浙江杭州市余杭區(qū)良渚七賢小學(xué)(311100) 陳艷飛
小學(xué)低年級的學(xué)生抽象思維、邏輯分析能力還不夠成熟,需要逐步培養(yǎng)和提升。筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),學(xué)生在解決問題的過程中,面對繁雜的文字或者遇到較抽象的題目,時常會出現(xiàn)題意理解錯誤、解題思路不清晰等情況。這些情況長期不解決,會使得學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性降低、學(xué)習(xí)興趣減弱、學(xué)習(xí)能力下降。學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)該是生動活潑、主動且富有個性的過程。因此,教師在教學(xué)中可巧用畫圖“繪”數(shù)學(xué),幫助學(xué)生明確概念、理解題意、厘清邏輯關(guān)系、厘清數(shù)量關(guān)系、明確解題方向,從而得出解題策略,讓學(xué)生能站得高看得遠,數(shù)學(xué)思維更上一個臺階。
在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,數(shù)形結(jié)合能將抽象復(fù)雜的問題具體化、形象化,使得學(xué)生在解題時思路更加清晰,提升學(xué)生的解題能力。筆者就學(xué)生解題時的畫圖情況進行調(diào)研,采取分層抽樣方式對執(zhí)教學(xué)校的一至三年級學(xué)生進行抽樣調(diào)查,等比例選取了一至三年級共125 名學(xué)生發(fā)放問卷(如圖1),收回問卷120 份,回收率大于95%,調(diào)研數(shù)據(jù)具備參考價值。調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果見表1。
表1 調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計表
圖1 調(diào)查使用的問卷
根據(jù)調(diào)查結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),大部分學(xué)生的畫圖解題意識較薄弱,認為畫圖并不能幫助自己解決問題,覺得畫圖煩瑣費時;還有學(xué)生覺得畫圖會顯得自己對知識理解得不夠好,久而久之就不喜歡畫圖了;只有少數(shù)學(xué)生認為畫圖能夠幫助梳理數(shù)學(xué)信息、厘清題意、提取關(guān)鍵信息、簡化問題,從而提高做題的效率。
畫圖解題的過程需要學(xué)生多種感官的共同參與。運用畫圖簡化問題,將一些文字描述直觀呈現(xiàn),需要從抽象的問題中概括問題的本質(zhì),這個過程需要學(xué)生長期的經(jīng)驗積累。調(diào)研結(jié)果顯示,導(dǎo)致學(xué)生不喜歡畫圖解題的主要原因有:學(xué)生接觸畫圖解題的例題較少,掌握的畫圖策略較少;學(xué)生的主動意識不夠,平時沒有養(yǎng)成畫圖習(xí)慣;學(xué)生的抽象思維能力有限,不能運用畫圖將問題直觀化;學(xué)生未能找到題型與畫圖的聯(lián)系,缺少畫圖技巧,使得畫圖作用不大。
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2022 年版)》(以下簡稱“新課標”)提到,“幾何直觀主要是指運用圖表描述和分析問題的意識與習(xí)慣”“建立形與數(shù)的聯(lián)系,構(gòu)建數(shù)學(xué)問題的直觀模型”“利用圖表分析實際情境與數(shù)學(xué)問題,探索解決問題的思路”。畫圖與幾何直觀聯(lián)系密切,運用畫圖能搭建形象思維與抽象思維的橋梁,“以形助數(shù)、以數(shù)解形”形成數(shù)形結(jié)合,運用畫圖策略將抽象的概念內(nèi)涵、數(shù)量關(guān)系、數(shù)學(xué)規(guī)律可視化,將復(fù)雜的問題簡單化,可提升學(xué)生解題的成就感,增強學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信心。小學(xué)階段,學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個循序漸進的過程。在日常的教學(xué)中,教師應(yīng)不斷滲透畫圖意識,注重培養(yǎng)學(xué)生的畫圖習(xí)慣,提升學(xué)生運用畫圖方法解決數(shù)學(xué)問題的能力,促進學(xué)生數(shù)學(xué)思維的發(fā)展。
在小學(xué)低段數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生主動畫圖的意識比較淡薄。大多數(shù)學(xué)生面對題目時往往是看著題目空想,當遇到文字較多、題意較難理解的題目時也只是多讀幾遍題目,這樣,學(xué)生容易出現(xiàn)思路不清、邏輯混亂等情況。長此以往,學(xué)生會逐漸失去學(xué)習(xí)這類題目的信心,削弱學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。對此,如果教師換個思路,在平時的教學(xué)中不斷滲透畫圖意識,在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生將復(fù)雜的文字內(nèi)容轉(zhuǎn)換為直觀的圖形,培養(yǎng)學(xué)生畫圖能力,幫助學(xué)生體會畫圖解題的便捷,使學(xué)生樂意畫圖,進而提升學(xué)生畫圖的主動性,這類問題自然也就迎刃而解了。
【例1】教學(xué)問題:“12 個小朋友排成一排,從左往右數(shù),小明排在第7,小云排在第11,小明和小云之間有幾個小朋友?”
