林明華
曾有教育工作者說(shuō):“把握好數(shù)形結(jié)合之度,就可以使問(wèn)題化難為易,化繁為簡(jiǎn)?!彼裕處熢谛W(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中要科學(xué)、有效地落實(shí)數(shù)形結(jié)合思想,將“數(shù)”與“形”深度融合,把握二者融合程度,使二者相互依存的同時(shí)避免過(guò)度依賴(lài)。同時(shí),在落實(shí)數(shù)形結(jié)合思想的教學(xué)活動(dòng)中,教師要充分遵循“生本理念”,尊重學(xué)生的課堂主體地位,基于學(xué)生設(shè)計(jì)數(shù)形結(jié)合教學(xué)活動(dòng),有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,使學(xué)生在數(shù)學(xué)思維的支撐下發(fā)展問(wèn)題解決能力和自主學(xué)習(xí)能力。
一、數(shù)形結(jié)合思想概述
數(shù)形結(jié)合思想就是通過(guò)數(shù)字與圖形的深入結(jié)合開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的教育思想,主張將數(shù)學(xué)、符號(hào)與集合圖形相結(jié)合,運(yùn)用數(shù)字概括圖形相關(guān)知識(shí),運(yùn)用圖形展現(xiàn)數(shù)學(xué)理論知識(shí),增加數(shù)學(xué)理論的直觀性和形象性,降低教學(xué)內(nèi)容的抽象性,便于學(xué)生掌握,循序漸進(jìn)地發(fā)展抽象思維,提高學(xué)生數(shù)學(xué)認(rèn)知和理解能力。通過(guò)數(shù)字符號(hào)概括幾何圖形,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)體系的建構(gòu),推動(dòng)學(xué)生以數(shù)學(xué)基本理論知識(shí)為基礎(chǔ),綜合發(fā)展自身能力和數(shù)學(xué)思維。
數(shù)形結(jié)合思想主要體現(xiàn)數(shù)字、字符與圖形的相互促進(jìn)和相互推動(dòng),教學(xué)核心在于數(shù)字、字符與幾何圖形不斷轉(zhuǎn)換,但要求數(shù)、形轉(zhuǎn)換過(guò)程中二者的聯(lián)系不變,對(duì)學(xué)生轉(zhuǎn)換能力具有較高的要求,推動(dòng)學(xué)生精準(zhǔn)把握數(shù)、形之間的變量和定量,基于定量探究二者的變換點(diǎn),通過(guò)變量尋找二者的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程的豐富、多元、簡(jiǎn)潔和學(xué)習(xí)過(guò)程的高效。就當(dāng)下來(lái)看,數(shù)形結(jié)合思想逐漸普及到小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中,成為數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)重要的教學(xué)手段,對(duì)小學(xué)階段學(xué)生學(xué)習(xí)思維的發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比,數(shù)形結(jié)合教育思想具有形象性、快捷性和豐富性特點(diǎn),可以較大程度地豐富的學(xué)生思想意識(shí),助力學(xué)生成長(zhǎng)。
二、數(shù)形結(jié)合思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值
(一)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情
數(shù)學(xué)是思維邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科,對(duì)學(xué)生而言具有較大的難度,導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過(guò)程中容易出現(xiàn)抗拒心理,缺乏學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣,難以感受到數(shù)學(xué)學(xué)科的魅力。同時(shí),在應(yīng)試教育的影響下,進(jìn)一步加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的抗拒感,導(dǎo)致教學(xué)效果難以達(dá)到理想的程度。而數(shù)形結(jié)合思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,數(shù)學(xué)的表現(xiàn)形式不再是單一的符號(hào),而是具有直觀性特點(diǎn)的圖形。小學(xué)生的思維正處于發(fā)展階段,對(duì)表層數(shù)字缺乏探究熱情,但學(xué)生具象化思維特點(diǎn)與圖形契合,通過(guò)數(shù)形結(jié)合思想在數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中的應(yīng)用,可以有效減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力,從而更主動(dòng)地探究數(shù)學(xué)知識(shí),發(fā)展數(shù)學(xué)思維能力,推動(dòng)學(xué)生不斷成長(zhǎng)。
