沈淑玲
【摘要】數(shù)學(xué)是一門抽象的學(xué)科,而通過圖形和形狀的直觀呈現(xiàn),將數(shù)學(xué)的抽象概念具體化。在小學(xué)的數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)形結(jié)合的應(yīng)用可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識,慢慢地滲透數(shù)形結(jié)合思想也為高段概念學(xué)習(xí)和問題解決提供幫助。
【關(guān)鍵詞】數(shù)形結(jié)合,數(shù)學(xué)課堂,信息技術(shù)
對于數(shù)形結(jié)合,孩子們并不是進(jìn)入小學(xué)才開始接觸的。在孩子們牙牙學(xué)語時,長輩們就會教其數(shù)數(shù)1,2,3,4,5……漸漸地會加入一些實物,比如掰手指,數(shù)蘋果,數(shù)豆子等等,得出數(shù)到幾就是幾,再后來10以內(nèi)的加減計算,也會以實物幫助孩子對數(shù)字的理解與計算都初步形成。但在熟練數(shù)數(shù)后,孩子們反而忽視了形的存在。進(jìn)入小學(xué)后,教師們一定要重啟數(shù)形結(jié)合,慢慢地滲透其于課堂,于生活。
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:數(shù)學(xué)是研究空間形式和數(shù)量關(guān)系的科學(xué),數(shù)形結(jié)合思想是最重要的數(shù)學(xué)思想方法之一。華羅庚教授論述:“數(shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微。數(shù)形結(jié)合百般好,隔裂分家萬事非?!睌?shù)形結(jié)合思想是根據(jù)“數(shù)”與“形”之間的對應(yīng)關(guān)系,通過相互轉(zhuǎn)化,把數(shù)學(xué)問題中的數(shù)量關(guān)系與空間形式巧妙結(jié)合。它是解決許多數(shù)學(xué)問題的有效思想。在日常教學(xué)中,教師應(yīng)有意識地利用數(shù)與形結(jié)合的策略提高學(xué)生的思維品質(zhì),幫助學(xué)生更好地把握數(shù)學(xué)問題的本質(zhì),從而打造高效有趣的數(shù)學(xué)課堂。
一、借形表數(shù),滲透思想
1.在學(xué)習(xí)《認(rèn)識10以內(nèi)的數(shù)》《20以內(nèi)加減法》等知識時,就用到的方法借形表數(shù)。將實物以圖形或形狀等直觀形象與抽象數(shù)量進(jìn)行一一對應(yīng),加深對數(shù)與運算的理解。例如,在學(xué)習(xí)比較數(shù)的大小關(guān)系時,可以通過圖形來形象地展示。教師可以繪制一個數(shù)軸,并讓學(xué)生將數(shù)表示在不同的位置,幫助他們直觀地理解數(shù)的大小與方向關(guān)系。
2.例如:小白兔有5根胡蘿卜,比小灰兔少2根,小灰兔有幾根?
①小白兔:○ ?○ ?○ ?○ ?○ ? ? ②小白兔:○ ?○ ?○ ?○ ?○
小灰兔:☆ ?☆ ?☆ ? ? ? ? ? ? ? 小灰兔:☆ ?☆ ?☆ ?☆ ?☆ ?☆ ?☆
利用圖形一一對應(yīng)關(guān)系,讓學(xué)生通過對比,找出正確答案,并由其分析,多追問,達(dá)到思維的碰撞,不僅解決了此題,也能解決一類關(guān)于誰比誰多(少)的問題,不是簡單的看到多就“+”,看到少就“—”。
通過這種數(shù)形結(jié)合的教學(xué)方式,學(xué)生可以更快地理解數(shù)的概念。通過數(shù)形結(jié)合,能快速知道為什么2<3,而?>?,起到了事半功倍的效果,而不是死記硬背,所以無論在數(shù)的大小關(guān)系還是數(shù)的運算中,數(shù)形結(jié)合都起到了至關(guān)重要的作用。
二、數(shù)形支撐,促進(jìn)理解
在數(shù)學(xué)解決問題中,審題是最關(guān)鍵的一步。所謂審題就是能夠?qū)㈩}目中的關(guān)鍵信息進(jìn)行梳理,加以整理和分析,從而篩選出其中的關(guān)鍵信息和問題。學(xué)生在答題過程中才能有理有據(jù),有因有果,而不是盲目地將數(shù)字進(jìn)行隨意整合。那在這個過程中,數(shù)形結(jié)合思想的運用可以幫助學(xué)生更具體、準(zhǔn)確地理解題目內(nèi)容。
(一)數(shù)形結(jié)合促理解
例:在北師大版二年級上冊中,學(xué)生初步接觸了“倍”?!氨丁钡膶W(xué)習(xí)是建構(gòu)乘法結(jié)構(gòu)的伊始,是加法結(jié)構(gòu)到乘法結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)折點。在教學(xué)中可以分為以下幾步:
①圈一圈,初識“倍”的概念,會規(guī)范地說出誰是誰的幾倍?
