趙衛(wèi)軍
【摘 要】數(shù)形結(jié)合作為一種重要的數(shù)學思想方法,其本質(zhì)是通過數(shù)字與圖形之間的對應關(guān)系,進一步明確數(shù)學的本質(zhì)含義。無論是在課堂教學中,還是在課后測試過程中,數(shù)形結(jié)合思想都是提升學生數(shù)學學習能力和綜合素養(yǎng)的關(guān)鍵。因此,從這一角度分析核心素養(yǎng)下如何有效滲透數(shù)形結(jié)合思想,成為當前最為關(guān)鍵的教學任務(wù)。
【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng) 數(shù)形結(jié)合 伙伴學習
一、核心素養(yǎng)下數(shù)學數(shù)形結(jié)合思想滲透的背景分析
小學階段學生的數(shù)學思維能力較弱,對抽象問題的理解和思考能力相對較弱。比如,面對概念性的問題,學生很難理解,以至于出現(xiàn)一些教師和家長認為比較低級的錯誤。究其根源,還是由于學生缺乏數(shù)學思維,并不能將數(shù)量關(guān)系與圖形關(guān)系有機地結(jié)合起來,在一定程度上導致了心理上學習難度的加劇。
教師在日常教學和練習測試過程中,經(jīng)常會遇到一些問題,比如:
第一個問題很簡單,大多數(shù)的學生都會正確解答;而第二個問題則會有如100-23+30=47的錯誤回答。產(chǎn)生錯誤的根源就在于學生并沒有充分理解組合算式的含義,只是簡單地做了一個“搬運”的工作。追根溯源,一方面,學生缺少一個整體的數(shù)學思維;另一方面,教師在講解問題的過程中缺乏對數(shù)形結(jié)合思想的滲透,只是從算式的本身進行知識的講解,并沒有考慮到當前低年級學生數(shù)學思維的特點,從而導致學生只會死板地套用教師的方法,而跳過了自主思考、探索的過程。
低年級簡單的加減法混合運算尚且如此,那么隨著年級的提升,學生接觸到的數(shù)學知識越來越復雜,數(shù)學思想的滲透以及學生數(shù)學思維的培養(yǎng)便越來越重要。因此,基于數(shù)學學科核心素養(yǎng)的新型數(shù)學課堂的創(chuàng)建,要為學生提供更加明確的數(shù)學思想的引領(lǐng)以及合作學習的機會,真正地發(fā)揮出數(shù)形結(jié)合等數(shù)學思想對學生數(shù)學學習的作用,同時借助多樣化的數(shù)學活動過程,培養(yǎng)學生的自主學習意識。
二、核心素養(yǎng)下數(shù)學數(shù)形結(jié)合思想滲透的策略分析
1.以形助數(shù)
借助“形”的直觀性特征,將數(shù)量關(guān)系通過“形”展現(xiàn)出來,能夠從根本上降低學生理解數(shù)量關(guān)系的難度,進而有效提升學生的課堂學習綜合效果。
例如,23+30=53,100-53=47,將這兩組算式進行組合,成為一個正確的算式。如果我們借助圖形之間的關(guān)系將數(shù)量關(guān)系表示出來,那么學生很容易就能理解。在引導過程中,教師可以通過問題引導的方式進行思路的引領(lǐng),讓學生一步步地明確思路。例如:
師:如果23+30=53=,那么100-53中的53可以用什么符號代替?
生:可以用代替。
師:那么100-53就可以寫成100-,這時我們可以看到代表的算式就是一個整體,那么一個整體的算式可以怎么表示呢?
生:加小括號。
師:非常棒,所以=?
生:(23+30)。
師:非常棒,那么接下來誰能夠告訴老師,這兩個算式的組合是什么?