(二)提升課堂效率
小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)內(nèi)容具有豐富性和多樣性的特點(diǎn),涵蓋集合、代數(shù)、方程、統(tǒng)計(jì)等方面的知識(shí),不同內(nèi)容具有不同的要求和教學(xué)難點(diǎn),定理、代數(shù)和數(shù)量關(guān)系需要學(xué)生完全記憶并熟練運(yùn)用。但基于小學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力相對(duì)較弱,缺乏數(shù)學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)構(gòu)建,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解停留在表層,多依賴(lài)機(jī)械背誦數(shù)學(xué)定理和公式等,課堂教學(xué)效率較低,不利于學(xué)生的綜合發(fā)展。而數(shù)形結(jié)合思想在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,教師可以將抽象、復(fù)雜的數(shù)學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單、直觀的幾何圖形,推動(dòng)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容形成深刻理解,加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的記憶,使學(xué)生在課堂教學(xué)活動(dòng)中深度學(xué)習(xí),基于圖形尋找定理、公式、重難點(diǎn)知識(shí)的突破點(diǎn),緊緊把握教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)涵,為數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用能力的發(fā)展奠定理論基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。
(三)提升學(xué)生復(fù)習(xí)效果
小學(xué)數(shù)學(xué)是計(jì)算性和理論性特點(diǎn)顯著的學(xué)科,呈現(xiàn)理論、計(jì)算相輔相成的狀態(tài),需要學(xué)生構(gòu)建相對(duì)完整的知識(shí)結(jié)構(gòu),而知識(shí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建需要依托高效、系統(tǒng)、全面的復(fù)習(xí)來(lái)實(shí)現(xiàn)。數(shù)形結(jié)合思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中的運(yùn)用,可以有效提升復(fù)習(xí)的實(shí)效性,幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系。數(shù)形結(jié)合背景下,數(shù)字不再是單一的符號(hào),數(shù)學(xué)知識(shí)之間也不再是獨(dú)立的個(gè)體,而是相關(guān)關(guān)聯(lián)、相互促進(jìn)的關(guān)系。教師可以利用數(shù)形結(jié)合思想幫助學(xué)生串聯(lián)教學(xué)內(nèi)容,直觀體現(xiàn)知識(shí)之間的聯(lián)系性,打破機(jī)械記憶的現(xiàn)象,推動(dòng)學(xué)生綜合發(fā)展。
(四)提升核心素養(yǎng)
數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)在新課程改革背景下改變知識(shí)至上的教學(xué)模式,更加重視數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng),這也是新時(shí)期教育發(fā)展的趨勢(shì)。數(shù)形結(jié)合思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中的應(yīng)用,可以有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。通過(guò)應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,學(xué)生在課堂活動(dòng)中不僅要處理數(shù)量之間的聯(lián)系,還要靈活地繪制幾何圖形,探究未知量與已知量的關(guān)系,逐漸形成靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力?;诖耍跀?shù)形結(jié)合思想下,學(xué)生數(shù)學(xué)思維、探究能力、解題思維等方面可以得到有效提升。
(五)有效培養(yǎng)數(shù)學(xué)思想
