☉施 佳
小學(xué)生的身心發(fā)展正處于較為特殊的階段,其形象思維能力強(qiáng),抽象思維能力弱,對數(shù)學(xué)學(xué)科強(qiáng)邏輯性、抽象性的特點(diǎn)難以適應(yīng)。因此,在新課程改革精神的要求下,教師應(yīng)當(dāng)以學(xué)生的學(xué)習(xí)心理和發(fā)展需求作為數(shù)學(xué)教學(xué)的重要前提,積極創(chuàng)新教學(xué)思路,研究新穎、直觀的教學(xué)方法,改變數(shù)學(xué)教學(xué)一成不變的“做、講、練”的教學(xué)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)教學(xué)理念的沖破。
數(shù)形結(jié)合作為一種形象直觀、操作簡單的數(shù)學(xué)方法,非常適用于各年齡階段的學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)[1]。因其為代數(shù)教學(xué)、幾何教學(xué)等相結(jié)合的產(chǎn)物,教師能夠通過“以數(shù)解形”和“以形助數(shù)”的方式引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并加深他們對于數(shù)學(xué)知識的理解。
通過數(shù)形結(jié)合的教學(xué)方式,教師可以將抽象的代數(shù)問題具體化,也可以將簡單的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)字表示,從而使學(xué)生對所學(xué)知識的理解加深,提升數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)效率。
在小學(xué)階段的數(shù)學(xué)教學(xué)中,由于數(shù)學(xué)概念的高度抽象化,如何進(jìn)行概念教學(xué)往往是教師比較頭疼的一個(gè)問題。近年來,隨著新課程改革的推進(jìn),教師不斷探索著教學(xué)方法的改進(jìn)和創(chuàng)新。數(shù)形結(jié)合概念的提出,為教師提供了轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念的契機(jī),使得越來越多的教師嘗試將數(shù)形結(jié)合的方法運(yùn)用于小學(xué)數(shù)學(xué)課堂的概念教學(xué)中,充分利用其直觀性和簡易性的特點(diǎn),幫助學(xué)生以直接、輕松的方式認(rèn)識數(shù)學(xué)概念,加深其對概念類知識的理解。
因此,教師將數(shù)形結(jié)合思想用于概念教學(xué),用圖形來具象化概念,充分尊重了學(xué)生身心發(fā)展的特點(diǎn)以及差異性,使學(xué)生更加容易接受和理解概念的本質(zhì),從而有效提升課堂教學(xué)質(zhì)量。
例如,在進(jìn)行“認(rèn)識多位數(shù)”的教學(xué)設(shè)計(jì)中,教師可以通過基于小正方體搭建的幾何模型將計(jì)數(shù)單位及相互之間的“十進(jìn)制關(guān)系”直觀地表現(xiàn)出來。比如用1個(gè)小正方體表示1,那么10 個(gè)小正方體表示的就是10,結(jié)合立方體數(shù)目的變化,學(xué)生可以直觀地認(rèn)識到“個(gè)”“十”“百”“千”“萬”這些計(jì)數(shù)單位,從而理解了各進(jìn)制間的關(guān)系,讓學(xué)生更加直觀形象地認(rèn)識了多位數(shù),降低了學(xué)習(xí)難度。
通過上述案例可以得出,將數(shù)形結(jié)合用于數(shù)學(xué)概念的教學(xué),有助于學(xué)生將抽象的概念具體化。用生動的圖形來代替枯燥的概念講解,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生主動參與到教學(xué)活動中來,并加深對于概念的理解。
