陳君錫
數(shù)形結(jié)合就是把數(shù)學中的數(shù)量關(guān)系和空間圖形有機地結(jié)合起來,把抽象的問題直觀化、復雜的問題簡單化,幫助學生理解和認識數(shù)學知識。數(shù)形結(jié)合是小學教學教材的一個重要特點,也是小學教材編排的一個重要原則,更是數(shù)學解題常用的一種方法。下面結(jié)合我的數(shù)學教學實踐來談一談數(shù)形結(jié)合思想的滲透。
數(shù)學大師華羅庚說過:“數(shù)形本是相倚依,焉能分作兩邊飛。數(shù)缺形時少直觀,形缺數(shù)時難入微。數(shù)形結(jié)合百般好,割裂分家萬事休。幾何代數(shù)統(tǒng)一體,永遠聯(lián)系莫分離?!睌?shù)與形是數(shù)學中兩個相互聯(lián)系、不可分割的研究對象,它們在實際教學中可以相互“轉(zhuǎn)化”、相互“滲透”。
一、在概念教學中滲透數(shù)形結(jié)合思想
概念是人們對某一事物本質(zhì)經(jīng)過分析、歸納、比較、總結(jié)出的屬性特征。要使學生在短時間內(nèi)理解概念比較困難,如果只是簡單地對其進行定義,或者讓學生去“死記硬背”,就不會真正理解,而要用“數(shù)形結(jié)合”的方式用直觀、形象的圖像去引導學生感受概念形成的原因,只有這樣,才能真正理解、掌握概念的本質(zhì),才能在生活中靈活運用。小學生直觀形象思維、抽象概括能力不強,更需要“數(shù)形結(jié)合”,只有這樣才能有效地進行概念教學,才能“事半功倍”。
人教版四年級《四邊形分類》一課,先讓學生仔細觀察8個四邊形,并說出圖形名稱。我從對邊“平行”入手,讓學生觀察它們的對邊有什么特點?(觀察過程中,小組可以互相交流)可以把它們分成幾類,并說出理由;引導學生反饋,有幾種不同的分法(只要分法合理,都要給予表揚和鼓勵);最后對四邊形的分類進行歸納:1. 兩組對邊分別平行的四邊形叫平行四邊形。2. 只有一組對邊平行的四邊形叫梯形。3. 兩組對邊都沒有平行的四邊形叫四邊形。
又如人教版六年級上冊《圓的面積(一)》一課,我這樣問:怎樣才能算出的面積呢?是否能將圓轉(zhuǎn)化成學過的圖形?(學生小組合作,動手操作,將一個圓平均分成16等分,拼成一個近似長方形)當學生把圓轉(zhuǎn)化成平行四邊形時,我及時追問:什么變了?什么沒變?拼成的平行四邊形與原來的圓有什么關(guān)系?(平行四邊形的底相當于圓周長的一半,平行四邊形的高相當于圓的半徑,平行四邊形的面積等于圓的面積,平行四邊形的面積=底×高,圓的面積=πr×r=πr2)。
利用數(shù)形結(jié)合思想和轉(zhuǎn)化思想,把圓的面積轉(zhuǎn)化成平行四邊形的面積,只是形狀變了,面積不變,突破了教學重點。只有這樣,讓學生通過動手實踐的輕身經(jīng)驗,“數(shù)形結(jié)合”,認真觀察、分析、總結(jié),才能真正地理解概念。
二、在數(shù)感建立中滲透數(shù)形結(jié)合思想
《義務(wù)教育數(shù)學課程標準(2022版)》指出,小學階段數(shù)感主要表現(xiàn)在:1. 能夠在真實的情境中理解數(shù)的意義,能用數(shù)表示物體的個數(shù)或事物的順序;2. 能在簡單的真實情境中進行估算,做出合理判斷;3. 能初步體會事物背后的規(guī)律,能用數(shù)表達這樣的規(guī)律。數(shù)感是現(xiàn)實數(shù)量關(guān)系中最直觀的認識,是促進學生數(shù)學抽象能力的經(jīng)驗基礎(chǔ),從小把學生的數(shù)感培養(yǎng)好,是他們今后數(shù)學學習的基礎(chǔ),有至關(guān)重要的作用??梢姡瑥男?shù)感的培養(yǎng),已經(jīng)成為小學數(shù)學教學中最重要的內(nèi)容。
