摘 要:作為數(shù)學(xué)教學(xué)中一項(xiàng)最基本的思想及方法,數(shù)形結(jié)合既可以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,又可以幫助學(xué)生解決很多難題。數(shù)與形關(guān)系的轉(zhuǎn)化可以將復(fù)雜的問題簡單化、抽象的問題直觀化,有利于學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題,提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率。小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)注重數(shù)形結(jié)合方法的引入,幫助小學(xué)生奠定數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:數(shù)形結(jié)合;小學(xué)數(shù)學(xué)課堂;以形助數(shù);以數(shù)解形
中圖分類號:G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:2095-9192(2021)36-0026-02
引? 言
“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,隔離分家萬事休?!?著名數(shù)學(xué)家華羅庚用上面這首詩準(zhǔn)確地表述了“數(shù)形結(jié)合”在數(shù)學(xué)中的重要作用。學(xué)生利用數(shù)形結(jié)合思想,可以將抽象的問題直觀地展現(xiàn)出來,從而分析數(shù)量關(guān)系,快速解決問題。下面筆者根據(jù)多年來的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)談?wù)勑W(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中巧用數(shù)形結(jié)合的優(yōu)勢。
一、以形助數(shù),直觀抽象
(一)有利于把握概念本質(zhì)
對具體物體的計(jì)量就是“數(shù)”,而從數(shù)的概念到數(shù)的運(yùn)算,整個過程都蘊(yùn)含著數(shù)形結(jié)合思想。教材運(yùn)用直觀的圖形表達(dá)抽象的知識,幫助學(xué)生理解抽象的概念,就是數(shù)形結(jié)合的應(yīng)用。
例如,在教學(xué)“千以內(nèi)數(shù)的認(rèn)識”時,教師可以利用幾何模型表示計(jì)數(shù)單位及“十進(jìn)制關(guān)系”,即用一個正方體表示1,那么十個正方體就是10。運(yùn)用上述方法,學(xué)生可以更快地認(rèn)識“百”“千”“萬”這些計(jì)數(shù)單位。利用這樣的教學(xué)方式來講授本節(jié)課的知識,將抽象的問題直觀化、復(fù)雜的問題簡單化,就是數(shù)形結(jié)合的思想。這種思想與小學(xué)生直觀的思維特點(diǎn)相符,可以幫助學(xué)生更好地理解本節(jié)課的知識,有利于教師突破教學(xué)難點(diǎn)。數(shù)形結(jié)合的策略能夠幫助小學(xué)生扎實(shí)地記憶數(shù)學(xué)知識。
(二)有利于化解學(xué)習(xí)難點(diǎn)
數(shù)形結(jié)合不僅是一種數(shù)學(xué)思想,還是一種有效的學(xué)習(xí)方法。小學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中會遇到各種各樣的困難,利用數(shù)形結(jié)合思想,通過轉(zhuǎn)化數(shù)量關(guān)系與空間關(guān)系,可以實(shí)現(xiàn)對問題的深入分析,從而發(fā)現(xiàn)隱含條件,挖掘問題本質(zhì),繼而解決問題。數(shù)形結(jié)合的過程是化難為易的過程。
例如,在“派對問題”的教學(xué)中,教師可以通過畫圖的方式,幫助學(xué)生理清思路。教師先提出問題:一年級學(xué)生在操場上排成10行、6列,準(zhǔn)備參加入隊(duì)儀式,小林站在從左邊數(shù)第3行第4列,同他一列后面的學(xué)生有幾人?這個問題對于一年級學(xué)生來說是有一定難度的。此時,教師可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合平時站隊(duì)的經(jīng)驗(yàn),畫出隊(duì)列簡圖。畫圖將問題直觀化,學(xué)生可以一眼看出具體的行列、位置,進(jìn)而快速理解題意并解答問題,即10-4=6(人)。數(shù)形結(jié)合讓學(xué)生解決問題的效率和準(zhǔn)確性大大提高。
(三)有利于理解數(shù)量關(guān)系
在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力,使學(xué)生能把復(fù)雜的問題簡單化,把抽象的問題直觀化,是提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量的重要方法。數(shù)形結(jié)合使抽象化的數(shù)量關(guān)系形象化,為學(xué)生分析數(shù)量關(guān)系和解決問題架起了一座橋梁。數(shù)形結(jié)合能很好地幫助學(xué)生厘清數(shù)量之間的關(guān)系,進(jìn)而明晰解題思路,找到有效的解題方法。
例題:第十屆動物車展,第一天汽車成交50輛,第二天成交量比第一天增加了,第二天的成交量是多少?