……
通過簡單地引入圖形,讓學生更加明確簡單的組合算式之間的數(shù)量關(guān)系。有前期知識做鋪墊,學生缺少的只是一個思維的引領(lǐng),借助圖形,教師可以少費口舌,而且非常生動形象,再配合動態(tài)的視頻講解,學生的思路就會更加明確。
此外,在行程問題和追及問題中,數(shù)形結(jié)合思想也是非常重要的,行程問題是小學數(shù)學非常重要的一部分內(nèi)容,也是很多學生覺得非常難學的內(nèi)容,如下案例所示:
結(jié)合學生當前掌握的數(shù)學知識現(xiàn)狀,如果單純地從數(shù)量關(guān)系考慮兩地之間的距離,通過計算兩車速度、行駛時間等,學生很容易被“第二次”相遇這一數(shù)據(jù)誤導,進行錯誤的計算:(240+250)×9÷2=2205(km),忽略了第二次相遇整個行程其實是上海到北京距離的3倍。那么用數(shù)形結(jié)合的方式,兩車之間的行程以及上海到北京之間的距離就能夠非常清楚地展現(xiàn)出來,如圖1所示:
由圖1可知,9個小時后兩列車第二次相遇,其實總共的行程是上海到北京距離的3倍,因此正確的答案應該是(240+250)×9÷3=1470(km)。由此可見,將行程問題與數(shù)形結(jié)合思想相結(jié)合,不僅能夠降低題目難度,而且能夠提高學生解題的正確率。
2.以數(shù)解形
在數(shù)學學習與研究過程中,“形”雖然能直白地表示出數(shù)學關(guān)系的含義,但有時缺少一定的精確性。因此,以數(shù)解形,能夠讓學生對數(shù)學知識的理解精確化,有效地完善學生的數(shù)學思維,將內(nèi)容具體化。
例如,在垂線與平行線的教學過程中,教師一般從新課標的要求入手,讓學生先認知垂直、平行、相交等基本的概念,最終通過平行與垂直等概念解決實際問題。教師可以從不同層次的教學目標入手,結(jié)合多媒體教學的便利性,從生活中一些常見的事物和現(xiàn)象入手,將數(shù)學課堂與實際生活有機結(jié)合,加深學生對垂直與平行的關(guān)系的理解。那么在具體的課堂實踐操作過程中,教師創(chuàng)設(shè)翻轉(zhuǎn)課堂教學模式,引導學生自主探究兩條直線之間的位置關(guān)系。
師:同學們,假如在一張紙上畫兩條直線,那么這兩條直線之間存在什么樣的位置關(guān)系?接下來同桌為一組,看看誰能夠畫出最多的位置關(guān)系。
(同學們兩兩一組,結(jié)合先前學過的知識,在練習本上畫出了很多種直線位置關(guān)系,如圖2)
學生畫出了上述兩種情況,由此可見,學生已經(jīng)基本掌握了兩條直線的位置關(guān)系。教師結(jié)合小組討論的情況,讓每個小組分享了自己的討論結(jié)果,根據(jù)學生分享的結(jié)果,教師將圖形賦予“數(shù)”的意義,讓學生能夠更加明確兩條直線的位置關(guān)系。
師:同學們總結(jié)的位置關(guān)系非常正確,那么在這些直線的位置關(guān)系中,你們有沒有發(fā)現(xiàn)什么共同點呢?
生:第一類兩條直線是沒有交點的,第二類是有一個交點的……
教師結(jié)合學生的探究和分享的問題引出具體的數(shù)量關(guān)系,然后以表格的方式進行總結(jié)(見表1):
在學生明確了兩種位置關(guān)系的基礎(chǔ)上,教師引出另外一種關(guān)系(如圖3):
師:同學們請看這兩條直線,它們的位置關(guān)系比較特殊,這種關(guān)系叫什么呢?
……
此種方式下,學生能夠更加清晰兩條直線之間的位置關(guān)系,將形與數(shù)有效結(jié)合起來,加深學生的學習印象,為后期利用數(shù)形結(jié)合思想解決問題做好充分的準備。
3.數(shù)形結(jié)合
數(shù)形結(jié)合是解決問題的過程中經(jīng)常采用的一種方法,數(shù)形結(jié)合將困難的問題簡單化,將抽象的問題生動化,讓學生能夠更加清楚地了解數(shù)學問題的始末。在數(shù)形結(jié)合應用過程中,最為典型的就是解決雞兔同籠問題。
案例:籠子里一共有若干只雞和兔子,從上面數(shù)有8個頭,從下面數(shù)有26條腿,那么雞和兔子各有幾只?(教師將學生分為了幾個小組,鼓勵他們用自己現(xiàn)有的知識去解決雞兔同籠問題)
8個頭代表有8個動物,那么假設(shè)所有的都是雞,我們先把雞畫好,這樣一共有8×2=16條腿,差26-16=10條腿,這樣就需要把5只雞的腿補成4條,而補成4條腿的雞就變成了兔子,所以雞的數(shù)量應該是8-5=3只,兔子的數(shù)量就是5只。
學生通過小組合作的方式,結(jié)合列表法、作圖法解決雞兔同籠問題,借助推理將兩者之間的數(shù)量關(guān)系清晰地表述出來,從而得出正確的結(jié)果。借助數(shù)形結(jié)合避免了學生數(shù)學思維能力較弱帶來的解題困擾;通過簡單的引入圖形,幫助學生更加明了題目中的數(shù)量關(guān)系,再加上前期課堂知識鋪墊,以及教師思維的引領(lǐng),既不用教師多費口舌,還能形象地展現(xiàn)題目內(nèi)容,使學生思路更加明確。
總之,通過數(shù)與形之間相互協(xié)助的關(guān)系,可以建立起學生最初的學習數(shù)學的思維,改變傳統(tǒng)理念下數(shù)學課堂本末倒置的局面,減少甚至杜絕教師一味關(guān)注教學結(jié)果的弊端,引導教師逐漸重視教學過程。在順應學生學習特征,構(gòu)建高效課堂的同時為今后的數(shù)學教學活動奠定堅實的基礎(chǔ)。
【參考文獻】
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