識之間的聯(lián)系,形成知識串。
三、滲透數(shù)形結(jié)合思想,有助于解決問題
數(shù)形結(jié)合思想能夠幫助學(xué)生透過問題表象認(rèn)知問題實質(zhì),學(xué)生的想象力、思維能力等被調(diào)動,因而能夠從多個角度出發(fā)考慮問題。尤其是在應(yīng)用題的教學(xué)中,教師滲透數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行教學(xué),可以幫助學(xué)生巧妙地將數(shù)量之間進(jìn)行關(guān)聯(lián),而數(shù)量關(guān)系作為數(shù)學(xué)問題的基本特征,也是學(xué)生科學(xué)解決數(shù)學(xué)問題的關(guān)鍵。
教材中常常把抽象的問題置于直觀的情境中,在直觀圖示的引導(dǎo)和教師的啟發(fā)下,學(xué)生就能比較容易地理解各種數(shù)量之間的關(guān)系,從而有效提高學(xué)生比較、分析和綜合的思維能力。在解決問題這一部分,可以根據(jù)數(shù)學(xué)問題指導(dǎo)學(xué)生借助線段圖來理解題中的數(shù)量關(guān)系,從而化繁為簡,事半功倍。
(一)幫助學(xué)生直觀理解數(shù)量關(guān)系,從而使解題過程簡單化
如植樹問題,教師可讓學(xué)生想象:在道路兩旁種上四棵樹,能有幾種種法?學(xué)生獨自操作完成后,教師根據(jù)學(xué)生的反饋相應(yīng)地把三種情況都貼于黑板(如圖3所示):
師生共同小結(jié),得出以下結(jié)論:(1)兩端都種的情況下,棵數(shù) = 段數(shù) + 1; (2)一端栽種的情況下,棵數(shù) = 段數(shù);(3)兩端都不種的情況下,棵數(shù) = 段數(shù) - 1。
一圖抵千言。數(shù)形結(jié)合,抓住了數(shù)形之間的關(guān)系,幫助學(xué)生直觀地理解某些數(shù)量關(guān)系,進(jìn)而解決數(shù)學(xué)問題。畫出線段圖,這種關(guān)系就顯現(xiàn)出來了,也就找到了解決問題的路徑。
(二)幫助學(xué)生分析數(shù)量關(guān)系,明確解題思路
1.借助線段圖、示意圖讀懂題意
教學(xué)中的問題,大多以純文字表述,看上去枯燥乏味。學(xué)生平時看多了直觀的圖形,其抽象思維能力相對被削弱了,他們遇到純文字的問題,讀不懂題意,缺乏解題的自信,更有學(xué)生不愿讀題、懶得讀題。這時就需要借助于圖形,讓圖形來架起學(xué)生形象思維和抽象思維之間的橋梁。用畫圖法是提高理解、分析問題能力的第一步,就是借助線段圖或?qū)嵨飯D把抽象的數(shù)學(xué)問題具體化,還原問題的本來面目,使學(xué)生讀懂題意、理解題意。讀懂題意、理解題意是解決問題的第一步,只有讀懂題意,學(xué)生才有信心解題。所以借助線段圖、示意圖幫助學(xué)生理解題意是本課題至關(guān)重要的一步,它是學(xué)生打開解決問題大門的一把“金鑰匙”。
以相遇問題為例:
滬寧高速公路全長約270千米,一輛轎車和一輛客車分別從上海和南京兩地同時出發(fā),相向而行,轎車平均每小時行100千米,客車平均每小時行80千米,經(jīng)過幾小時兩車在途中相遇?如圖4所示。
在教學(xué)中,教師可以讓學(xué)生收集信息,并進(jìn)行討論,逐步出示線段圖:
題中有幾個物體在運動?(兩個物體)以怎樣的速度運動?(轎車平均每小時行100千米,客車平均每小時行80千米)
運動的方向與結(jié)果各是怎樣的?(相向而行;相遇)
要解決一個怎樣的數(shù)學(xué)問題?(幾小時相遇?)
你還有什么信息要補充嗎?(全長270千米,相遇點在哪兒?)
根據(jù)線段圖說一說等量關(guān)系。(轎車行的路程+客車行的路程=相距的路程)
由此可見,借助線段圖,學(xué)生很容易理解題目的數(shù)量關(guān)系,從而解決問題。
2.借助線段圖、示意圖,提高問題的分析能力
小學(xué)生年齡小,理解能力、分析能力都有限,線段圖不僅能幫助學(xué)生讀懂題意、理解題意,還能使題目中的數(shù)量關(guān)系更明朗,更形象、直觀,教學(xué)中能幫助學(xué)生厘清思路,分析數(shù)量關(guān)系。
以和倍問題為例:
蝴蝶、蜻蜓和蜜蜂共有180只,其中蝴蝶的數(shù)量是蜻蜓數(shù)量的2倍,蜜蜂的數(shù)量是蜻蜓數(shù)量的3倍。三種昆蟲各有多少只?
有三個量,怎么找出倍數(shù)關(guān)系呢?(可引導(dǎo)學(xué)生畫圖,如圖5所示。借助圖形比較得出一倍量和幾倍量的關(guān)系)
等量關(guān)系是什么呢?
學(xué)生迎刃而解:蜻蜓的只數(shù)+蝴蝶的只數(shù)+蜜蜂的只數(shù)=總只數(shù)
一圖抵萬語。數(shù)形結(jié)合,抓住了數(shù)形之間的關(guān)系,幫助學(xué)生直觀地理解某些數(shù)量關(guān)系,進(jìn)而解決數(shù)學(xué)問題。
總而言之,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,基于學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,在教學(xué)中滲透數(shù)形結(jié)合的方法,是對學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的綜合培養(yǎng),也是發(fā)展學(xué)生邏輯思維能力的良好契機(jī)。教學(xué)實踐表明,數(shù)形結(jié)合的思想方法可以把抽象的數(shù)學(xué)知識變得更加直觀、具象,有利于學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)知識。同時,數(shù)形結(jié)合思想提高了學(xué)生解決問題的能力,有效地促進(jìn)了學(xué)生思維能力的提升。所以,我們應(yīng)該在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中大膽地探索與實踐數(shù)形結(jié)合思想方法的應(yīng)用,讓我們的數(shù)學(xué)課堂更精彩!
參考文獻(xiàn):
[1]董麗君.談?wù)劇皵?shù)形結(jié)合”[J].湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2007(02).
(責(zé)任編輯:奚春皓)