例如:一年級小朋友學習數(shù)學先認識的是數(shù),在教學《10以內(nèi)數(shù)的認識》時,“1”可以表示“1個圓”“1個人”“1朵花”“1面紅旗”,“5”可以表示“5 個蘋果”“5 只小鳥”……通過數(shù)與具體實物的相對應(yīng)關(guān)系,幫助學生建立數(shù)的初步概念,理解數(shù)的大小,讓他們知道數(shù)學與我們生活實際密不可分、息息相關(guān),初步體會“數(shù)學來源于生活,生活中處處有數(shù)學?!?/p>
又如人教版三年級數(shù)學上冊《認識周長》一課,為了讓學生深刻地認識“周長”,先情景導入《螞蟻公主》印象,感受圖形的周長,提高學生的思維能力,培養(yǎng)學生的數(shù)感;接著給學生準備不同形狀的圖形,讓學生動手實踐用手摸一摸、指一指、畫一畫圖形的周長;最后說一說什么是圖形的周長,并選擇喜歡的圖形,量一量、畫一畫,讓學生在實踐中感悟圖形的周長。這樣數(shù)形結(jié)合教學方法,學生看得直觀,易于理解,記得深、記得牢。
三、在圖形認識中滲透數(shù)形結(jié)合思想
圖形是小學數(shù)學中占很大的部分內(nèi)容,特別是解決問題中,小學教材很多有圖文結(jié)合,學生在觀察圖形中會得到數(shù)學信息。因此,在教學中,教師應(yīng)當充分滲透數(shù)形結(jié)合的思想,讓學生直觀、具體地認識圖形,才能進行有效地教學。
例如在教學直線、射線、線段中,如果教師一味地去講什么是直線、射線、線段,學生肯定聽不懂,分不清什么是直線、射線、線段。我在教學中先畫出直線、射線、線段,結(jié)合圖形講解射線只有一個端點,直線沒有端點,線段有兩個端點,這樣學生就容易在腦海中這樣建立數(shù)與形的表象、數(shù)與形的聯(lián)系。同樣在教學《角的分類》時,我沒有直接告訴學生什么是銳角、直角、鈍角、平角、周角,而是結(jié)合圖形讓學生小組合作、自主探究了解角的類別與角的大小之間的關(guān)系。
四、在算理理解中滲透數(shù)形結(jié)合思想
計算教學是小學數(shù)學教學的重要組成部分,教師在教學過程中不僅要指導學生計算結(jié)果正確,更要引導學生理解計算算理?,F(xiàn)實教學中老師往往“急功近利”,只注重結(jié)果,忽視了引導學生理解算理??蛇@樣的結(jié)果是:學生對計算算理不理解,學過的知識就很容易遺忘,又怎么可能很好的掌握計算方法呢?我們應(yīng)當根據(jù)小學生的年齡特點以直觀的圖形激發(fā)學生的學習興趣引導學生去理解算理,進而掌握計算方法,讓學生算理理解,做到“知其然,知其所以然。”實際教學中算理對于學生來說是枯燥無味的,學生很難聽懂,教師應(yīng)該根據(jù)教學的不同內(nèi)容,采用不同策略去引導學生理解算理,因此在計算教學中滲透數(shù)形結(jié)合思想,學生會覺得既有趣生動又直觀明了。
如在教學一年級數(shù)學《8加幾》一課時,就借助圖形,讓學生理解“湊十法”。我先出示兩題口算題,在計算過程中讓學生明白,10加幾的口算比8加幾的口算來得簡單,進而開始講解8+7,讓他們有意識地把8+7轉(zhuǎn)化成10加5,課上我利用擺小棒:左邊擺8根小棒, 右邊擺7根小棒,從右邊的7根小棒中拿2根到左邊,左邊的小棒就湊成了10根,右邊的小棒就剩下5根。借助小棒讓學生明白8+7到10+5的變化過程。
又如:六年級《分數(shù)乘分數(shù)》的教學中,借助“圖形化”的過程,將抽象的算法變得直觀起來。教師引導學生借助一張長方形紙,先在長方形紙中表示出一小時粉刷墻壁的1/5,再想辦法表示出1/4小時粉刷墻壁的幾分之幾,通過畫圖學生直觀地理解了1/5×1/4的意義、計算方法及算理。
通過這樣的教學,讓學生深刻地感受到“數(shù)形結(jié)合”的方法有助于數(shù)學計算教學。
五、在公式推導中滲透數(shù)形結(jié)合思想
