陳聚華
小學(xué)階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),可以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,因此,使用正確的數(shù)形結(jié)合思想滲透策略是非常重要的。教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中對學(xué)生貫徹科學(xué)、合理的“數(shù)形相結(jié)合”的思想,有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的積極性,活躍課堂教學(xué)氛圍,開闊學(xué)生的思維等。因此,教師應(yīng)積極地探索數(shù)形結(jié)合的滲透策略,并將其運(yùn)用在實(shí)際教學(xué)中,從而促進(jìn)學(xué)生更好地發(fā)展。
顧名思義,“數(shù)”與“形”是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中兩個(gè)重要的因素。兩者的結(jié)合可以促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展,將數(shù)學(xué)問題解決方法簡單化,提高學(xué)生對數(shù)學(xué)知識(shí)的理解程度。數(shù)和形這兩個(gè)非常重要的基本要素,一直是數(shù)學(xué)史發(fā)展過程中最基本的研究對象。學(xué)生在解題或了解相關(guān)數(shù)學(xué)理論和基礎(chǔ)知識(shí)時(shí),可以運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,實(shí)現(xiàn)以數(shù)解形或以形助數(shù),可以有效提高學(xué)生解決問題或?qū)W習(xí)新知識(shí)的效率。同時(shí),數(shù)形結(jié)合思想也是一種最基本、廣泛的數(shù)學(xué)思想方法,學(xué)生采用數(shù)形結(jié)合思想可以使抽象的數(shù)學(xué)問題變得更加直觀,使數(shù)學(xué)問題更簡單,學(xué)生也更能理解教師講授的解決問題的方法。學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的過程中,利用數(shù)字和形狀結(jié)合的形式,可以更快速地解決一些抽象的數(shù)學(xué)問題,達(dá)到事半功倍的效果。除此之外,數(shù)形結(jié)合思想可以幫助學(xué)生更容易找到解決問題的方法,而且可以省去大量的計(jì)算和推理時(shí)間,大大簡化了解決問題的過程。具體來說,數(shù)與形的結(jié)合就是將抽象的數(shù)學(xué)語言與直觀的圖形相結(jié)合,使抽象思維與形象思維相結(jié)合,通過“數(shù)”與“形”之間的對應(yīng)和轉(zhuǎn)換來解決數(shù)學(xué)問題,這樣可以幫助學(xué)生更牢固地掌握數(shù)學(xué)知識(shí),并靈活地運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題。
與其他科目相比,數(shù)學(xué)這門學(xué)科中存在一些不容易被學(xué)生理解的性質(zhì),數(shù)學(xué)教材內(nèi)容中主要涉及的是對數(shù)字計(jì)算和數(shù)學(xué)符號的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。對小學(xué)階段的學(xué)生來說,一些數(shù)學(xué)知識(shí)是不容易被理解的。因此,在教學(xué)的過程中滲透數(shù)形結(jié)合思想,可以幫助學(xué)生逐漸理解數(shù)學(xué)符號,這有利于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)。陶行知先生曾經(jīng)這樣說過,好的先生不是教書,不是教學(xué)生,而是教學(xué)生學(xué)。通過對具體圖形的直觀理解,教師和學(xué)生都能夠有效地促進(jìn)整體教學(xué),有效地提高教師課堂教學(xué)的效率,同時(shí)對促進(jìn)小學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)也有一定的效果,從而提高小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的主動(dòng)性和積極性。
