摘" 要:培養(yǎng)學生的數(shù)形結(jié)合思想對提高其數(shù)學學習能力具有重要意義。數(shù)形結(jié)合思想的培養(yǎng),能夠引導學生轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的數(shù)學學習思維,以具象化的思維理解抽象的數(shù)學知識,降低知識學習難度,激發(fā)數(shù)學學習興趣,增強學習自信心。文章簡述數(shù)形結(jié)合思想的概念,分析培養(yǎng)小學生數(shù)形結(jié)合思想的重要性,立足教學層面從多個教學環(huán)節(jié)展開探討,提出幾點教學實踐建議,以期幫助學生抓住數(shù)學學科中“數(shù)”與“形”的融合點,培養(yǎng)數(shù)形結(jié)合思想,掌握高效的學習方法。
關鍵詞:小學數(shù)學;數(shù)形結(jié)合;實踐路徑
數(shù)學學科與其他學科的主要區(qū)別在于其知識內(nèi)容具有較強的抽象性和邏輯性,需要教師及時更新教學觀念,結(jié)合學科知識特點,將數(shù)形結(jié)合思想培養(yǎng)作為學科教學目標,實現(xiàn)復雜知識簡單化。在小學階段培養(yǎng)學生的數(shù)形結(jié)合思想不僅有助于其更高效、深入地理解學科知識,還能夠解決機械記憶所引發(fā)的低效學習問題,避免學生對學習數(shù)學產(chǎn)生抵觸心理,能夠感受數(shù)學的魅力,激發(fā)學習興趣。為此,教師要仔細研究數(shù)學學科知識的特點,采取多種教學方法,將數(shù)形結(jié)合思想的培養(yǎng)融入各個教學環(huán)節(jié),提高學生的學習效果。
一、數(shù)形結(jié)合思想概述
數(shù)形結(jié)合思想即主張將數(shù)與形深入結(jié)合,用數(shù)概括形的相關知識,用形展現(xiàn)數(shù)學理論知識的學習方法。在數(shù)學學習中運用數(shù)形結(jié)合思想,能夠增強理論的直觀性與形象性,便于學生掌握抽象的數(shù)學知識,逐步提高抽象思維能力、數(shù)學認知水平和知識理解能力。相較于傳統(tǒng)的數(shù)學學習方式,數(shù)形結(jié)合思想對學生數(shù)學思維的發(fā)展起到了重要的促進作用,其以更為簡潔、多元的教學過程提高學生的學習效率,極大地豐富學生的學習體驗,助力其數(shù)學學習能力的發(fā)展。
二、培養(yǎng)數(shù)形結(jié)合思想的重要性
1. 激發(fā)學習興趣
培養(yǎng)學生的數(shù)形結(jié)合思想,引導其在數(shù)學學習中將有趣、直觀的圖形與枯燥、抽象的數(shù)學知識相結(jié)合,能夠點燃學生的學習熱情。特別是對于低年級學生來說,其正處于形象思維發(fā)展的關鍵階段,習慣通過直觀感知“形”的方式掌握“數(shù)”,而培養(yǎng)數(shù)形結(jié)合思想符合其認知規(guī)律,有助于學生以更積極的學習態(tài)度投入課堂學習活動。
2. 優(yōu)化認知結(jié)構
數(shù)形結(jié)合強調(diào)數(shù)學知識之間的聯(lián)系和轉(zhuǎn)化,這也是構建知識體系的過程。因此,培養(yǎng)學生的數(shù)形結(jié)合思想,本質(zhì)上是優(yōu)化學生的數(shù)學知識認知結(jié)構,有助于提高其自主學習能力。學生將數(shù)形結(jié)合思想作為學習數(shù)學的思維模式,將主動對獲取的數(shù)學知識搭建框架,提高認知水平,養(yǎng)成良好學習習慣。
3. 促進思維發(fā)展
