【摘要】在教育改革背景下,小學(xué)數(shù)學(xué)教師要注重對學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng),可通過滲透數(shù)形結(jié)合思想的方式,將數(shù)學(xué)語言轉(zhuǎn)變成容易理解的圖形,使學(xué)生更好地理解知識,獲得成功體驗(yàn),增強(qiáng)數(shù)學(xué)自信.文章從數(shù)形結(jié)合思想的運(yùn)用意義出發(fā),研究該思想在鍛煉學(xué)生思維、提高解題效率方面的重要作用,并立足于數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)存問題,提出數(shù)形結(jié)合思想在課堂教學(xué)中的創(chuàng)新運(yùn)用策略,旨在通過構(gòu)建生活情境、數(shù)形互動(dòng)、開展合作探究活動(dòng)等方式,引導(dǎo)學(xué)生樹立數(shù)形結(jié)合意識,掌握以形化數(shù)、以數(shù)化形的方法,能夠靈活運(yùn)用該思想解決實(shí)際問題.
【關(guān)鍵詞】數(shù)形結(jié)合;小學(xué)數(shù)學(xué);運(yùn)用策略
引 言
小學(xué)生受年齡和認(rèn)知水平的影響,邏輯思維發(fā)育不夠成熟,只能通過實(shí)物或者幾何角度看待數(shù)學(xué)問題,難免影響學(xué)習(xí)效率.在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的發(fā)展特點(diǎn),改變傳統(tǒng)單一理論教學(xué)模式,注重?cái)?shù)形結(jié)合思想的滲透和運(yùn)用,引領(lǐng)學(xué)生站在數(shù)字、圖形兩個(gè)方面審題、分析和解答.通過數(shù)形互相轉(zhuǎn)化的方式,使抽象的數(shù)學(xué)語言更加直觀,利用圖形展示語言背后的內(nèi)涵,便于學(xué)生把握關(guān)鍵信息,快速準(zhǔn)確地解答題目,減輕學(xué)習(xí)壓力,增強(qiáng)數(shù)學(xué)自信.
一、數(shù)形結(jié)合思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用意義
(一)有助于提高解題效率
隨著學(xué)年段的不斷增加,進(jìn)入高年級后不但數(shù)學(xué)知識日益復(fù)雜,計(jì)算題數(shù)量增加,還要面臨許多文字信息量較大的應(yīng)用題,學(xué)生只有從大量文字信息中精準(zhǔn)篩選關(guān)鍵信息,才能夠理清數(shù)量關(guān)系,把握信息要素之間的關(guān)聯(lián),從而得出正確答案,這對于小學(xué)生來說,是一項(xiàng)難度較高的挑戰(zhàn).為應(yīng)對上述問題,教師通過數(shù)形結(jié)合思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用,可教會(huì)學(xué)生用幾何圖形、坐標(biāo)圖等描述數(shù)量關(guān)系,使數(shù)學(xué)問題更加直觀形象,降低理解難度,便于學(xué)生快速抓住問題的關(guān)鍵,正確梳理數(shù)量關(guān)系,促進(jìn)解題效率提升.對于小學(xué)生來說,自身的學(xué)習(xí)能力有限,在面對難題時(shí)常常會(huì)失去自信,削弱學(xué)習(xí)興趣.通過數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用,學(xué)生可充分理解問題中數(shù)字、圖形之間的關(guān)聯(lián),依靠畫數(shù)軸、思維導(dǎo)圖等方式,將復(fù)雜問題簡單化,由此降低解題難度,增強(qiáng)數(shù)學(xué)自信,減輕學(xué)習(xí)壓力,與“雙減”政策號召相得益彰.