數(shù)學(xué)作為一門思維應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)是重要的教學(xué)工作之一。數(shù)形結(jié)合是數(shù)學(xué)思維素質(zhì)的核心,對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)具有明顯的促進(jìn)作用。它能夠培養(yǎng)學(xué)生的基本思維能力、邏輯思維能力、創(chuàng)新思維能力等。數(shù)形結(jié)合本身是深化學(xué)生數(shù)學(xué)理解程度,它作為學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),在理解的過程中,需要循序漸進(jìn)地將數(shù)學(xué)與圖形進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)換,而這個(gè)過程就是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的過程。此外,學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)造性思維也體現(xiàn)在數(shù)學(xué)計(jì)算與具體圖形相結(jié)合的解決數(shù)學(xué)問題的過程中。因此,在教學(xué)中滲透數(shù)形結(jié)合思想對提高學(xué)生的思維能力具有十分重要的作用。
簡潔性是指將數(shù)字轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的圖形時(shí),既要保證構(gòu)造的圖形與題意相符,又要保證圖形的構(gòu)造盡可能地簡單化。通過比較簡單的圖形,掌握問題的關(guān)鍵,并理清解題思路,借助一個(gè)簡單而直觀的圖形減少復(fù)雜的計(jì)算過程,降低學(xué)生解決問題的難度,在某種程度上節(jié)省了計(jì)算時(shí)間,并為孩子創(chuàng)造更多的練習(xí)時(shí)間,從而有效地完成教學(xué)任務(wù)。數(shù)形結(jié)合既符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,又能使數(shù)學(xué)知識(shí)的表達(dá)方式簡單化,使學(xué)生在感受和體驗(yàn)數(shù)學(xué)的過程中更好地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。
等價(jià)性是指圖形所表現(xiàn)的幾何意義與數(shù)表現(xiàn)的幾何意義相同,具有等價(jià)的量。換句話說,幾何與代數(shù)一樣,同樣涉及數(shù)量問題。圖形問題的解是不確定的,不能用數(shù)的方法表示。同時(shí),由于學(xué)生對數(shù)學(xué)題目的理解不同,所構(gòu)建的圖形與學(xué)生的認(rèn)知程度有關(guān),有時(shí)會(huì)偏離實(shí)際問題,無法做出正確的解答。通過代數(shù)計(jì)算將圖形直觀與數(shù)值精度相結(jié)合,可以有效地避免這些問題。因此,在教學(xué)過程中,數(shù)學(xué)教師在滲透數(shù)形結(jié)合思想時(shí)要遵循等價(jià)原則,這樣才能幫助孩子有效地解決數(shù)學(xué)問題。
雙向性是指對代數(shù)的抽象探索和對圖形的直觀分析。事實(shí)上,代數(shù)和圖形都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。通過代數(shù),學(xué)生們可以將結(jié)果添加到他們對圖表的理解中。同時(shí),這個(gè)結(jié)果比幾何構(gòu)圖有更大的優(yōu)勢,可以減少一些直觀的幾何構(gòu)圖帶來的影響。
無論是哪一門功課,在學(xué)習(xí)之前都要預(yù)習(xí)其基本概念,對該門功課的學(xué)習(xí)和掌握有明顯的幫助,從最基本的知識(shí)內(nèi)容接觸該門學(xué)科是最直接有效的方法之一。小學(xué)階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),是為了以后學(xué)習(xí)更深層次數(shù)學(xué)知識(shí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的黃金時(shí)期,涉及的數(shù)學(xué)概念和數(shù)學(xué)術(shù)語是未來必須用到的,特別是在小學(xué)五到六年級的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,數(shù)學(xué)術(shù)語應(yīng)用得非常多,而且概念也非常抽象化,相對低年級的數(shù)學(xué),難題越來越多,數(shù)學(xué)概念也更深?yuàn)W。為了讓學(xué)生在五到六年級的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程變得相對輕松一點(diǎn),小學(xué)數(shù)學(xué)老師可以在該階段的教學(xué)中滲透數(shù)形結(jié)合的教學(xué)方法,降低數(shù)學(xué)內(nèi)容的抽象化,讓數(shù)學(xué)概念更加形象化,讓學(xué)生容易理解和掌握其知識(shí)點(diǎn)。