胡巧
數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué),數(shù)和形是數(shù)學(xué)知識(shí)體系中兩大基礎(chǔ)概念,把刻劃數(shù)量關(guān)系的數(shù)和具體直觀的圖形有機(jī)結(jié)合,將抽象思維與形象思維有機(jī)結(jié)合,根據(jù)研討問(wèn)題的需要,把數(shù)量關(guān)系的比較轉(zhuǎn)化為圖形性質(zhì)或其位置關(guān)系的討論,或把圖形間的待定關(guān)系轉(zhuǎn)化為相關(guān)元素的數(shù)量計(jì)算,即數(shù)與形的靈活轉(zhuǎn)換、相互作用,進(jìn)而探求問(wèn)題的解答就是數(shù)形結(jié)合的思想方法。數(shù)形結(jié)合的思想方法能揚(yáng)數(shù)之長(zhǎng)、取形之優(yōu),使得“數(shù)量關(guān)系”與“空間形式”珠連壁合,相映生輝。
數(shù)與形是數(shù)學(xué)研究中最古老的,也是最本質(zhì)的兩個(gè)側(cè)面。在現(xiàn)代數(shù)學(xué)研究中,數(shù)形結(jié)合既是一個(gè)重要的數(shù)學(xué)思想,也是一種常用的數(shù)學(xué)方法。一方面,許多數(shù)量關(guān)系、抽象概念和解析式,若賦予幾何意義,往往變得非常直觀;另一方面,一些圖形的屬性,若通過(guò)數(shù)量關(guān)系進(jìn)行研究,會(huì)使得圖形的性質(zhì)更豐富,更深刻。數(shù)形結(jié)合的思維與方法也是考試中重點(diǎn)考察的思維能力之一。巧妙的運(yùn)用數(shù)形結(jié)思想,不僅直觀,易發(fā)現(xiàn)解題途徑,而且能避免復(fù)雜的計(jì)算與推理,大大簡(jiǎn)化了解題過(guò)程。尤其在解選擇題、填空題時(shí)更顯其優(yōu)越。
一、在理解算理過(guò)程中滲透數(shù)形結(jié)合思想。
小學(xué)數(shù)學(xué)內(nèi)容中,有相當(dāng)部分的內(nèi)容是計(jì)算問(wèn)題,計(jì)算教學(xué)要引導(dǎo)學(xué)生理解算理。但在教學(xué)中很多老師忽視了引導(dǎo)學(xué)生理解算理,尤其在課改之后,老師們注重了算法多樣化,在計(jì)算方法的研究上下了很大功夫,卻更加忽視了算理的理解。我們應(yīng)該意識(shí)到,算理就是計(jì)算方法的道理,學(xué)生不明白道理又怎么能更好的掌握計(jì)算方法呢?在教學(xué)時(shí),教師應(yīng)以清晰的理論指導(dǎo)學(xué)生理解算理,在理解算理的基礎(chǔ)上掌握計(jì)算方法,正所謂“知其然、知其所以然?!备鶕?jù)教學(xué)內(nèi)容的不同,引導(dǎo)學(xué)生理解算理的策略也是不同的,我認(rèn)為數(shù)形結(jié)合是幫助學(xué)生理解算理的一種很好的方式。
(一)“分?jǐn)?shù)乘分?jǐn)?shù)”教學(xué)片段
課始創(chuàng)設(shè)情境:我們學(xué)校暑假期間粉刷了部分教室(出示粉刷墻壁的畫(huà)面),提出問(wèn)題:裝修工人每小時(shí)粉刷這面墻的1/5,1/4小時(shí)可以這面墻的幾分之幾?
在引出算式1/5×1/4后,教師采用三步走的策略:第一,學(xué)生獨(dú)立思考后用圖來(lái)表示出1/5×1/4這個(gè)算式。第二,小組同學(xué)相互交流,優(yōu)生可以展示自己畫(huà)的圖形,交流自己的想法,引領(lǐng)后進(jìn)生。后進(jìn)生受到啟發(fā)后修改自己的圖形,更好地理解1/5×1/4這個(gè)算式所表示的意義。第三,全班點(diǎn)評(píng),請(qǐng)一些畫(huà)得好的同學(xué)去展示、交流。也請(qǐng)一些畫(huà)得不對(duì)的同學(xué)談?wù)勛约旱膯?wèn)題以及注意事項(xiàng)。
這樣讓學(xué)生親身經(jīng)歷、體驗(yàn)“數(shù)形結(jié)合”的過(guò)程,學(xué)生就會(huì)看到算式就聯(lián)想到圖形,看到圖形能聯(lián)想到算式,更加有效地理解分?jǐn)?shù)乘分?jǐn)?shù)的算理。如果教師的教學(xué)流于形式,學(xué)生的腦中就不會(huì)真正地建立起“數(shù)和形”的聯(lián)系。
(二)“有余數(shù)除法”教學(xué)片段
課始創(chuàng)設(shè)情境:9根小棒,能搭出幾個(gè)正方形?要求學(xué)生用除法算式表示搭正方形的過(guò)程。
生:9÷4
師:結(jié)合圖我們能說(shuō)出這題除法算式的商嗎?