這個問題對于一年級的學(xué)生來說,直接通過思考得出答案是比較困難的。如果教師平時教學(xué)這類題型時常引導(dǎo)學(xué)生畫圖分析,那么學(xué)生看到這道題就會想到通過畫圖(如圖2)直觀表示出12 個小朋友的位置關(guān)系。當學(xué)生學(xué)會通過畫圖解答這個問題后,之后再遇到類似的問題自然就會選擇用畫圖策略進行解答。
圖2 畫圖表示例1問題中的位置關(guān)系
畫圖能夠有效地突出解題線索,直觀展示計算推理過程。培養(yǎng)學(xué)生的畫圖習(xí)慣,有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的能力。
【例2】教學(xué)問題:“(1)用兩個完全一樣的正方形拼一個長方形,長方形的周長比每個正方形多12 厘米。每個正方形的周長是多少厘米?(2)張大爺打算用籬笆圍一個長方形果園,長10米、寬6米,其中一邊靠墻,需要多少米的籬笆?”
對于這類習(xí)題,抽象思維能力較弱的學(xué)生容易思路混亂,產(chǎn)生畏難情緒,但是,如果運用畫圖來解就能很直觀地得出結(jié)果,如圖3、圖4。
圖3 學(xué)生運用畫圖解例2題(1)的過程
圖4 學(xué)生運用畫圖解例2題(2)的過程
運用畫圖策略幫助學(xué)生拓展解題思路、梳理步驟、明確邏輯關(guān)系、提煉過程,學(xué)生能夠通過畫圖發(fā)現(xiàn)解題思路,找到圖形周長之間的關(guān)系,提出自己的思考。這有利于學(xué)生主動性思維、抽象思維的培養(yǎng),有助于學(xué)生在探索畫圖解決問題的過程中初步形成幾何直觀和推理意識。
喜愛畫圖是小朋友的天性,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中巧用畫圖,不但能增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,還能進一步激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動力,促進學(xué)生主動學(xué)習(xí)。運用畫圖把復(fù)雜的問題簡單化、煩瑣的文字圖像化、抽象的語言直觀化,有助于提升學(xué)生解決問題的能力。
【例3】教學(xué)問題:“小華有39元錢,如果小紅給小華14 元,那么他們倆的錢數(shù)就相同了,小紅原來有多少元?”
面對這類贈予一定數(shù)量后求自身原來是多少的題型,如果學(xué)生讀題后只是在腦海里想象過程,對題目邏輯關(guān)系的理解就容易出錯,如果運用畫圖策略,解題思路就會更加清晰。
如圖5,可知小華原來有39 元,加上小紅給的14 元,就是39+14=53(元),此時小紅也有53 元。求小紅原來有多少錢,只需要把小紅現(xiàn)有的錢加上14元即可,53+14=67(元)。
圖5 用線段圖厘清數(shù)量關(guān)系
運用畫圖策略不僅能幫助學(xué)生厘清數(shù)量關(guān)系、明確概念本質(zhì)、探究數(shù)學(xué)規(guī)律,還能化繁為簡高效解決問題。通過畫圖,學(xué)生的多種感官能協(xié)同作用,對已學(xué)知識融會貫通,做到舉一反三,學(xué)生通過圖形能想到同一類題,還有這類題的解題思路和方法。
【例4】教學(xué)問題:“小紅家、小麗家和學(xué)校在同一條直路上,小紅家距離學(xué)校682 米,小麗家距離學(xué)校743 米。小紅家距離小麗家多少米?有幾種可能的情況?”
對于同一條直線上的三點之間的距離問題,畫圖更直觀,如圖6可明顯得出要分兩種情況。
圖6 畫圖分析三點之間距離問題
【例5】教學(xué)問題:“喜迎新春,學(xué)校舉行了寫帶‘春’字成語的比賽,小明寫了5 個,小紅寫了4 個,小明和小紅一共寫出了多少個帶‘春’字的成語?”
如圖7,通過畫圖可以分析共同(相交)的部分是多少,不同的部分是哪些,幫助學(xué)生形成有序思考的數(shù)學(xué)思維。
圖7 畫圖分析集合問題
對于集合類問題,可以畫出類似的圖形解答,提高學(xué)習(xí)的效率和答題準確率,使學(xué)生能舉一反三,增強學(xué)生的自信心,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
當學(xué)生面對難度較大的數(shù)學(xué)問題時,僅通過讀題難以厘清思路且無從下筆。此時,教師積極引導(dǎo)學(xué)生用畫圖策略幫助理解,讓學(xué)生深刻感受通過畫圖策略將抽象的難題變成“可視”的圖形的過程,體會活用畫圖策略能將復(fù)雜的問題簡單化、煩瑣的文字圖像化,幫助高效解決難題,進一步體會到畫圖的便捷性、重要性。
【例6】教學(xué)問題:“如果a+b=5,ab=4,求a2+b2的值?若a+b=9,a2+b2=65,求ab的值?”