在面對這種復(fù)雜關(guān)系的應(yīng)用題時,小學(xué)生很難直接列出算式。這時,教師可以讓學(xué)生通過數(shù)形結(jié)合的方法,用直觀圖將題目中的數(shù)學(xué)信息表示出來(如圖1):可以先畫一條線段表示第一天成交的50輛,并將這條線段平均分成5份;然后畫第二條線段表示第二天的成交量,因?yàn)榈诙斐山涣勘鹊谝惶煸黾恿?,所以第二條線段要比第一條線段多畫一份。這樣,學(xué)生就能很直觀地找到數(shù)量關(guān)系:第一天的成交量+第一天的成交量的=第二天的成交量。最后,學(xué)生可以根據(jù)數(shù)量關(guān)系列出算式:50+50×=60(輛),從而順利解決計(jì)算第二天成交量的問題。
(四)有利于探索數(shù)學(xué)規(guī)律
學(xué)生在進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中,不僅要接受知識、累積知識,還要探索知識、發(fā)現(xiàn)規(guī)律。作為一種基本思維方法,數(shù)形結(jié)合可以幫助小學(xué)生構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,并運(yùn)用直觀的數(shù)學(xué)模型來描述問題,從而達(dá)到發(fā)展學(xué)生的形象思維和抽象思維的目的。
例如,在教學(xué)計(jì)算題“1+3+5+7+…+99=( )”時,教師可以從兩個教學(xué)梯度進(jìn)行設(shè)計(jì)。第一梯度,讓學(xué)生嘗試獨(dú)立解答。大部分學(xué)生會依據(jù)等差數(shù)列求和的計(jì)算方法進(jìn)行解題。第二梯度,引導(dǎo)學(xué)生畫正方形點(diǎn)陣圖表示題意(如圖2),看圖尋找點(diǎn)陣圖與算式之間的聯(lián)系。這樣,學(xué)生就會發(fā)現(xiàn)“按照數(shù)字排列的點(diǎn)陣剛好圍成正方形,加法算式的和就是正方形的面積”這一規(guī)律,因而得出1+3+5+7+…+99=50×50=2500。以此類推,等差數(shù)列計(jì)算方法:1+3+5+7+…+n=[(1+n)÷2]2。
二、以數(shù)解形,拓展思維
“形”的特點(diǎn)是直觀化、形象化,其與小學(xué)生直觀的思維方式相符,可以幫助小學(xué)生解決很多數(shù)學(xué)難題[1]。但是,“形”也存在并不便于表達(dá)的劣勢。簡潔的數(shù)字描述、形象化的模型可以有效表達(dá)“形”的特點(diǎn),因而教師可以借助以數(shù)解形的方法,加深學(xué)生對內(nèi)在規(guī)律的探究,幫助學(xué)生找到解決問題的最佳方法。這種方法在幾何圖形性質(zhì)的判斷方面非常適用。
例如,用一根長為20cm的鐵絲分別圍成不同形狀的長方形,什么時候面積最大?(長和寬都是整數(shù))
要解決這道題,單憑直觀畫圖是很難判斷的,需要通過具體計(jì)算進(jìn)行比較。首先計(jì)算長方形的長與寬的和:20÷2=10(cm),接下來列表呈現(xiàn)所有長和寬都是整數(shù)的情況(見表1)。
在周長相等的情況下,面積最大時的長方形是長和寬都是5cm的長方形,也就是邊長為5cm的正方形,其面積是25cm2;其次是長6cm、寬4cm的長方形,面積為24cm2;面積最小的是長9cm、寬1cm的長方形,面積為9cm2。通過計(jì)算列表比較,學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn):周長相同的鐵絲,圍出不同形狀的長方形,長和寬越接近面積越大,其中正方形面積最大。學(xué)生通過“數(shù)”的研究,對周長和面積之間“形”的聯(lián)系有了更加理性和深入的認(rèn)識,拓展了思維。
三、數(shù)形結(jié)合,加深理解
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)形結(jié)合能夠幫助學(xué)生很好地分析問題,把復(fù)雜的問題簡單化、抽象的問題直觀化,大大地節(jié)省了學(xué)生的審題時間。
例如,在教學(xué)“乘法分配律”一課時,教師發(fā)現(xiàn)有一部分學(xué)生在應(yīng)用乘法分配律解題時總是出錯,其原因主要是學(xué)生對乘法分配律的算理理解不到位。乘法分配律這一部分的知識對學(xué)生的抽象思維能力要求較高,因而學(xué)生學(xué)起來有困難。如何突破這個難點(diǎn)呢?傳統(tǒng)的教學(xué)方法是讓學(xué)生做大量的練習(xí),用“題海戰(zhàn)術(shù)”彌補(bǔ)理解的不足??墒沁@治標(biāo)不治本,學(xué)生還是不理解。筆者嘗試在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,借助長方形組合圖形的面積計(jì)算,幫助學(xué)生理解乘法分配律的算理。
結(jié)? 語
總之,教師要做教學(xué)的有心人,從數(shù)學(xué)發(fā)展的全局著眼,從具體的教學(xué)過程著手,把數(shù)形結(jié)合思想落到實(shí)處。小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師要巧妙運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,引導(dǎo)學(xué)生將抽象的數(shù)量關(guān)系直觀化,把抽象的解題思路形象化,讓學(xué)生由怕數(shù)學(xué)變成愛數(shù)學(xué),讓數(shù)學(xué)課堂變得更加靈動。
[參考文獻(xiàn)]
[1]季玲玲.巧用數(shù)學(xué)工具 構(gòu)建智慧數(shù)學(xué)課堂[J].名師在線,2020(10):18-19.
作者簡介:江愛柳(1977.9-),女,福建南平人,現(xiàn)任福建省南平市政和縣南門小學(xué)六年級備課組長,一級教師,南平市骨干教師。