孫本園
[摘? 要] 在數(shù)學(xué)教學(xué)中巧妙應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,不僅能激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能發(fā)展學(xué)生的數(shù)感和提升學(xué)生的思維水平,可以起到優(yōu)化教學(xué)的效果。研究者結(jié)合具體的教學(xué)實踐,提出數(shù)形結(jié)合的教學(xué)策略:以形助數(shù),營造樂學(xué)氛圍;以形構(gòu)數(shù),深化概念理解;數(shù)形相依,突破教學(xué)重難點。
[關(guān)鍵詞] 數(shù)形結(jié)合;數(shù)學(xué)概念;小學(xué)生
數(shù)形結(jié)合是在數(shù)與形的相互轉(zhuǎn)化中派生而來,在抽象的數(shù)量關(guān)系與直觀的圖形的演變中,能讓學(xué)習(xí)者直觀發(fā)現(xiàn)數(shù)量間的內(nèi)在聯(lián)系,快速解決數(shù)學(xué)關(guān)系的問題。大量實踐表明,在數(shù)學(xué)教學(xué)中若能巧妙應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,對提高學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)、改善思維品質(zhì)和培養(yǎng)創(chuàng)新意識等都有著獨特的地位,這不僅能激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能發(fā)展學(xué)生的數(shù)感,可以起到優(yōu)化教學(xué)的效果。
在教學(xué)中教師要勇于創(chuàng)新,將學(xué)生的學(xué)習(xí)活動營造成不斷探索、勇于創(chuàng)新的研究性過程,讓學(xué)生在這樣的學(xué)習(xí)氛圍中,能夠滿足自身的求知欲和體會作為一個探索者的成功?!皵?shù)形結(jié)合”在數(shù)學(xué)教學(xué)中非常適合給學(xué)生營造這樣富有探索性的教學(xué)氛圍,筆者結(jié)合具體的教學(xué)實踐,提出數(shù)形結(jié)合的教學(xué)策略。
一、“以形助數(shù)”,營造樂學(xué)氛圍
小學(xué)生的思維特征以形象思維占據(jù)主導(dǎo)地位,這顯然與數(shù)學(xué)學(xué)科高度抽象的特點不一致。想要解決這一矛盾,就需要教師靈活選用教材中的既有資源,并因地制宜地引入一些小學(xué)生喜聞樂見的學(xué)習(xí)素材。通過直觀的圖形來營造學(xué)生喜愛的課堂氛圍,促進學(xué)生對知識的理解和感悟,使其在積累豐富的感性認知的同時獲得理性的認識。
案例1? 認識1~5
活動1:觀察圖1所示的情境圖,說一說你能從圖中發(fā)現(xiàn)哪些數(shù)學(xué)問題呢?
學(xué)生活動:學(xué)生在觀察之后,可以得出結(jié)論。(1把手風(fēng)琴、2盆花、4個小朋友……)
活動2:用小棒擺一擺,分別擺出1個三角形、1個正方形、1個五邊形,并數(shù)一數(shù)每一個圖形需要用多少根小棒。
學(xué)生活動:動手操作是學(xué)生喜愛的活動,他們興趣盎然地去擺、去數(shù),不亦樂乎。
活動3:利用對應(yīng)顆數(shù)的數(shù)珠來表示數(shù),并逐步簡化為點子數(shù),借助數(shù)形結(jié)合讓學(xué)生直觀體會相鄰數(shù)“加1”的過程。
學(xué)生活動:學(xué)生在觀察與思考中充分感知“加1”的過程,并獲得對數(shù)的大小比較和數(shù)序的感性認識。
活動4:數(shù)一數(shù)相應(yīng)顆數(shù)的數(shù)珠,分別得出1、2、3、4、5這5個數(shù)。
學(xué)生活動:在數(shù)數(shù)珠活動中,讓學(xué)生切身體會抽象得出“數(shù)”的過程。
以上案例中,教師設(shè)計了一個“從具體到抽象”去認識數(shù)的數(shù)學(xué)活動,很好地契合了小學(xué)低年級學(xué)生以形象思維為主的特征,激起了他們思考的興趣。在這個“以形助數(shù)”的認數(shù)過程中,學(xué)生通過去擺、去想、去數(shù)、去說,初步感知了數(shù)與形間的密切關(guān)系。這樣不僅讓學(xué)生直觀感知到相鄰數(shù)間的關(guān)系,而且在實踐操作中磨礪了數(shù)學(xué)思維,促使學(xué)生能夠快速進行知識構(gòu)建。
二、“以形構(gòu)數(shù)”,深化概念理解
小學(xué)生對于概念的理解很大程度上需要依靠具體、直觀的感性積累。因此,在教學(xué)中教師應(yīng)從學(xué)生已有認知水平出發(fā),將數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)屬性以圖形的狀式演繹出來。這樣則可以為學(xué)生提供豐富的感性素材,使其在圖形和概念的溝通中,真正領(lǐng)悟概念的本質(zhì)和深化對概念的理解,實現(xiàn)意義建構(gòu)。
案例2? 分數(shù)的初步分式
師:通過剛才的問題,我們知道將一個餅平均分給2個人,每人可以分得這個餅的1/2。那么,你們想不想動手創(chuàng)造出一個1/2呢?