(二)有助于鍛煉邏輯思維
小學(xué)生年齡較小,大腦發(fā)育不夠成熟,在思考問題時(shí)仍需要借助實(shí)物支持,因此以往單純的口頭教學(xué)很容易使學(xué)生云里霧里,難以充分理解數(shù)學(xué)知識,還會(huì)產(chǎn)生厭煩情緒,不利于學(xué)習(xí)效率提升.數(shù)學(xué)具有較強(qiáng)抽象性,對學(xué)生邏輯思維要求較高,邏輯思維包含形象和抽象思維,前者的本質(zhì)在于學(xué)生對圖形、符號的掌握能力,后者為學(xué)生對復(fù)雜、虛化內(nèi)容的想象和理解能力.小學(xué)生正處于思維發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,具有較強(qiáng)的可塑性,通過數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用,可促進(jìn)學(xué)生形象思維朝著抽象思維轉(zhuǎn)變,主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面.一方面,借助數(shù)形互動(dòng),將抽象的數(shù)字信息轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w的圖形,鍛煉學(xué)生的形象思維;另一方面,依靠直觀圖形,深刻理解抽象的數(shù)學(xué)知識,發(fā)展抽象思維.通過數(shù)字和圖形的相互轉(zhuǎn)化,可加深學(xué)生對課本數(shù)學(xué)知識的理解和記憶,與以往教師口頭描述相比,其思維能力可得到顯著提升.
二、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)存問題
在教育改革背景下,部分?jǐn)?shù)學(xué)教師能夠緊跟時(shí)代潮流,重視學(xué)生學(xué)習(xí)方法、解題思路等方面的教學(xué),如數(shù)形結(jié)合思想等,但仍有部分教師深受傳統(tǒng)思想的熏陶,認(rèn)為教學(xué)的最終目標(biāo)是提高學(xué)生的考試成績,片面注重理論知識教學(xué),忽視教學(xué)方法傳授和核心素養(yǎng)培養(yǎng),沒有根據(jù)基本學(xué)情和課本內(nèi)容,將情境教學(xué)法、數(shù)形轉(zhuǎn)換法、小組合作探究法等引入課堂,甚至為了節(jié)省課上時(shí)間,直接省去師生互動(dòng)環(huán)節(jié),實(shí)施“一言堂”教學(xué),忽視小學(xué)生活潑好動(dòng)的特點(diǎn),導(dǎo)致學(xué)生逐漸對數(shù)學(xué)失去興趣.對于數(shù)形結(jié)合思想,部分教師認(rèn)為該思想的價(jià)值“一般”,未能在課堂上主動(dòng)向?qū)W生滲透,仍然沿用傳統(tǒng)模式,對學(xué)生實(shí)施“題海戰(zhàn)術(shù)”,對教材中的概念、定理進(jìn)行機(jī)械訓(xùn)練,學(xué)生深感學(xué)習(xí)壓力增加,卻只能埋頭在“題?!敝绣塾?上述措施不但背離了“雙減”政策號召,沒有實(shí)現(xiàn)為小學(xué)生減負(fù),還會(huì)在很大程度上影響身心健康發(fā)展,阻礙數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)提升.
三、數(shù)形結(jié)合思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用策略
(一)構(gòu)建生活情境,培養(yǎng)數(shù)形結(jié)合意識
數(shù)形結(jié)合思想可巧妙利用數(shù)字與圖形間的關(guān)系,高效解答數(shù)學(xué)問題.小學(xué)生的認(rèn)知水平有限,常常只能理解數(shù)學(xué)表象,難以深挖學(xué)科內(nèi)涵,這就要求教師注重?cái)?shù)形結(jié)合意識的培養(yǎng),使其借助生活中的常見物品啟發(fā)思維,強(qiáng)化抽象意識,自主分析數(shù)學(xué)規(guī)律,遷移所學(xué)知識,形成數(shù)形結(jié)合思想.