例如學(xué)生在學(xué)習(xí)五年級數(shù)學(xué)“負(fù)數(shù)的初步認(rèn)識(shí)”時(shí),教師可以借用多媒體進(jìn)行教學(xué),將對應(yīng)的圖像用多媒體播放出來,讓學(xué)生能夠一目了然地看到什么是負(fù)數(shù),負(fù)數(shù)的含義是什么,在什么情況下要用到負(fù)數(shù),要比紙面上文字講述的“負(fù)數(shù)”更加形象化。在具體講解時(shí)可以以實(shí)物舉例,讓學(xué)生直觀地理解負(fù)數(shù),以地球表面作為基礎(chǔ),和我國的山川河流對比一下,高山在地球表面之上,并高于地球的表面用正數(shù)代表,而河流、大海低于地球表面,用負(fù)數(shù)代表,這樣一來,小學(xué)生就能輕松而且直觀地理解負(fù)數(shù)的意義。同樣的例子還有很多,教師最好舉一些日常生活的、貼近生活的,這樣效果更加明顯、直接。利用數(shù)形結(jié)合,讓學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的理解變得簡單化,通過數(shù)字和圖形的轉(zhuǎn)化,解決學(xué)習(xí)中的困難。
教師在日常教學(xué)中,應(yīng)該多對教材進(jìn)行分析和研究,參透教材中的每一個(gè)知識(shí)點(diǎn),了解每一處細(xì)節(jié),尋找運(yùn)用到數(shù)形結(jié)合的內(nèi)容,并以此為主題進(jìn)行相關(guān)教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)形結(jié)合運(yùn)用,培養(yǎng)數(shù)形結(jié)合的思維能力,來解決在學(xué)習(xí)中遇到的困難。例如小學(xué)數(shù)學(xué)五年級在學(xué)習(xí)“簡易方程”時(shí),會(huì)學(xué)習(xí)到“時(shí)間、速度、路程”的應(yīng)用題型,如:李剛家距離學(xué)校10千米,李剛爸爸每次開車送李剛上學(xué),平均車速為25千米/小時(shí),問:李剛每天坐車到學(xué)校要多長時(shí)間?這是一道基礎(chǔ)的應(yīng)用題型,所涉及的知識(shí)點(diǎn)有五年級的乘法和分?jǐn)?shù),在老師講解題型時(shí)可以滲透數(shù)形結(jié)合的方式引導(dǎo)學(xué)生的思維方式進(jìn)行解題,通過這種形式,老師完成數(shù)形結(jié)合的教學(xué)進(jìn)行解題。
教師在日常教學(xué)中,也要注意強(qiáng)化學(xué)生對基礎(chǔ)練習(xí)題的學(xué)習(xí),鞏固數(shù)學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的習(xí)慣,提升學(xué)生的解題思維,增加運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的機(jī)會(huì),鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,并且保證解題的準(zhǔn)確率。例如:在學(xué)習(xí)小學(xué)數(shù)學(xué)六年級“扇形統(tǒng)計(jì)圖”時(shí),在完成正常的課堂教學(xué)以后,教師還要合理、科學(xué)地布置課后作業(yè),作業(yè)內(nèi)容要貼近生活,并且與課堂學(xué)習(xí)的“扇形統(tǒng)計(jì)圖”相關(guān)聯(lián),對學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行鞏固,引導(dǎo)學(xué)生在日常生活中遇到問題時(shí)運(yùn)用課堂中所學(xué)習(xí)的扇形統(tǒng)計(jì)圖展示出來,并進(jìn)行整理分析,有利于學(xué)生進(jìn)行延伸拓展的訓(xùn)練,通過對學(xué)生的“數(shù)”和“圖”結(jié)合意識(shí),強(qiáng)化小學(xué)生的數(shù)形結(jié)合思維,幫助學(xué)生在日后學(xué)習(xí)更深?yuàn)W的數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí),能夠用數(shù)形結(jié)合來解決問題,提高解題的效率和準(zhǔn)確率。
進(jìn)入小學(xué)高年級階段,數(shù)學(xué)課程中涉及的知識(shí)點(diǎn)更多,學(xué)習(xí)內(nèi)容比較抽象,難度比較大,很多習(xí)題的解題過程比較復(fù)雜,增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度,甚至有的學(xué)生在短時(shí)內(nèi)不能找到解決問題的思路,以至于降低學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的自信心,這樣會(huì)打擊學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性。