小白兔有2根胡蘿卜,小灰兔有6根胡蘿卜
小白兔:
小灰兔:
得出:小白兔有2根,小灰兔有3個這樣的2根,那么小灰兔是小白兔的3倍。
②畫一畫,加深對“倍”的理解
小白兔有2根,小黃兔有4根,小黃兔是小白兔的幾倍?
小白兔:
小黃兔:
小白兔有2根,小黑兔是小白兔的5倍,小黑兔有幾根?
小白兔:
小黑兔:
③引出線段圖,促進(jìn)對“1”的理解
當(dāng)數(shù)據(jù)變大,簡單的畫圈已經(jīng)變得復(fù)雜,所以可以通過不斷的變化,得出線段圖。
小白兔有7根胡蘿卜,小紅兔是小白兔的4倍,小紅兔有幾根?
小白兔:
小紅兔:
通過題中數(shù)量關(guān)系,找到“1”的量,取任意長的線段來表示,另一量就有這樣的幾份。借助數(shù)形結(jié)合將“比較”這一重要的數(shù)學(xué)思想貫穿始終,多角度理解了“倍”的意義,在線段圖的助力下,學(xué)生能輕松發(fā)現(xiàn)兩者之間的關(guān)系,由此列出算式,認(rèn)真運算,得出結(jié)果。
概念的學(xué)習(xí)豐盈而深厚,學(xué)生通過繪制線段圖,直觀地把握了數(shù)與數(shù)之間的關(guān)系,由此列出算式,計算出結(jié)果,完成了練習(xí)任務(wù)。通過畫線段圖來解決一下幾類問題:年齡問題,和倍問題,差倍問題,行程問題,工程問題等等,提升了學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),通過有效的數(shù)形結(jié)合,可以使所要解決的問題化難為易,化繁為簡,思維廣闊。
(二)圖形具象促理解
例:在《長方形和正方形》一課中:一張長方形紙片,長是12厘米,寬是5厘米,從這個長方形紙片中剪下一個最大的正方形,最大正方形發(fā)邊長是幾厘米?可以剪幾個?
此題不僅考驗學(xué)生的數(shù)量關(guān)系,也考驗學(xué)生的空間想像能力。這個時候就可以引導(dǎo)學(xué)生通過畫一畫,剪一剪,得到正確答案,最大的正方形邊長是5厘米(由長方形的寬決定),而這樣的正方形有2個(由長方形的長來決定)
例:在《因數(shù)與倍數(shù)》這一單元中,一長方形紙片長18厘米,寬15厘米的長方形,現(xiàn)要從中剪出多個最大的正方形,最大正方形的邊長是多少厘米,可以剪幾個?