小學(xué)生的思維以具象化為主,在教學(xué)活動(dòng)的推動(dòng)下逐漸向抽象性思維過(guò)渡,而數(shù)形結(jié)合思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中的滲透,可以在保留數(shù)學(xué)抽象的基礎(chǔ)上降低數(shù)學(xué)知識(shí)的抽象性,使學(xué)生在數(shù)形結(jié)合思想的幫助下向抽象性思維發(fā)展,提升數(shù)學(xué)基礎(chǔ)能力。不僅如此,數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用將數(shù)字內(nèi)容轉(zhuǎn)化為圖形,在學(xué)生的思維中構(gòu)建大量的具體想象,加上教師的引導(dǎo)和鼓勵(lì),學(xué)生的具象化思維會(huì)得到較大發(fā)展。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的學(xué)習(xí),學(xué)生可以基于形象化思維構(gòu)建符合自身認(rèn)知的思維,實(shí)現(xiàn)抽象思維與具象思維的結(jié)合,形成數(shù)學(xué)思維能力,從而進(jìn)一步掌握數(shù)學(xué)知識(shí),在課堂教學(xué)活動(dòng)中獲得深度發(fā)展。
三、數(shù)形結(jié)合思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略
(一)利用數(shù)形結(jié)合思想解決數(shù)學(xué)問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)理思維
運(yùn)算能力是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)的重要教學(xué)目標(biāo)之一,而運(yùn)算能力的發(fā)展和培養(yǎng)需要依托學(xué)生思維的發(fā)展,對(duì)學(xué)生知識(shí)運(yùn)用能力、問(wèn)題解決能力具有較大影響。所以,教師在開(kāi)展數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)時(shí)要以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)理思維作為教學(xué)的基礎(chǔ)性目標(biāo),基于數(shù)理思維推動(dòng)運(yùn)算能力的發(fā)展。數(shù)形結(jié)合是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)理思維的重要方法,教師可以運(yùn)用幾何圖形展示整個(gè)運(yùn)算過(guò)程,幫助學(xué)生求出未知量,培養(yǎng)數(shù)理思維,推動(dòng)數(shù)學(xué)思維的形成?;诖耍處熆梢詫?shù)形結(jié)合思想融入數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng),運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想解決不同的問(wèn)題,推動(dòng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維持續(xù)發(fā)展,培養(yǎng)其計(jì)算能力。
1.開(kāi)展運(yùn)算教學(xué)活動(dòng)。
運(yùn)算是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的重要組成部分,也是小學(xué)階段學(xué)生深入學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的必備能力。但是在傳統(tǒng)的活動(dòng)中,教師往往準(zhǔn)備大量的運(yùn)算題,推動(dòng)學(xué)生加強(qiáng)運(yùn)算熟練程度,難以調(diào)動(dòng)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的積極性,導(dǎo)致對(duì)數(shù)學(xué)運(yùn)算能力的培養(yǎng)停留在表面,不利于數(shù)理思維的發(fā)展,很大程度上限制了學(xué)生運(yùn)算能力的提升,甚至部分學(xué)生形成敷衍、應(yīng)付的態(tài)度,不利于學(xué)生發(fā)展數(shù)學(xué)能力和數(shù)學(xué)思維。基于此,教師在開(kāi)展數(shù)學(xué)運(yùn)算教學(xué)活動(dòng)時(shí),可以將數(shù)形結(jié)合思想應(yīng)用其中,幫助學(xué)生理解算理,促使學(xué)生在后續(xù)的生活中用課堂所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題,提升數(shù)理思維。
例如,人教版小學(xué)數(shù)學(xué)二年級(jí)上冊(cè)“表內(nèi)乘法(一)”一課是學(xué)生學(xué)習(xí)乘法計(jì)算的起始,也是學(xué)生探索表內(nèi)除法和多位數(shù)乘除法的基礎(chǔ),所以,乘法口訣教學(xué)是課堂的教學(xué)重點(diǎn)之一。以往教師開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)時(shí)多采用死記硬背和題海戰(zhàn)術(shù),讓學(xué)生熟悉乘法口訣,學(xué)生缺乏對(duì)深層次內(nèi)涵的理解,導(dǎo)致在后續(xù)學(xué)習(xí)乘除法的過(guò)程中難以靈活運(yùn)用已有知識(shí),影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力止步不前?;诖耍處熢陂_(kāi)展運(yùn)算教學(xué)活動(dòng)前,可以基于課標(biāo)要求制定教學(xué)目標(biāo),并靈活運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。