同時(shí),小學(xué)高年級數(shù)學(xué)知識(shí)中包含了許多隱性的數(shù)學(xué)規(guī)律,但由于小學(xué)生的邏輯思維能力還處于形成和發(fā)展的階段,通常在解題過程中難以找到規(guī)律,這也給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來障礙。因此,教師可以在教學(xué)的過程中,運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想教學(xué)模式,幫助學(xué)生解決數(shù)學(xué)知識(shí)中出現(xiàn)的復(fù)雜問題,將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)以更形象的形式呈現(xiàn)出來,讓學(xué)生主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)隱藏的數(shù)學(xué)規(guī)律,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高課堂教學(xué)效率。同時(shí)在此過程中還可以逐步提高學(xué)生的邏輯思維能力,以及分析問題、解決問題的能力。例如,在學(xué)習(xí)“多邊形的面積”這節(jié)課程時(shí),大部分學(xué)生對平行四邊形面積公式的含義理解模糊,在計(jì)算的過程中也只是依靠死記硬背相關(guān)公式:平行四邊形面積=底×高,而對為什么這么計(jì)算不是很理解。這種現(xiàn)象不利于學(xué)生將公式靈活地運(yùn)用在解題當(dāng)中,更難以將知識(shí)進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí),從而制約了學(xué)生思維能力的培養(yǎng)和自身良好的發(fā)展。這時(shí)教師可以運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想,以“方格圖”的方式進(jìn)行教學(xué),每一個(gè)小方格是一平方厘米,然后讓學(xué)生通過觀察小方格來計(jì)算平行四邊形的面積,并讓算出來的同學(xué)說一說計(jì)算的理由。在此基礎(chǔ)上,教師可以讓學(xué)生自己動(dòng)手折一個(gè)平行四邊形形狀的紙片,再通過剪裁,看看能夠得到哪些新的圖形。一些學(xué)生會(huì)把平行四邊形的一邊直角三角形剪下來,拼到另一側(cè),得到新的圖形“矩形”,這時(shí)學(xué)生就會(huì)非常容易地計(jì)算出平行四邊形的面積,讓學(xué)生真正地理解平行四邊形面積公式的含義,同時(shí)也能讓學(xué)生掌握幾種數(shù)形結(jié)合的運(yùn)用思路。接下來學(xué)生在學(xué)習(xí)如三角形、梯形、圓形的面積計(jì)算公式時(shí),自然會(huì)想到用數(shù)形結(jié)合的思想,更好地掌握數(shù)學(xué)知識(shí)。
在小學(xué)數(shù)學(xué)當(dāng)中,概念教學(xué)是最重要的一個(gè)部分,就像是蓋高樓大廈打地基一樣,只有堅(jiān)實(shí)的地基才能保證萬丈高樓屹立不倒,數(shù)學(xué)概念就是數(shù)學(xué)知識(shí)高樓的地基,只有扎實(shí)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念才能在以后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,牢牢掌握各種復(fù)雜的數(shù)學(xué)知識(shí)。充分掌握了數(shù)學(xué)概念的性質(zhì)和數(shù)形,才能靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)概念,并對數(shù)學(xué)概念進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作,去探索發(fā)展更深層的數(shù)學(xué)知識(shí)。同時(shí),也要以數(shù)學(xué)概念為基礎(chǔ)去培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,如果對概念的理解和學(xué)習(xí)不夠扎實(shí),學(xué)生在日常的學(xué)習(xí)中處理復(fù)雜題型時(shí)因?yàn)檎也坏酵黄瓶诙艿嚼Щ?,對學(xué)生思維能力的發(fā)展起到束縛的作用。強(qiáng)化數(shù)學(xué)概念,讓學(xué)生能夠靈活運(yùn)用知識(shí)點(diǎn)去完成對數(shù)學(xué)的探索和研究,提高學(xué)生解題的能力。所以數(shù)學(xué)概念教學(xué)應(yīng)該作為重點(diǎn)來開展教學(xué)工作。