在小學階段注重培養(yǎng)學生的數(shù)形結(jié)合思想,既能夠培養(yǎng)學生的直覺思維、抽象思維和辯證思維,又能夠激活學生的發(fā)散思維和創(chuàng)新思維。這拓寬了學生的思維發(fā)展路徑,為其運用數(shù)學思維探究知識提供了更多的選擇。數(shù)形結(jié)合思想的培養(yǎng),將幫助學生直觀剖析問題的本質(zhì),扎實掌握數(shù)學概念和規(guī)律,提升思維的靈活性,促進思維發(fā)展。
三、培養(yǎng)數(shù)形結(jié)合思想的具體路徑
1. 實施概念教學,促進知識理解
小學生的認知規(guī)律以直觀感知為起點,經(jīng)歷表象形成的過程,最終具備構建學科概念的思維能力。換言之,表象的建立與形成是促進直觀感知和概念形成的重要環(huán)節(jié),也是學生思維能力發(fā)展過程中不可缺少的階段。教師要遵循學生的認知規(guī)律,立足數(shù)學學科中的概念教學,運用數(shù)形結(jié)合的方法,以生動、形象的圖形呈現(xiàn)概念內(nèi)容與概念之間的聯(lián)系,使學生直觀感知概念的形成過程,加深對數(shù)學知識的理解,體會數(shù)形結(jié)合思想在數(shù)學學習中的重要作用,初步啟發(fā)其數(shù)形結(jié)合思想。
例如,在教學人教版《義務教育教科書·數(shù)學》(以下統(tǒng)稱“人教版教材”)二年級上冊“長度單位”時,教師可以在黑板上畫出長度不同的線段,用此方法將抽象的長度單位轉(zhuǎn)化為直觀的線段圖形,將長度單位的“數(shù)”轉(zhuǎn)化為線段長度的“形”,便于學生了解不同長度單位所表示的具體長度,深化其對長度單位這一重點知識的認識。首先,教師利用直尺在黑板上畫出長度為1厘米的線段,引導學生觀察1厘米所表示的實際長度。其次,教師在該線段下方畫出一條長度為1米的線段,通過直觀對比兩條線段,使學生清晰地認識到1厘米和1米的區(qū)別。再次,教師拓展其他長度單位,如分米,在1厘米和1米的線段之間,畫出長度為1分米的線段,讓學生對比三條線段的長度,認識厘米、分米和米三個長度單位之間的大小關系。最后,鼓勵學生嘗試畫出不同長度的線段,并用直尺測量,分析三個長度單位之間的數(shù)量關系,使其進一步認識“1分米 = 10厘米,1米 = 10分米 = 100厘米”的長度進位關系,在比較“形”的過程中深化對“數(shù)”的理解,加深對數(shù)學概念的解讀,提高學習效率。
2. 剖析例題圖片,明確運算思路
數(shù)學運算是小學數(shù)學學習中的重要環(huán)節(jié)之一,其建立在學生理解并掌握數(shù)學概念的基礎之上。學生在理解數(shù)學概念的過程中需要運用到數(shù)形結(jié)合思想,而在數(shù)學運算的過程中同樣需要運用到數(shù)形結(jié)合思想,從而快速厘清題目條件,確定解題思路。數(shù)學教材在鍛煉學生數(shù)學運算能力方面提供了豐富的教學素材,教師應該深入分析教材內(nèi)容,挖掘數(shù)學運算內(nèi)容中“數(shù)”與“形”的本質(zhì)聯(lián)系,引導學生通過觀察例題圖片獲取數(shù)學信息,運用數(shù)形結(jié)合思想,梳理運算過程,理解運算意義,提高運算能力。
例如,在教學人教版教材二年級上冊“表內(nèi)乘
法(一)”中“乘法的初步認識”這部分內(nèi)容時,教師可以讓學生觀察教材中的例題圖片,結(jié)合問題(1),向?qū)W生提問:“數(shù)一數(shù),圖中的小飛機里一共有多少人?”學生經(jīng)查數(shù)后可得答案是15人。隨后,教師引導學生運用數(shù)學方法計算小飛機里的人數(shù),學生結(jié)合所學知識,以“3 + 3 + 3 + 3 + 3 = 15”的加法計算方式解得此題。在此基礎上,教師結(jié)合圖片,繼續(xù)向?qū)W生提問:“圖中每架小飛機里有多少人?一共有幾架小飛機?”根據(jù)圖片內(nèi)容,學生可以獲取“圖中每架小飛機里有3人,一共有5架小飛機”這一信息。隨后,教師提出問題:“根據(jù)圖中的數(shù)學信息,能否以更簡便的方式計算小飛機里的總?cè)藬?shù)?”通過這樣的問題,教師向?qū)W生滲透乘法知識,使其結(jié)合圖片分析每架小飛機里的人數(shù)相同,1架小飛機里有3人,一共有5架小飛機,5個3相加等于15,用乘法的計算方式求解可以列出算式5 × 3 = 15。學生結(jié)合圖片內(nèi)容,理解5個3相加,即5 × 3,通過讀圖理解乘法的運算思路,初步掌握乘法的運算方法。