在實(shí)際教學(xué)中,教師可以運(yùn)用小棒擺放不同的圖形,如三角形、長(zhǎng)方形、五邊形、六邊形等,并根據(jù)乘法口訣依次增加圖形個(gè)數(shù),提出問(wèn)題:“一個(gè)三角形需要幾根小棒??jī)蓚€(gè)三角形需要幾根小棒?怎樣計(jì)算呢?”學(xué)生首先會(huì)選擇加法,用加法計(jì)算出兩個(gè)三角形所用的小棒數(shù)量,而后教師可以列出乘法算式和結(jié)果,并讓學(xué)生結(jié)合算式分析3+3=6與2×3=6的關(guān)系,幫助學(xué)生真正明確乘法口訣的意義和內(nèi)涵。不僅如此,通過(guò)數(shù)形結(jié)合方式展現(xiàn)乘法口訣,可以推動(dòng)學(xué)生基于加法學(xué)習(xí)乘法,有效降低數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)難度和抽象性,更深入地掌握乘法口訣的內(nèi)涵,促使其基于加法計(jì)算理解乘法口訣,在發(fā)展數(shù)理思維的基礎(chǔ)上推動(dòng)抽象思維的發(fā)展,逐漸形成數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。
2.開(kāi)展習(xí)題教學(xué)活動(dòng)。
小學(xué)階段的學(xué)生在面對(duì)數(shù)學(xué)應(yīng)用習(xí)題時(shí)容易出現(xiàn)手足無(wú)措、沒(méi)有解決思路的問(wèn)題,對(duì)題意缺乏深度理解,難以明確題目所給數(shù)量之間的關(guān)系,導(dǎo)致所學(xué)知識(shí)難以應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題解決中,影響了學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)信心和數(shù)理思維的提升,不利于學(xué)生綜合發(fā)展數(shù)學(xué)素養(yǎng)。基于此,教師在開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)時(shí)可以將數(shù)形結(jié)合思想融入習(xí)題講解中,將實(shí)際問(wèn)題中的數(shù)量關(guān)系以圖形的方式展現(xiàn)給學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)理思維,使其逐漸形成獨(dú)立解決問(wèn)題的意識(shí)和能力,推動(dòng)學(xué)生持續(xù)發(fā)展。
例如,在人教版小學(xué)數(shù)學(xué)四年級(jí)下冊(cè)“四則運(yùn)算”一課教學(xué)中,本課主要圍繞整理同級(jí)運(yùn)算順序、含兩級(jí)運(yùn)算的順序及含有小括號(hào)的運(yùn)算順序、有關(guān)0的運(yùn)算等知識(shí)展開(kāi),要求學(xué)生靈活運(yùn)用四則運(yùn)算解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。在習(xí)題教學(xué)活動(dòng)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生充分掌握四則運(yùn)算順序和規(guī)律,運(yùn)用數(shù)形結(jié)合方法幫助其理清習(xí)題中的數(shù)量關(guān)系,如展示經(jīng)典的路程時(shí)間習(xí)題、買(mǎi)票習(xí)題等,推動(dòng)學(xué)生將四則運(yùn)算應(yīng)用于實(shí)際解決問(wèn)題中,培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)運(yùn)算能力和數(shù)理思維,推動(dòng)學(xué)生全面發(fā)展。
(二)利用數(shù)形結(jié)合思想開(kāi)展概念教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維
小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)不僅包括運(yùn)算和習(xí)題,還涵蓋豐富的概念知識(shí),而概念知識(shí)是學(xué)生計(jì)算的理論基礎(chǔ),是小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的根基,是開(kāi)展數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)的依據(jù)。但教材中的部分概念具有較強(qiáng)的抽象性和概括性,學(xué)生在探索過(guò)程中存在一定的困難,導(dǎo)致知識(shí)理解缺乏深度,難以靈活運(yùn)用。基于此,教師在開(kāi)展概念性教學(xué)活動(dòng)時(shí),可以運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,幫助學(xué)生深刻地理解數(shù)學(xué)概念,并將其向外拓展和延伸,從而更靈活地掌握數(shù)量概念相關(guān)知識(shí),推動(dòng)學(xué)生開(kāi)展高效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng),發(fā)展數(shù)學(xué)邏輯思維能力。