對于這類題型,可巧用完全平方公式(a±b)2=a2+b2± 2ab解題,很多學(xué)生并不能理解這個公式的推理過程,在使用時容易混淆。學(xué)生需要對這個公式理解透徹并能靈活運用,如圖8 所示,可以借助畫圖幫助學(xué)生理解、記憶,這不但有助于學(xué)生更好地使用公式,更有利于學(xué)生利用公式變形巧妙地解決類似的數(shù)學(xué)問題。
圖8 借助畫圖理解完全平方公式
教師要提高學(xué)生主動畫圖解題的意識,引導(dǎo)學(xué)生分析問題時可參考例題圖形,在教學(xué)中潛移默化地滲透畫圖解題意識,注重學(xué)生畫圖解題能力的培養(yǎng),重視畫圖策略的階段性教學(xué)。
低段數(shù)學(xué)教材中的圖形一般是實物圖、情境圖,圖片為主文字為輔,可見對于低段學(xué)生的畫圖能力的要求是學(xué)生能用自己喜歡的圖形表示題意并解決問題。
如何讓學(xué)生喜歡上運用畫圖去理解題意呢?針對小學(xué)生的心理特點,在低段數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中,為提升學(xué)生畫圖解題的主觀意識以及培養(yǎng)學(xué)生畫圖解題的習(xí)慣,教師需要注意畫圖解題教學(xué)的趣味性,不要僅僅為了得到答案而畫圖,這樣會使整個畫圖過程顯得枯燥無味,而是要在畫圖中體現(xiàn)思維,這樣的畫圖才是有意義的,讓學(xué)生感受到畫圖的生動有趣,感受到數(shù)學(xué)源于生活,明白可以畫圖解決生活中的實際問題,從而幫助學(xué)生得到全面的發(fā)展。
教師滲透畫圖意識的同時需要及時對學(xué)生的畫圖策略給予恰當評價。教學(xué)低段學(xué)生時,可以引導(dǎo)學(xué)生在畫圖中增加自己喜歡的元素,讓學(xué)生結(jié)合例題、生活情境等進行畫圖改造,形式可以多種多樣。同時,對于學(xué)生的畫圖成果,教師也要及時給予評價,這有助于提升學(xué)生的畫圖積極性以及興趣。評價方式可以多種多樣,可以是教師的評價、同學(xué)的評價、自我的評價、家長的評價等。高效的評價可以強化學(xué)生的畫圖意識,有利于學(xué)生之間相互學(xué)習(xí)畫圖策略,幫組學(xué)生樹立信心,促進學(xué)生積極發(fā)展。
學(xué)生的天性都比較喜歡“畫”,學(xué)生將自己的理解、思考過程和思考結(jié)果通過畫圖展示出來,同時也將自己的數(shù)學(xué)思維體現(xiàn)出來。引導(dǎo)學(xué)生把數(shù)學(xué)畫出來,可以通過畫點子圖、線段圖、解題思路圖、小報等,去理解和表達自己眼中的數(shù)學(xué)知識。讓學(xué)生的思維可視化,有助于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。學(xué)生的“畫”不僅僅是美術(shù)層面的畫,更是學(xué)生帶著數(shù)學(xué)思考的畫。
由于小學(xué)低段學(xué)生缺乏畫透視圖、線段圖、草圖等的日常練習(xí),畫圖經(jīng)驗不足,畫圖能力較弱。平時教師需要加強畫圖策略的滲透,可以布置一些畫圖實踐作業(yè),可以是手抄報、情境設(shè)計圖、數(shù)學(xué)小游戲設(shè)計等,看看學(xué)生的創(chuàng)意,這對他們的思維是一種鍛煉和啟發(fā)。
學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中遇到難理解的問題時,巧用畫圖策略可以幫助拓展思維,進行思維上的突破,從而找到解題的方法。教師要認識到這一點,在教學(xué)過程中潛移默化地滲透畫圖策略,適當?shù)夭扇—剟顧C制、游戲機制,讓學(xué)生將畫圖當作一種好玩的游戲,還可以讓學(xué)生根據(jù)自己的想法去設(shè)計主題為“生活與數(shù)學(xué)”的手抄報,結(jié)合畫圖進行題型歸類整理,讓學(xué)生樂于畫圖,從而培養(yǎng)學(xué)生的畫圖能力。
在低段數(shù)學(xué)的教學(xué)中,教師要結(jié)合教學(xué)目標,綜合學(xué)生的實際情況,引導(dǎo)學(xué)生通過畫圖將題目以更加直觀、簡單的形式呈現(xiàn),從而使學(xué)生感受到畫圖的實用價值,培養(yǎng)學(xué)生的畫圖習(xí)慣,提升學(xué)生運用畫圖解決問題的能力,幫助學(xué)生形成不同的思維模式和解題的思路。