3. 畫圖理解題意,激活數(shù)學思維
低年級的數(shù)學習題往往會提供給學生相應的圖片輔助其分析題意,厘清解題思路,而在面對難度較大的數(shù)學習題時,學生時常因題目中的條件較為復雜而難以理解題目的要求。針對這種情況,教師可以通過引導學生結(jié)合題意畫圖,培養(yǎng)其通過畫圖理解知識的意識,體驗數(shù)形結(jié)合中以形助數(shù)思想在解數(shù)學題過程中的實際應用,達到激活數(shù)學思維、提高數(shù)形結(jié)合能力的目的,這有助于學生快速理解題意,培養(yǎng)數(shù)形結(jié)合思想。
例如,在教學人教版教材三年級下冊“面積”時,在學生理解并掌握長方形和正方形面積計算公式的基礎上,教師可以指導學生運用數(shù)形結(jié)合的方法求解實際問題,分析題目已知條件,梳理解題思路,提高解題效率,培養(yǎng)數(shù)形結(jié)合思想。以習題“一個長方形花壇,長50分米,寬25分米,要在花壇中劃出一塊正方形場地種植灌木,則這塊正方形場地的面積最大是多少?”為例,對于這類應用題,學生往往難以找到解決問題的切入點,此時教師可以引導學生運用數(shù)形結(jié)合的方式簡化問題,抓住解題關鍵信息。此題要求學生求解“長方形中正方形的最大面積”,聯(lián)系所學知識,運用正方形面積計算公式“邊長 × 邊長”。因此在本題中,學生需要分析題意,找出長方形花壇中正方形的最大邊長,即可求出正方形場地的最大面積。教師可以指導學生根據(jù)題目的已知條件畫出長方形花壇的簡圖,隨后要求學生試著在圖中畫出最大的正方形。通過這種方式,學生能夠直觀發(fā)現(xiàn)在長方形花壇中,正方形的最大邊長即長方形的寬,為25分米,則此題的答案為25 × 25 = 625(平方分米)。通過這一解題過程,學生能夠體會到數(shù)形結(jié)合思想在分析題意方面的優(yōu)勢,并通過解決實際問題提高解題能力,促進數(shù)形結(jié)合思想的形成。
4. 學會以數(shù)解形,培養(yǎng)逆向思維
在小學階段的數(shù)學學習中,學生更多的是運用以形助數(shù)的方式解決數(shù)學問題,但教師同樣要重視培養(yǎng)學生以數(shù)解形的思維能力。以數(shù)解形的運用,能夠使學生借助“數(shù)”的精確性優(yōu)勢,將“形”轉(zhuǎn)化為“數(shù)”,在兩者之間建立聯(lián)系,以便學生從“數(shù)”的角度挖掘和探究“形”的內(nèi)在規(guī)律,從而辯證地思考“數(shù)”與“形”結(jié)合的問題。這種數(shù)形結(jié)合思想多運用于與圖形相關的學習和解題中,在教學這部分內(nèi)容時,教師要注重引導學生運用以數(shù)解形深化對圖形的認識,高效解決圖形類的數(shù)學問題。