生:2,可是兩個(gè)搭完以后還有1根小棒多出來(lái)。
師反饋板書(shū):9÷4=2……1,講解算理。
師:看著這個(gè)算式,教師指一個(gè)數(shù),你能否在小棒圖中找到相對(duì)應(yīng)的小棒?
……
通過(guò)搭建正方形,大家的腦像圖就基本上形成了,這時(shí)教師作了引導(dǎo),及時(shí)抽象出有余數(shù)的除法的橫式、豎式,溝通了圖、橫式和豎式各部分之間的聯(lián)系。這樣,學(xué)生有了表象能力的支撐,有了真正地體驗(yàn),直觀、明了地理解了原本抽象的算理,初步建立了有余數(shù)除法的豎式計(jì)算模型。學(xué)生學(xué)得很輕松,理解得也比較透徹。
二、在教學(xué)新知中滲透數(shù)形結(jié)合思想。
在教學(xué)新知時(shí),不少教師都會(huì)發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生對(duì)題意理解不透徹、不全面,尤其是到了高年級(jí),隨著各種已知條件越來(lái)越復(fù)雜,更是讓部分學(xué)生“無(wú)從下手”?;诖?,把從直觀圖形支持下得到的模型應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中,溝通圖形、表格及具體數(shù)量之間的聯(lián)系,強(qiáng)化對(duì)題意的理解。
以“連除應(yīng)用題”教學(xué)片段為例:
課一開(kāi)始,教師呈現(xiàn)了這樣一道例題:“有30個(gè)桃子,有3只猴子吃了2天,平均每天每只猴子吃了幾個(gè)?”請(qǐng)學(xué)生嘗試解決時(shí),教師要求學(xué)生在正方形中表示出各種算式的意思。學(xué)生們經(jīng)過(guò)思考交流,呈現(xiàn)了精彩的答案。
30÷2÷3,學(xué)生畫(huà)了右圖:先平均分成2份,再將獲得一份平均分成3份。
30÷3÷2,學(xué)生畫(huà)了右圖:先平均分成3份,再將獲得一份平均分成2份。
30÷(3×2),學(xué)生畫(huà)了右圖:先平均分成6份,再表示出其中的1份。
以上片段,教師要求學(xué)生在正方形中表示思路的方法,是一種在畫(huà)線段圖基礎(chǔ)上的演變和創(chuàng)造。因?yàn)檎叫问嵌S的,通過(guò)在二維圖中的表達(dá),讓學(xué)生很容易地表達(dá)出了小猴的只數(shù)、吃的天數(shù)與桃子個(gè)數(shù)之間的關(guān)系。通過(guò)數(shù)形結(jié)合,讓抽象的數(shù)量關(guān)系、思考思路形象地外顯了,非常直觀,易于中下學(xué)生理解。
三、在數(shù)學(xué)練習(xí)題中挖掘數(shù)形結(jié)合思想。
運(yùn)用數(shù)形結(jié)合是幫助學(xué)生分析數(shù)量關(guān)系,正確解答應(yīng)用題的有效途徑。它不僅有助于學(xué)生邏輯思維與形象思維協(xié)調(diào)發(fā)展,相互促進(jìn),提高學(xué)生的思維能力,而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和數(shù)學(xué)意識(shí)。
(一)三角形面積計(jì)算練習(xí)
人民醫(yī)院包扎用的三角巾是底和高各為9分米的等腰三角形?,F(xiàn)在有一塊長(zhǎng)72分米,寬18分米的白布,最多可以做這樣的三角巾多少塊?
有些學(xué)生列出了算式:72×18÷(9×9÷2),但有些學(xué)生根據(jù)題意畫(huà)出了示意圖,列出72÷9×(18÷9)×2、72×18÷(9×9)×2和72÷9×2×(18÷9)等幾種算式。
在上面這個(gè)片段中,數(shù)形結(jié)合很好地促進(jìn)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際,靈活解決數(shù)學(xué)問(wèn)題,而且還有效地防止了學(xué)生的生搬硬套,打開(kāi)了學(xué)生的解題思路,由不會(huì)解答到用多種方法解答,學(xué)生變聰明了。
(二)百分?jǐn)?shù)分?jǐn)?shù)應(yīng)用題練習(xí)
參加乒乓球興趣小組的共有80人,其中男生占60%,后又有一批男生加入,這時(shí)男生占總?cè)藬?shù)的2/3。問(wèn)后來(lái)又加入男生多少人?
先把題中的數(shù)量關(guān)系譯成圖形,再?gòu)膱D形的觀察分析可譯成:若把原來(lái)的總?cè)藬?shù)80人看作5份,則男生占3份,女生占2份,因而推知現(xiàn)在的總?cè)藬?shù)為6份,加入的男生為6—5=1份,得加入的男生為80÷5=16(人)。
從這題不難看出:“數(shù)”、“形”互譯的過(guò)程。既是解題過(guò)程,又是學(xué)生的形象思維與抽象思維協(xié)同運(yùn)用、互相促進(jìn)、共同發(fā)展的過(guò)程。由于抽象思維有形象思維作支持,從而使解法變得十分簡(jiǎn)明扼要而巧妙。