例如,畫數(shù)軸,探究生活中的負(fù)數(shù).在數(shù)形結(jié)合思想培養(yǎng)中,運(yùn)算屬于重要的滲透途徑,也是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的重難點(diǎn)所在.通過數(shù)形結(jié)合的方式教學(xué)運(yùn)算原理和方法,不但可活躍課堂氣氛,還可幫助學(xué)生從形象思維過渡到抽象思維,拉近數(shù)與形間的關(guān)聯(lián),提高課堂學(xué)習(xí)效率.在學(xué)習(xí)人教版六年級下冊“負(fù)數(shù)”時(shí),教師可借助生活情境,引導(dǎo)學(xué)生以畫數(shù)軸的方式,對比數(shù)字間的大小,以直觀圖形理解負(fù)數(shù)概念,增加對整數(shù)運(yùn)算原理的認(rèn)知,在知識遷移中形成數(shù)形結(jié)合意識.數(shù)軸作為重要的數(shù)學(xué)工具,可將正數(shù)、負(fù)數(shù)、零等實(shí)數(shù)直觀表示出來,為數(shù)形結(jié)合思想培養(yǎng)提供載體.在教學(xué)過程中,教師可給出“小明體重45公斤”“當(dāng)前室外溫度25℃”“紅紅身高155厘米”等常見的數(shù)據(jù),要求學(xué)生將其體現(xiàn)在數(shù)軸上,然后給出“冬季氣溫-13℃”“吐魯番盆地-535米”等數(shù)據(jù),同樣讓學(xué)生在數(shù)軸上標(biāo)記出來.與教師口頭描述相比,上述措施可降低學(xué)生對負(fù)數(shù)的理解難度,并充分意識到數(shù)形結(jié)合的應(yīng)用價(jià)值,能夠自覺樹立數(shù)形結(jié)合意識,在遇到相關(guān)問題時(shí),主動(dòng)使用該法進(jìn)行解決.
又如,分蘋果,學(xué)習(xí)生活中的倍數(shù)知識.小學(xué)數(shù)學(xué)概念較多,只有加強(qiáng)對學(xué)生邏輯、抽象思維的培養(yǎng),才可使其運(yùn)用所學(xué)知識,經(jīng)過拓展延伸,掌握新的數(shù)學(xué)概念,促進(jìn)自身知識體系完善.對此,教師可創(chuàng)設(shè)學(xué)生熟悉的生活情境,采用直觀形象的圖形,將復(fù)雜的數(shù)學(xué)知識簡單化,幫助學(xué)生樹立數(shù)形結(jié)合意識,助力數(shù)學(xué)概念的認(rèn)知與掌握.在學(xué)習(xí)人教版三年級上冊“倍的認(rèn)識”時(shí),重難點(diǎn)在于倍數(shù)與因數(shù)等數(shù)學(xué)概念掌握,教師可創(chuàng)設(shè)朋友到家做客的情境,提出相應(yīng)問題:“王強(qiáng)邀請3名好朋友到家過生日,媽媽準(zhǔn)備了一些蘋果和果盤,請問該如何將蘋果平均裝入盤子來招待客人呢?”對此,教師借助圖示呈現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(圖1),引導(dǎo)學(xué)生一邊觀察一邊梳理數(shù)量關(guān)系,對空間形式產(chǎn)生感性認(rèn)知,覺察不同事物間的“倍”的關(guān)系,為掌握倍數(shù)、因數(shù)等數(shù)學(xué)概念打好基礎(chǔ).根據(jù)上圖可知,共有3排蘋果,每排6個(gè),學(xué)生可快速計(jì)算出蘋果的總數(shù),然后給出3個(gè)盤子,引導(dǎo)學(xué)生在腦中聯(lián)想已學(xué)的乘法、除法公式,確定蘋果的擺放方案,如3×6=18,18÷3=6等,在所求問題和題干條件間建立聯(lián)系,便于快速解題.然后,教師基于上述情境,提出延伸性問題:“上述情境中,蘋果的數(shù)量是盤子的多少倍?要想將蘋果平均分到3個(gè)盤子里,每個(gè)盤子放多少個(gè)?”通過上述提問,使學(xué)生更加細(xì)致地觀察和聯(lián)想,發(fā)現(xiàn)“18是3和6的倍數(shù),而3和6是18的因數(shù)”,從而對倍數(shù)、因數(shù)等數(shù)學(xué)概念有了更為直觀的認(rèn)知.
(二)數(shù)形互動(dòng),提高數(shù)學(xué)解題能力
盡管小學(xué)數(shù)學(xué)知識較為簡單和基礎(chǔ),但小學(xué)生的理解能力有限,遇到應(yīng)用題時(shí)常常感到無從下手,毫無思路.對此,教師可變換思路,將以往口頭講解變?yōu)閿?shù)形互動(dòng)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)用數(shù)形結(jié)合法解題,將題干中的變量關(guān)系用直觀圖表示出來,由此降低理解難度,更加快速、準(zhǔn)確地解題.