例如,人教版教材四年級下冊“三角形”這一單元要求學生重點掌握三角形定理,以及由此定理衍生出的經(jīng)典數(shù)學題目。題目如下:有4組長度不一的小木條,每組小木條的長度分別為6 cm、7 cm、8 cm,4 cm、5 cm、9 cm,3 cm、6 cm、10 cm,8 cm、11 cm、11 cm。以上幾組小木條中,哪組小木條能夠圍成一個三角形?結(jié)合該習題,教師可以引導學生運用以數(shù)解形的方式,嘗試按照每組小木條的長度數(shù)據(jù),用直尺在草稿紙上畫出對應的線段,觀察這些線段是否能夠圍成一個三角形,能夠圍成一個三角形的三條線段的長度存在什么關系?不能圍成三角形的三條線段又存在什么關系?通過這種方式,將題目中“數(shù)”轉(zhuǎn)化為“形”,觀察“形”是否滿足題意,直觀解決“數(shù)”的問題。在思維變換的過程中,學生能夠通過實際操作分析三角形三條邊之間的關系,從而深刻理解“三角形任意兩邊的和大于第三邊”這一定理,加強對三角形基礎類型題解題方法的掌握,培養(yǎng)數(shù)形結(jié)合思想。
5. 活用數(shù)形結(jié)合,突破教學難點
在向?qū)W生展示以形助數(shù)和以數(shù)解形的數(shù)形結(jié)合思想在數(shù)學學習中的實際應用方法后,學生已經(jīng)初步形成數(shù)形結(jié)合思想。為進一步提高學生的數(shù)形結(jié)合思想運用能力,促進其思維全面發(fā)展,教師可以通過引導學生運用數(shù)形結(jié)合思想突破教學難點的方式,強化其思維能力,使其領悟數(shù)形結(jié)合思想的本質(zhì)。教師要圍繞重點和難點知識給予學生主動思考和探究的機會,鼓勵其運用數(shù)形結(jié)合思想探究解決問題的方法,將積累的解題經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為數(shù)形結(jié)合思想,提高其數(shù)形轉(zhuǎn)化能力,把握“數(shù)”與“形”的本質(zhì)關系,培養(yǎng)數(shù)形結(jié)合思想。
例如,在教學人教版教材五年級下冊“分數(shù)的加法和減法”時,在掌握同分母分數(shù)加法和減法計算方法的基礎上,學生需要重點學習“通分”知識,這對于學生能否高效、正確地計算異分母分數(shù)加法和減法習題起著重要作用。在講解“通分”這部分知識時,教師可以鼓勵學生運用數(shù)形結(jié)合思想探究新知,認識“異分母分數(shù)通分”的本質(zhì),攻克解題難點。以題目“[34+18=?]”為例,教師可以讓學生用圖示法將[34]和[18]兩個異分母分數(shù)通分成同分母分數(shù),求解此題。首先,學生畫出兩個完全相同的長方形,并將每一個長方形都平均分為8個小長方形。其次,學生在其中一個長方形中以兩個小長方形為1個單位,將8個小長方形平均分為4份,將其中3份,即6個小長方形涂上其他顏色,代表[34,] 在另一個長方形中將1個小長方形涂上顏色,代表[18。] 最后,學生通過觀察涂色后的圖形,得到[34=68,] 由此解得題目為[34+18=68+18=78,] 形象理解“異分母分數(shù)通分”的本質(zhì),攻克學習難點,同時也認識到了數(shù)形結(jié)合思想在挖掘抽象數(shù)學概念內(nèi)涵方面的價值,學會靈活運用數(shù)形結(jié)合思想創(chuàng)新數(shù)學知識學習方法,提高數(shù)學學習能力。
綜上所述,培養(yǎng)學生數(shù)形結(jié)合思想在小學數(shù)學教學中的意義不言而喻,既能進一步開闊學生的思維,促使其發(fā)散思維,從多元角度思考問題、理解知識,又能改變學生對數(shù)學學習的刻板印象,感受數(shù)學學習的樂趣,增強學習自信,提高解決問題的能力。在實際教學中,教師應該向?qū)W生展示數(shù)形結(jié)合思想在學習數(shù)學知識方面的重要性,引導學生對數(shù)形結(jié)合思想形成正確認識,采用多種方式演示數(shù)形結(jié)合思想在思考和解題中的運用,逐步激活學生的思維,鼓勵學生運用數(shù)形結(jié)合思想自主攻克數(shù)學學習難點,發(fā)揮數(shù)形結(jié)合思想的作用,提高數(shù)學實踐能力。
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