例如,在人教版小學(xué)數(shù)學(xué)三年級(jí)下冊(cè)“小數(shù)的初步認(rèn)識(shí)”一課教學(xué)中,本課以概念性知識(shí)為主要內(nèi)容,要求學(xué)生掌握小數(shù)的概念、讀法、寫(xiě)法和簡(jiǎn)單加減法運(yùn)算。教師開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)時(shí)可以借助分?jǐn)?shù)的教學(xué)方法進(jìn)行小數(shù)概念教學(xué),展示由10個(gè)分米組成的線(xiàn)段,并將整個(gè)線(xiàn)段標(biāo)注為1米,標(biāo)記1分米表示1/10,3分米表示3/10。而后,教師可以基于分?jǐn)?shù)展示0.1和0.3,讓學(xué)生思考分?jǐn)?shù)和小數(shù)的異同,促使學(xué)生明確1分米是1米的其中之一,3分米是1米的其中之三,從而掌握小數(shù)與“1”的聯(lián)系以及與分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系,促使學(xué)生基于圖形和分?jǐn)?shù)的復(fù)習(xí)明確小數(shù)概念,真正認(rèn)識(shí)到分?jǐn)?shù)與小數(shù)的關(guān)系,靈活解決生活中的問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)邏輯思維,基于數(shù)形結(jié)合思想幫助學(xué)生串聯(lián)數(shù)學(xué)知識(shí),推動(dòng)學(xué)生綜合能力的發(fā)展。
(三)利用數(shù)形結(jié)合思想突破重難點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維
小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)的核心是教學(xué)重難點(diǎn)知識(shí),但在當(dāng)下的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中,由于小學(xué)生數(shù)學(xué)思維發(fā)展不成熟,教師選擇加強(qiáng)講解和增加例題突破重難點(diǎn),很大程度上增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),難以達(dá)到理想的教學(xué)效果?;诖耍處熢谕黄普n堂重難點(diǎn)時(shí)可以運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,將復(fù)雜的知識(shí)簡(jiǎn)單化,將抽象的數(shù)學(xué)問(wèn)題具象化,促使學(xué)生深入理解課堂難點(diǎn)知識(shí),推動(dòng)學(xué)生綜合發(fā)展。
例如,在人教版小學(xué)數(shù)學(xué)六年級(jí)下冊(cè)“圓柱和圓錐”第一課時(shí)教學(xué)中,以培養(yǎng)學(xué)生空間想象力為教學(xué)重點(diǎn),要求學(xué)生深度掌握?qǐng)A柱和圓錐的展開(kāi)圖。在開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)時(shí),教師可以運(yùn)用信息技術(shù)構(gòu)建三維立體模型,通過(guò)教師的操控展開(kāi)和組合,學(xué)生可以清晰地明確圓柱和圓錐的展開(kāi)圖以及各部分名稱(chēng),以此推動(dòng)學(xué)生真正掌握?qǐng)A錐和圓柱的重難點(diǎn)內(nèi)容。通過(guò)數(shù)形結(jié)合方式,可以幫助學(xué)生在腦海中建構(gòu)幾何模型,使學(xué)生在后續(xù)的學(xué)習(xí)中自覺(jué)構(gòu)建立體圖形,形成數(shù)形結(jié)合思想,發(fā)展數(shù)學(xué)思維,為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
四、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,隨著教育改革的不斷深化,教師要改變自身的教學(xué)理念,充分利用數(shù)形結(jié)合思想開(kāi)展教學(xué)活動(dòng),將數(shù)學(xué)知識(shí)與圖形有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)字符與圖形的相互轉(zhuǎn)換,降低數(shù)學(xué)知識(shí)的抽象性和復(fù)雜性,為學(xué)生深度學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)提供便利,高效地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,促使學(xué)生在數(shù)學(xué)思維的推動(dòng)下綜合發(fā)展。