一方面,以“形”表示數(shù)量關(guān)系,提高解題效率.小學(xué)生思維發(fā)育不成熟,認(rèn)知能力不足,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的發(fā)展特點(diǎn),利用直觀可視的圖形呈現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系,依靠數(shù)形互動(dòng),提高學(xué)生對數(shù)學(xué)問題的解答能力.例如,學(xué)習(xí)人教版四年級下冊“數(shù)學(xué)廣角———雞兔同籠”時(shí),該課習(xí)題屬于數(shù)學(xué)典型題目,對學(xué)生邏輯思維能力要求較高.在解答此類問題時(shí),學(xué)生可利用數(shù)形結(jié)合思想,用“形”的具體精準(zhǔn)表示數(shù)量關(guān)系,從而快速準(zhǔn)確地得出答案.教師給出題目“一個(gè)籠子內(nèi)關(guān)著若干只兔子和雞,共有14條腿,5個(gè)頭,請問兔子和雞的數(shù)量分別是多少?”學(xué)生閱讀題干后往往感到茫然,在教師引導(dǎo)下,嘗試通過圖形繪畫的方式解答題目,自己先在紙上畫出一只雞、一只兔子,發(fā)現(xiàn)雞和兔均有一個(gè)頭,雞有2只腳,兔子4只腳.一名學(xué)生按照已知的“共有5個(gè)頭”的信息,畫了5只雞,發(fā)現(xiàn)腿的數(shù)量不夠,于是將其中的2只雞改成了兔子.可見,采用畫圖方式可充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能力性,將數(shù)學(xué)問題化繁為簡,不但新奇有趣,還可鍛煉學(xué)生的解題能力,取得良好的學(xué)習(xí)成果.
另一方面,以“數(shù)”的關(guān)系繪制圖形,降低解題難度.數(shù)學(xué)教學(xué)不單純用“形”來表示“數(shù)”,還可借助數(shù)量關(guān)系繪制圖形,降低解題難度.例如,教師出示題目:“小美暑假要去參觀動(dòng)物園,家與動(dòng)物園的距離為1500米,小美早上8點(diǎn)從家出發(fā),以每分鐘80米的速度前進(jìn),妹妹小麗8點(diǎn)05分從家出發(fā),以每分鐘160米的速度前進(jìn),二人多久可以相遇?”在解答上述題目時(shí),便可用到數(shù)形結(jié)合思想,學(xué)生在教師引導(dǎo)下,根據(jù)已知的數(shù)量關(guān)系繪制圖形,即繪制小美家和動(dòng)物園間的數(shù)軸,然后標(biāo)記小美和小麗行走的時(shí)間、距離等信息.通過數(shù)字與圖形結(jié)合,使等量關(guān)系變得清楚明了,便于降低解題難度,快速得出最終結(jié)果.可見,教師應(yīng)加強(qiáng)以形化數(shù)、以數(shù)化形等數(shù)學(xué)思想的培養(yǎng),使學(xué)生能夠靈活運(yùn)用數(shù)形結(jié)合法,高效解答應(yīng)用題,促進(jìn)整體學(xué)習(xí)效率提升.
(三)開展合作探究學(xué)習(xí),提升數(shù)形結(jié)合應(yīng)用能力
在傳統(tǒng)教學(xué)模式下,教師多采用注入式教學(xué)法進(jìn)行知識傳授,學(xué)生處于被動(dòng)思考地位,容易對教師產(chǎn)生過度依賴,不利于自身邏輯思維、建模思維的形成與發(fā)展.受此影響,學(xué)生很難深入理解抽象的數(shù)學(xué)概念,知識應(yīng)用能力無法得到提升.為避免上述情況產(chǎn)生,教師應(yīng)積極引入數(shù)形結(jié)合思想,并根據(jù)學(xué)生的個(gè)人發(fā)展需求,開展小組合作探究活動(dòng),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的數(shù)學(xué)研究興趣,引導(dǎo)其自主思考和分析數(shù)學(xué)現(xiàn)象,在觀察直觀圖形的過程中豐富數(shù)學(xué)認(rèn)知.在掌握數(shù)形結(jié)合內(nèi)涵和方法后,教師可組織開展合作探究活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生將該思想與其他學(xué)科相結(jié)合,促進(jìn)知識拓展延伸.例如,在解決自然科學(xué)、社科類、文化藝術(shù)類問題時(shí),嘗試采用數(shù)形結(jié)合思想建模分析,通過小組討論得出解決問題核心所在,借助圖形表示數(shù)量關(guān)系,使答題思路得以顯現(xiàn).