在本節(jié)課的教學(xué)中,可以利用類似上題的方法,借助圖形,引導(dǎo)學(xué)生正確理解題意。通過圖解答案,找到實質(zhì)要求就是求18和15的最大公因數(shù)是3,所以最大正方形的邊長是又長方形的長和寬共同來決定的,個數(shù)也是如此。
數(shù)形結(jié)合幫助老師引導(dǎo)學(xué)生理解,有利于將題目信息更加直觀化,最終求出正確答案。這樣一來,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)難度大大降低,學(xué)生會充分發(fā)揮形象思 維作用,探究、掌握數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)技能,獲取數(shù)學(xué) 思想方法,積累活動經(jīng)驗,增強數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果。
三、以形解形,技術(shù)助力
GeoGebra是一款強大而多功能的數(shù)學(xué)軟件, 它結(jié)合了幾何、代數(shù)、表格、圖形和統(tǒng)計等多種數(shù)學(xué)工具,能夠以交互和可視化的方式探索數(shù)學(xué)概念。使用GeoGebra可使抽象知識外顯化,幫助學(xué)生理解算理;利用動態(tài)操作吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生探索的欲望;數(shù)形結(jié)合的呈現(xiàn)方式,使得教學(xué)過程更充實,提高課堂利用率。
小學(xué)數(shù)學(xué)《圓的面積》這一內(nèi)容,對于小學(xué)生而言極為抽象,難以理解。關(guān)鍵是知道利用轉(zhuǎn)化的思想來推導(dǎo)公式,但是,以前學(xué)過的圖形就是線段圍成的圖形,圓是由曲線圍成的圖形。將曲線圖形如何轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)過的平面圖形學(xué)生無從下手。 動手體驗將圖形劃分為多等份,然后拼成另外一個圖形相對抽象,也需要耗費較長時間,而且不能看出極限的思想,難以保證預(yù)期效果。運用 GeoGebra 進(jìn)行動態(tài)展示,可以不斷細(xì)分調(diào)整分的份數(shù)值,結(jié)合動態(tài)演示,轉(zhuǎn)化為近似平行四邊形,學(xué)生很容易明白其中的道理,而且學(xué)生可以做到自由支配、自由學(xué)習(xí)。利用動態(tài)數(shù)學(xué)軟件 GeoGebra 設(shè)計和制作的相關(guān)教學(xué)素材,學(xué)生在計算機上調(diào)整相關(guān)的變量,可以清晰地觀察到把圓分為8 份、32份、64份……的時候,分的份數(shù)越多,小扇形就越接近于三角形,讓學(xué)生更直觀地對圖形的轉(zhuǎn)換進(jìn)行了解,滲透了極限 的思想,學(xué)生同時能找出近似平行四邊形底和高與半徑的關(guān)系。通過學(xué)生組內(nèi)、組間的溝通、探索,課堂生動有趣,利于發(fā) 現(xiàn)規(guī)律,教學(xué)成效顯然就會更高了。
數(shù)形結(jié)合思想還可以應(yīng)用在時間、速度、容量等方面的問題中。例如,學(xué)生需要計算旅行的時間和距離,教師可以讓學(xué)生繪制一個時間軸和距離圖形,通過觀察圖形來計算旅行的時間和距離。這樣的數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用可以幫助學(xué)生更好地理解和解決實際問題。
此外,數(shù)形結(jié)合思想還可以滲透到其他學(xué)科領(lǐng)域,豐富學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)體驗。例如,在自然科學(xué)中,可以通過數(shù)形結(jié)合的思想來研究物體的形狀、體積和表面積等問題;在美術(shù)中,可以利用數(shù)形結(jié)合的思想來創(chuàng)作各種有趣的圖形作品;在音樂中,可以通過數(shù)形結(jié)合的思想來理解音符的時值和音高等概念。這樣一來,數(shù)形結(jié)合思想不僅可以提高學(xué)生的數(shù)學(xué)水平,還可以幫助他們在其他學(xué)科中取得更好的學(xué)習(xí)效果。
數(shù)形結(jié)合思想具有廣泛的應(yīng)用和滲透價值。通過數(shù)形結(jié)合的教學(xué)方式,學(xué)生可以更好地理解數(shù)的概念,提高計算技能,培養(yǎng)解決問題的能力,并且還能拓展到其他學(xué)科領(lǐng)域,使學(xué)習(xí)更加有趣和富有意義。因此,教師在教學(xué)中應(yīng)積極運用數(shù)形結(jié)合思想,為學(xué)生提供更豐富的學(xué)習(xí)體驗。
參考文獻(xiàn)
[1]俞潔文. 數(shù)形結(jié)合 比較歸納 建構(gòu)概念——人教版教材三年級上冊“倍的認(rèn)識”教學(xué)實踐與思考[J]. 小學(xué)教學(xué)參考, 2019·8.
[2]黃挺艷. 小學(xué)數(shù)學(xué)數(shù)形結(jié)合教學(xué)策略[J]. 名師在線, 2023(19).
[3]羅以培. 數(shù)形結(jié)合,為計算教學(xué)插上翅膀[J]. 四川教育,2018(0):27.
[4]孫秋祥,李靜. GeoGebra軟件在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的實踐研究 ——以"角的度量"教學(xué)為例[J]. 小學(xué)教學(xué)參考,2023(2):47-49. DOI:10.3969/j.issn.1007-9068.2023.02.014.
[5]韋國.信息技術(shù)助力數(shù)形結(jié)合,優(yōu)化學(xué)生數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)[J].試題與研究,2020(21):52.