《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》指出:幾何直觀可以幫助學(xué)生直觀地理解數(shù)學(xué),在整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中都發(fā)揮著重要作用。畫圖也是一種幾何直觀,旨在借助圖形幫助學(xué)生直接感知與認(rèn)識(shí)事物的性質(zhì)或數(shù)量關(guān)系。數(shù)學(xué)家希爾伯特在《直觀幾何》一書中指出:圖形可以幫助我們發(fā)現(xiàn)、描述研究的問題;可以幫助我們尋求解決問題的思路;可以幫助我們理解和記憶得到的結(jié)果,這就是圖形帶給我們的好處。在實(shí)際教學(xué)中,我們發(fā)現(xiàn),學(xué)生普遍缺乏畫圖的意識(shí)與能力,遇到較為復(fù)雜的問題,很少會(huì)主動(dòng)想到用畫圖的方式來幫助思考和解答。由此看來,研究畫圖的妙用有其獨(dú)特的現(xiàn)實(shí)意義。
概念在數(shù)學(xué)教學(xué)中有著舉足輕重的作用。在日常教學(xué)中,我們常常發(fā)現(xiàn),有些概念如果僅僅依靠文字?jǐn)⑹?,學(xué)生理解起來比較困難,即使記住了結(jié)論,也常常是知其然而不知其所以然。借助畫圖法來幫助學(xué)生理解概念的本質(zhì),則能產(chǎn)生意想不到的教學(xué)效果。
例如:教學(xué)蘇教版五上《小數(shù)的近似數(shù)》一課,教師出示練習(xí)題:寫出4.96的近似數(shù)(精確到十分位)。學(xué)生出現(xiàn)了兩種答案——5和5.0,教師組織學(xué)生討論,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生都同意近似數(shù)是5.0,但不少學(xué)生只是基于題目要求“精確到十分位”而認(rèn)為近似數(shù)末尾的0不能去掉。學(xué)生是否真正了解近似數(shù)5.0和5的區(qū)別呢?于是,教師追問:近似值取5.0與5有區(qū)別嗎?大多數(shù)學(xué)生面露難色沉默不語,只有幾個(gè)學(xué)生表示5.0與5的精確度不同。其實(shí),這個(gè)問題對(duì)學(xué)生來說用語言表述起來確實(shí)比較困難,為了幫助學(xué)生理解,教師呈現(xiàn)圖1、圖2引導(dǎo)他們進(jìn)行對(duì)比。從圖中能清楚地看出:近似數(shù)5.0的取值范圍介于4.95—5.04之間,而近似數(shù)5的取值范圍介于4.5—5.4之間,很好地解釋了為什么近似數(shù)5.0比5更加精確。以后,學(xué)生也就不會(huì)再隨意去掉近似數(shù)末尾的0了??梢?,用畫圖法表述概念,使概念的呈現(xiàn)變得簡單、直觀,便于學(xué)生觀察和理解,認(rèn)清概念本質(zhì)。
(圖1)
(圖2)
在教學(xué)中,我們常常發(fā)現(xiàn),有些教學(xué)難點(diǎn)教師反復(fù)講解很多遍卻還是收效甚微,學(xué)生要么當(dāng)時(shí)聽懂了隔段時(shí)間又忘記了,要么只會(huì)死記方法而不會(huì)靈活運(yùn)用。這是由于學(xué)生對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)只是浮于表面,而沒有從根本上去理解。對(duì)于一些教學(xué)難點(diǎn),教師不妨采用畫圖的方法輔助教學(xué),促進(jìn)學(xué)生理解知識(shí)本質(zhì)。
例如:教學(xué)蘇教版四下《解決問題的策略:畫圖》一課,有這樣一個(gè)問題:一個(gè)正方形的邊長是4分米,如果把對(duì)邊增加1分米,面積增加多少平方分米?如果把鄰邊增加1分米呢?學(xué)生對(duì)“對(duì)邊”和“鄰邊”的理解往往是學(xué)習(xí)的難點(diǎn),通過畫圖(如圖3、圖4)則能很好地幫助學(xué)生突破這個(gè)難點(diǎn)。
圖3 對(duì)邊增加
圖4 鄰邊增加
學(xué)生能從兩幅圖中直觀地看出“對(duì)邊”和鄰邊”的區(qū)別,增加部分的面積也直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生眼前,對(duì)邊增加時(shí)只要用增加的長度×原有邊長即可,鄰邊增加時(shí)則需要用分割法或用現(xiàn)有的大面積減小面積。
畫圖法有助于學(xué)生從圖中尋找新的靈感,從而想出多種方法解決同一問題,促使他們?cè)谔剿?、?duì)比和交流多種方法的過程中,不斷加深對(duì)問題的認(rèn)識(shí)和對(duì)方法的理解,從而促進(jìn)他們數(shù)學(xué)思維的發(fā)展。
(圖5)
(圖6)
小學(xué)生的思維正處于從具體形象思維向抽象邏輯思維過渡的階段,通過畫圖能使復(fù)雜的問題變簡單、抽象的問題變具體。學(xué)生在畫圖過程中能逐步體會(huì)到圖形的優(yōu)勢,找到一些在文字表述中不易發(fā)現(xiàn)的潛藏性內(nèi)容,從而發(fā)現(xiàn)解題思路,滲透數(shù)形結(jié)合、對(duì)應(yīng)、轉(zhuǎn)化等數(shù)學(xué)思想,這些都是學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力和源泉。