例如,在教學(xué)人教版六年級下冊“圓柱與圓錐”時(shí),教師可開展探究活動(dòng)———“圓錐形紙杯容量的秘密”.先將班內(nèi)學(xué)生分成多個(gè)小組,劃分時(shí)堅(jiān)持“同組異質(zhì)”“異組同質(zhì)”的原則,確保每組學(xué)生實(shí)力相當(dāng),具有可比性,根據(jù)基本學(xué)情、興趣愛好等設(shè)置相應(yīng)的探究任務(wù),圍繞數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用開展課堂教學(xué),充分激發(fā)學(xué)生的想象力,以其喜歡的方式解決數(shù)學(xué)問題.該探究項(xiàng)目開展中,教師在大屏幕上展示出不同形狀、大小的紙杯,讓學(xué)生思考紙杯容量受哪些因素影響,學(xué)生陸續(xù)說出“杯子的高度”“杯子底面積”等,然后引導(dǎo)其運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想開展實(shí)驗(yàn),以小組為單位,測量紙杯道具的底面積,并利用課上所學(xué)知識計(jì)算紙杯的容積.各組成員根據(jù)個(gè)人喜好,自行繪制紙杯模型,計(jì)算各個(gè)模型的容積,到達(dá)規(guī)定時(shí)間后,各組輪換驗(yàn)證結(jié)果.上述措施可使學(xué)生對容積、體積的關(guān)系有更加清楚的認(rèn)知,并熟練掌握相關(guān)運(yùn)算方法,促進(jìn)建模思維提升.最后,為學(xué)生設(shè)置拓展性題目,提問:“大家根據(jù)圓錐紙杯容量的知識,能夠聯(lián)想到哪些事物呢?”學(xué)生紛紛動(dòng)腦思考,說出“游泳池的修建”“飲料瓶容量調(diào)整”等.可見,在探究活動(dòng)開展中,教師應(yīng)善于指導(dǎo)學(xué)生尋找關(guān)鍵的解題信息,通過分析此類信息尋找解決問題的突破口.為使探究活動(dòng)開展更加有序高效,教師應(yīng)提前制訂訓(xùn)練方案,圍繞本章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容,利用數(shù)據(jù)整合、條件判斷、解題思路剖析等方式,使學(xué)生的數(shù)形結(jié)合思路更加清晰,提高知識應(yīng)用能力.在小組合作探究正式開展后,學(xué)生能夠充分掌握數(shù)形結(jié)合思想,并將其靈活應(yīng)用到實(shí)際場景中,解決實(shí)際問題,對自身數(shù)學(xué)思維和實(shí)踐能力提升起到促進(jìn)作用.
結(jié) 語
綜上所述,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用價(jià)值較為突出,不但可鍛煉學(xué)生邏輯思維,還可促進(jìn)數(shù)字信息與圖形的轉(zhuǎn)化,達(dá)到化繁為簡、降低解題難度的效果.對此,教師在課堂教學(xué)中應(yīng)合理滲透該思想,以數(shù)形轉(zhuǎn)化促進(jìn)學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的理解和認(rèn)知,還要?jiǎng)?chuàng)設(shè)小學(xué)生熟悉的生活場景,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,在小組合作探究和自主依靠中理解數(shù)學(xué)本質(zhì)、總結(jié)數(shù)學(xué)知識規(guī)律,促進(jìn)核心素養(yǎng)和解題能力的提升與發(fā)展.
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