幾何圖形具有簡單直觀且容易記憶的特點(diǎn),雖然看似簡單,實(shí)則也蘊(yùn)藏著較為復(fù)雜的構(gòu)成原理以及圖形特性。因而其本身也存在無法被清晰描述的劣勢。因此教師需要用簡單的數(shù)學(xué)化的公式或者模型,作為學(xué)生對幾何圖形進(jìn)行深入理解的輔助手段,這樣才能將幾何問題表述清楚,使得學(xué)生能夠?qū)缀螆D形進(jìn)行全方位了解。
這種“借助外物”的方式在教師的適時(shí)運(yùn)用之下,有助于體現(xiàn)出數(shù)學(xué)抽象化的魅力,不僅能讓學(xué)生精準(zhǔn)地掌握“形”的特點(diǎn),更能助其在充分了解各類圖形的基礎(chǔ)上,明確其間的聯(lián)系和差異,以此構(gòu)建和完善學(xué)生的幾何知識網(wǎng)絡(luò)。值得注意的是,“以形解數(shù)”往往都是借助于數(shù)的精確性來說明形的一些屬性特征或者是進(jìn)行形的面積長度求解等,教師應(yīng)當(dāng)明確其用途,才能“對癥下藥”,實(shí)現(xiàn)“數(shù)形結(jié)合”的運(yùn)用價(jià)值。
例如,在進(jìn)行“長方形和正方形的面積”的教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),教師在課堂開始的時(shí)候可以提出問題:“一個(gè)長6 厘米,寬4 厘米的長方形,你們知道它的面積是多少平方厘米?大家來想想看怎么解決這個(gè)問題?!比缓笞寣W(xué)生用直尺作為輔助工具畫出這樣的長方形,“同學(xué)們,我們現(xiàn)在來畫出這樣一個(gè)長方形,然后大家用手邊的小正方形(1 平方厘米的正方形)對這個(gè)長方形進(jìn)行填充??葱枰枚嗌賯€(gè)正方形,用怎樣的方式進(jìn)行填充可以填滿這個(gè)長方形。”最后通過觀察每排正方形的個(gè)數(shù)和排數(shù)與長方形的長和寬的關(guān)系,得出長方形面積的計(jì)算公式。
將數(shù)形結(jié)合運(yùn)用于解決問題,“以數(shù)解形”,通過“數(shù)”的幫助使學(xué)生對于“形”的認(rèn)識和理解更為深入。通過這種方式,培養(yǎng)學(xué)生“見圖思數(shù)”的能力,在提升學(xué)生的發(fā)散思維能力的同時(shí),也可以獲得更好的課堂效果。
數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)常與現(xiàn)實(shí)生活中的現(xiàn)象和問題息息相關(guān),數(shù)學(xué)知識最終也將歸用于生活,因此,對于數(shù)學(xué)知識的掌握應(yīng)當(dāng)基于生活,才能實(shí)現(xiàn)學(xué)有所用的目的。但由于小學(xué)生缺乏生活經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)致其借助生活經(jīng)驗(yàn)來理解數(shù)學(xué)問題的能力較弱,力所不及。而數(shù)學(xué)問題的抽象性,使得單純的講解不利于學(xué)生理解和接受,所以選擇“以形助數(shù)”的方式來將抽象的知識進(jìn)行具體化,以此彌補(bǔ)學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的不足。
生動的圖形也有助于使抽象的數(shù)學(xué)問題變得更加具體和形象,從而使學(xué)生深刻認(rèn)識和了解代數(shù)問題。
例如,在進(jìn)行“分?jǐn)?shù)的意義和性質(zhì)”的教學(xué)中,通過分蘋果的例子來引起學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣。“同學(xué)們,我們現(xiàn)在來做一個(gè)給兔子分蘋果的游戲,將8 個(gè)蘋果平均分給2 只兔子,每只兔子能夠分到幾個(gè)蘋果?平均分給4 只呢?”然后借助在紙上畫蘋果進(jìn)行分配的方法,將上述問題解決。在這個(gè)過程中,將分?jǐn)?shù)問題用圖形表示出來,使得學(xué)生能夠更加直觀地觀察到關(guān)于分?jǐn)?shù)的性質(zhì)。還可以再借助繩子對折的方式來進(jìn)行知識鞏固,比如:如果將一根繩子對折兩次,現(xiàn)在繩子是原來的幾分之幾,對折三次呢?