在實(shí)際教學(xué)中,數(shù)學(xué)概念教學(xué)往往容易被教師所忽略,教師的教學(xué)重點(diǎn)通常放在計(jì)算教學(xué)中,認(rèn)為成熟的計(jì)算能力對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績有明顯的效果,在進(jìn)行概念教學(xué)時(shí)往往是一筆帶過,不注重概念教學(xué)的方式方法,給學(xué)生灌輸?shù)乃枷胧歉拍罹鸵ㄟ^死記硬背來完成,學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念時(shí)體會(huì)到的只有死板的理論知識(shí),從而造成學(xué)生對概念學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭惡感,對數(shù)學(xué)概念的掌握一點(diǎn)也不牢固。因此,為了學(xué)生能夠掌握數(shù)學(xué)的本質(zhì)基礎(chǔ),教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,創(chuàng)新教學(xué)方法,重視數(shù)學(xué)概念教學(xué),并通過數(shù)形結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué),將枯燥的數(shù)學(xué)概念和形象的圖形進(jìn)行結(jié)合教學(xué),用圖形的方式來表達(dá)數(shù)學(xué)概念的意義和作用,讓學(xué)生真正理解數(shù)學(xué)概念的意義,更愿意主動(dòng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念,從而降低學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的理解難度。加深學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的印象,方便在日后進(jìn)行概念轉(zhuǎn)換時(shí),能夠靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)概念。例如:在學(xué)習(xí)小學(xué)數(shù)學(xué)六年級“圓柱和圓錐”時(shí),教師就完全可以運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的方式來進(jìn)行教學(xué),在對“圓柱和圓錐”的書面概念講解結(jié)束以后,學(xué)生肯定是一知半解,老師就可以拿出上課之前準(zhǔn)備好的圓柱體和圓錐體模型,供學(xué)生觀看,通過教材中講述的理論,結(jié)合模型進(jìn)行實(shí)踐,找出圓柱體和圓錐體的底面、側(cè)面和高等數(shù)學(xué)概念,找到對應(yīng)的概念以后,還可以對模型進(jìn)行拆解,了解模型的內(nèi)部構(gòu)造和制作過程,然后讓學(xué)生自己動(dòng)手制作圓柱體和圓錐體的模型,既開發(fā)了學(xué)生的動(dòng)手能力,又加深了學(xué)生對其相關(guān)概念的印象和理解。
數(shù)形結(jié)合不僅是一種數(shù)學(xué)思想,同樣它也是一種非常有效的教學(xué)方法,可以幫助學(xué)生對數(shù)學(xué)知識(shí)有一個(gè)全面的理解。特別是進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算的過程中,學(xué)生可以通過數(shù)形結(jié)合思想對問題進(jìn)行思考,發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)中隱藏的一些規(guī)律性,使學(xué)生獲得良好的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的興趣,并為以后探索更深入的數(shù)學(xué)知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。例如,教師在講解“數(shù)字的幾倍關(guān)系”這部分內(nèi)容時(shí),教師可以運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想提高學(xué)生對這部分知識(shí)的感知。教師可以引導(dǎo)學(xué)生自主構(gòu)圖,找出數(shù)字之間存在的關(guān)系。其中,最常用的構(gòu)圖方法是采用線段表示,通過設(shè)置線段的長度,可以繪制幾倍多或幾倍少的線段。通過研究和比較,找到其中存在的規(guī)律,幫助學(xué)生更好地解決數(shù)學(xué)應(yīng)用題。
綜上所述,在小學(xué)數(shù)學(xué)高段教學(xué)中滲透數(shù)形結(jié)合思想是非常重要的,可以幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí),有效提高課堂教學(xué)效率。因此,在實(shí)際教學(xué)中,教師應(yīng)不斷創(chuàng)新、完善數(shù)形結(jié)合思想滲透的教學(xué)設(shè)計(jì)方案,這樣才能更好地培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,促進(jìn)學(xué)生更好地發(fā)展。