在數(shù)學公式推導過程中,構(gòu)建數(shù)學思想方法是數(shù)學的一個重要環(huán)節(jié)。要防止學生對計算公式“死記硬背”,有正確的理解,就需要在教學過程中聯(lián)系生活實際,借助圖形“數(shù)形結(jié)合”,靈活解決實際數(shù)學問題。
例如:在教學“平行四邊形面積”一課時,為了幫助學生加深對平行四邊形面積公式的理解,我在教學過程中并沒有直接告訴學生平行四邊形面積的計算公式,而是引導學生動手操作,將平行四邊形通過剪一剪、拼一拼,將平行四邊形轉(zhuǎn)化成已學過的長方形。
其面積公式推導過程:
平行四邊形的底等于長方形的長,
平行四邊形的高等于長方形的寬,
平行四邊形的面積等于長方形的面積。
因為,長方形的面積=長×寬,
平行四邊形的面積=底×高。
所以,平行四邊形面積公式S=ah
這樣設(shè)計,借助數(shù)形結(jié)合,促進了學生對平行四邊形面積公式的深刻理解,強化了“轉(zhuǎn)化”的這一思想方法,將“新知”變“舊知”、將“復雜”變“簡單”、將“抽象”轉(zhuǎn)化成“直觀”。
六、在問題解決中滲透數(shù)形結(jié)合思想
解決問題是小學數(shù)學教學的難點,也是教學的重點,是檢驗學生學習綜合能力的載體。由于年齡特點,學生對題目中條件、問題及數(shù)量關(guān)系三者之間的關(guān)系理解不清,往往對問題無從下手,這時我巧妙地滲透“數(shù)形結(jié)合”的方法,引導學生把題目條件和問題“畫”出來,幫助理解題意,弄清數(shù)量關(guān)系和問題,這樣有助于學生快速找到解決問題的方法。
例如,在一年級數(shù)學教學中有這樣一個問題:“一組小朋友上臺做游戲站成一隊,從前往后數(shù)西西排第4,從后往前數(shù)西西排第3,請問這組小朋友一共有幾人?”如果只靠思考的話,由于低年級學生空間思維不足,對于一年級的小朋友來說有很大的難度,大部分學生容易錯,寫成4+3=7。但是如果把這道題用圖形畫出來,不僅簡單直觀,而且很有趣。引導學生用圓圈表示小朋友,三角形表示西西,在紙上畫出三角形前面的3個圓,后面有2個圓,這樣這一排共幾人就一目了然了。
印象最深刻的是四年級下冊《雞兔同籠》這一課,題目一出,大部分學生都望而卻步,回答不出來,我鼓勵性地問:“能不能把這道題目用圖畫出來呢?8個頭,怎么畫?”“用圓形表示。”“26只腳怎么畫?”“用豎線表示,一個圓搭配兩條線,因為一只雞有兩只腳?!薄澳_的只數(shù)夠了嗎?那接下來怎么辦呢?”“不夠,一個圓搭配2只腳,這樣不夠,說明不全是雞,有的是兔子,因為兔子的腳多,一只兔子有四只腳?!薄瓕W生對于畫畫比較感興趣,因為他們覺得畫畫比較簡單,用畫圖的辦法來講解《雞兔同籠》這一課的假設(shè)法,不僅直觀、簡單而且易于理解和掌握。
因此,學生是否有“數(shù)形結(jié)合”的思維方法,是否在解決問題養(yǎng)成動手畫一畫的習慣,對于學生學習數(shù)學是一種非常重要的方法。教學中教師如果能夠結(jié)合教學內(nèi)容,選擇恰當?shù)姆绞綖閷W生滲透“數(shù)形結(jié)合”的思想方法,必定會為學生的數(shù)學學習打下良好的學習基礎(chǔ)。
總而言之,數(shù)形結(jié)合是數(shù)學思維中的一種非常重要的思想方法,把抽象數(shù)學語言和直觀圖象有機結(jié)合,把代數(shù)問題幾何化,把幾何問題代數(shù)化,使“數(shù)”和“形”統(tǒng)一起來,以“形”助“數(shù)”,以“數(shù)”助“形”。所以在今后的教學中,我不僅要使學生在腦海中建立“數(shù)形結(jié)合”的思想方法,更要在實際教學中加以滲透、應(yīng)用,從而使數(shù)學教學達到“教為了不教”的最高境界,提高學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。