生:想。(每個學(xué)生躍躍欲試)
師:我們?nèi)〕鰷蕚浜玫拈L方形紙片,試著通過折、畫和涂,創(chuàng)造出你心中的1/2。(學(xué)生興致勃勃地開始操作,并創(chuàng)造出如圖2所示的3個作品)
師(追問):不同的折法和涂法,為什么得出的都是紙片的1/2呢?(學(xué)生陷入思考,并在深入觀察和討論后有了想法)
生1:雖然我們折的方法不同,但都將這張長方形紙片平均分成了2份,那么每一份自然就是它的1/2。
師:非常好,那就讓我們再來創(chuàng)造一個1/4吧!(學(xué)生投入探索,很快有了如圖3所示的生成)
師:相同地,這里涂色部分都是它的1/4,這是為什么呢?(學(xué)生又一次展開了深度思考、細致觀察和深入交流)
生:它們也都平均分為了4份,而涂色部分則是其中1份。
……
雖然教材中呈現(xiàn)的概念的教學(xué)方式各異,但小學(xué)階段的絕大部分概念都是借助圖形促進學(xué)生的理解,尤其是小數(shù)、百分數(shù)等數(shù)的概念。以上案例中,教師設(shè)計的兩次折紙的操作活動,引導(dǎo)學(xué)生去觀察、思考、比較、探討和反思,讓學(xué)生不由自主地將圖形與分數(shù)聯(lián)通起來,以“形”的直觀去理解和感知分數(shù)的內(nèi)涵,以圖形語言實現(xiàn)對分數(shù)的理解,水到渠成地讓學(xué)生建立分數(shù)表象。從整個教學(xué)過程可以感受到,用活圖形不僅可以激起學(xué)生的學(xué)習(xí)欲和探究欲,還能促進學(xué)生對“數(shù)”本質(zhì)的理解,讓學(xué)生更加清晰地理解和掌握分數(shù)的數(shù)學(xué)內(nèi)涵,從而深度建構(gòu)概念。
三、“數(shù)形相依”,突破教學(xué)重難點
小學(xué)生的形象思維主導(dǎo)的特征使得數(shù)形結(jié)合的思想有了更大的發(fā)揮空間與現(xiàn)實意義,教師可以巧妙地教會學(xué)生利用數(shù)與形的轉(zhuǎn)化,將一些復(fù)雜數(shù)學(xué)問題中晦澀的數(shù)量關(guān)系生動描繪出來。這樣的“數(shù)形相依”的教學(xué)策略,可以讓復(fù)雜的問題簡單化、明朗化,從而有效突破教學(xué)的重難點,并實現(xiàn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的優(yōu)化和解題能力的培養(yǎng)。
案例3? 求一個小數(shù)的近似數(shù)
活動1:用“四舍五入法”寫出約等于2.5的兩位小數(shù)和約等于2.50的三位小數(shù)。
學(xué)生活動:學(xué)生深入思考后能寫出各種各樣符合要求的小數(shù)。
活動2:①在數(shù)軸上試著畫出保留一位小數(shù)后約等于2.5的數(shù)的范圍;②在數(shù)軸上畫出保留兩位小數(shù)后約等于2.50的數(shù)的范圍。
學(xué)生活動:學(xué)生在觀察、分析和探索后,畫出圖4。
活動3:觀察圖4,比一比近似數(shù)是2.5和2.50的數(shù)在數(shù)軸上的取值范圍。
學(xué)生活動:學(xué)生經(jīng)過觀察,清楚認識到近似數(shù)是2.5的數(shù)的取值范圍為“2.45~2.54”;近似數(shù)是2.50的數(shù)的取值范圍為“2.495~2.504”,從而深刻認識到盡管兩個數(shù)的大小相同,但顯然精確度不同。
活動4:觀察并思考近似數(shù)為2.500的小數(shù)范圍。
學(xué)生活動:根據(jù)以上的探究經(jīng)驗,學(xué)生在深度思考后很快畫出圖形,并得出了答案。學(xué)生通過這個探究過程清楚意識到隨著小數(shù)的位數(shù)的增加,近似數(shù)的精確度也增高了。
事實上,要讓學(xué)生感知數(shù)形結(jié)合的巧妙之處,不能依靠教師的“巧舌如簧”來完成,更多的要讓學(xué)生在數(shù)形結(jié)合的探究過程中來感受和領(lǐng)悟。這就需要教師在教學(xué)的過程中做一個有心人,充分發(fā)揮“形”的優(yōu)勢,讓數(shù)形結(jié)合幫助學(xué)生更好地化解難點、掌握重點、發(fā)展能力。以上案例中,教師在幫助學(xué)生突破“保留小數(shù)位數(shù)越多,求得的近似值越精確”這一難點時,巧妙利用“形”來助力,使得學(xué)生的思路一下子被打開了,從而在交流碰撞中有效突破重難點,突出對數(shù)學(xué)本質(zhì)的理解與掌握,促進思維的發(fā)展。
總之,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要充分利用“數(shù)形結(jié)合”的教學(xué)策略,讓數(shù)的認識有所依托,讓概念的習(xí)得有所憑借,借助于“數(shù)形結(jié)合”為學(xué)生積累充足的感性認識,促進數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的不斷深入,不斷發(fā)展學(xué)生的空間想象、觀察分析、合情推理等數(shù)學(xué)素養(yǎng)。綜觀以上的教學(xué)構(gòu)思,教師對“數(shù)的認識”的教學(xué)并沒有急于求成,而是讓學(xué)生充分經(jīng)歷了數(shù)形結(jié)合的感悟過程,讓學(xué)生觸及數(shù)學(xué)的本質(zhì)。讓“數(shù)形結(jié)合”的教學(xué)策略促進數(shù)學(xué)課堂走向了優(yōu)質(zhì)高效,讓學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)在“數(shù)形結(jié)合”中不斷深入。