通過“以形助數(shù)”的學(xué)習(xí)方法有助于學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中遇到困難的代數(shù)問題時(shí),通過畫圖來幫助將抽象的問題進(jìn)行形象化,從而使求解過程變得簡單。同時(shí)教師通過“以形助數(shù)”“數(shù)形結(jié)合”這種方式也可以幫助學(xué)生發(fā)展其空間想象力,培養(yǎng)他們的分析、綜合能力。
行程問題一直是數(shù)學(xué)問題中較為復(fù)雜的存在,學(xué)生在解題時(shí),常常是能夠讀懂題干但無從下手。這是由于學(xué)生習(xí)慣運(yùn)用直觀形象思維,致使其無法將抽象的形式在腦內(nèi)轉(zhuǎn)化成具體的畫面,因此在學(xué)習(xí)此類知識時(shí),容易失去解題方向,從而限制自身思路的延展,失去解題的興趣和信心。
針對這樣的問題,教師應(yīng)當(dāng)充分運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的教學(xué)方法,引導(dǎo)和幫助學(xué)生將具有抽象性的數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)問題,以畫圖的形式,表達(dá)成具象的畫面,收獲理想的學(xué)習(xí)效果。這樣的教學(xué)方式,既能使學(xué)生在畫圖過程中,認(rèn)識到數(shù)學(xué)知識或問題的核心,也能幫助學(xué)生在解決此類問題時(shí),主動建立起“數(shù)形結(jié)合”的思想意識[2]。
教師再加以督促,促使其能夠在今后自主解題時(shí)學(xué)以致用,保持清晰的解題思路,在問題的解決中獲得對數(shù)學(xué)知識的深刻認(rèn)知與鞏固。
例如,在進(jìn)行“相遇”類的行程問題的教學(xué)過程中,教師應(yīng)當(dāng)對具體問題進(jìn)行具體分析,通過大量的問題題干分析、作圖,實(shí)現(xiàn)學(xué)生對此類問題解題的熟練操作。比如,A、B 兩地相距235千米,甲乙兩人開車分別從兩地同時(shí)出發(fā),相向而行,甲的車速為48 千米每小時(shí),乙的車速為46 千米每小時(shí),兩人會在幾小時(shí)后相遇?這是一個(gè)最基本、最典型的“相遇型”行程問題,將此類問題作為例題,利于教師的示范,更利于學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解。首先,教師提出引導(dǎo)性問題,要求學(xué)生找出題干中的關(guān)鍵詞。而后,教師根據(jù)關(guān)鍵詞“同時(shí)”“相向而行”以及“相遇”等,繪制出線段圖,并引導(dǎo)學(xué)生對各端點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注,將題中的數(shù)量條件表示清楚。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,循序漸進(jìn)地解決問題,并通過教師的啟發(fā)總結(jié)出相遇問題的解題規(guī)律。
通過上述案例可以看出,學(xué)生在小學(xué)階段的學(xué)習(xí)還沒有接觸到“二元一次方程”,因而其只能依靠“數(shù)形結(jié)合”的方式,將數(shù)量關(guān)系通過繪圖表現(xiàn)出來,以此幫助學(xué)生理清解題思路,拓展解題思維。教師在此過程中,積極做好示范和引導(dǎo)工作,便能有效提升學(xué)生利用“數(shù)形結(jié)合”解決行程問題的能力。
總之,數(shù)形結(jié)合這種基于圖形和數(shù)字相結(jié)合的教學(xué)方式對于小學(xué)階段的數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提升有著極大幫助,它不僅可以幫助學(xué)生理解抽象的數(shù)學(xué)概念,解決復(fù)雜的代數(shù)問題和幾何問題,還可以鍛煉學(xué)生的發(fā)散思維能力,培養(yǎng)學(xué)生抽象結(jié)合實(shí)際的能力。