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“数形结合”,让思维展翅飞翔

2017-12-31柳勤生曾岸云

读写算·基础教育研究 2017年9期

学生数学知识在几年后也许就忘了,余下的是思想方法。“数形结合”是一种重要的数学思想,是一种数学素养。数形结合就是将实物、直观图形与代数有机结合,有利于学生养成用数学思维方法思考、解决数学问题,高效、快乐地学好数学知识。数形结合思想广泛应用小学数学教学过程。

一、在概念形成中应用“数形结合”----兴趣盎然

小学生思维具有很大的具体形象性。概念知识语言抽象,学生很难从本质上完成概念的构建与理解,概念知识枯燥无味,制约学生课堂学习积极性,在教学中应用数形结合方法,为学生提供丰富的感性材料——直观的“形”,能更好帮助学生感知概念的形成。

如在“小数的意义”教学中,学生对“一位小数表示十分之几,两位小数表示百分之几……”这些抽象的概念语言无法感知理解。教学时,教师借助正方形纸,将方形纸平均分成4份、9份、10份。(图1)

引导学生分一分、涂一涂、找一找,帮助学生理解0.1的含义;结合“把一个正方形平均分成100份”帮助学生理解0.01的含义。学生对正方形较为熟悉,运用正方形这个直观图将小数意义表现出来,有效帮助学生感知小数概念形成过程,理解小数意义。以上教学,学生学习兴趣盎然,从数到形,再看形说含义,学生对小数“0.1、0.01”的概念表征理解更为具体,即培养应用几何图形描述數学概念的能力,又增强了数感,提升了数学思维。

二、在解决问题中应用“数形结合”----画龙点睛

《数学课程标准》指出:“几何直观主要是指利用图形描述和分析问题。借助几何直观可以把复杂的数学问题变得简明、形象,有助于探索解决问题的思路,预测结果。”教学过程中,恰当使用几何直观,把“数”和“形”结合起来,呈现变化过程,能直观地显示题意,寻找解决问题思路,突破重点,拓展数学思维。如教学:梅山小学有一块长方形花圃,长8米,宽6米。在修建校园时,花圃的长增加了3米,宽增加3米,花圃的面积增加多少平方米?没画示意图,学生容易理解成增加的面积是一个正方形:3×3=9平方米。教学时鼓励学生尝试画示意图,适机点拨,学生展示直观示意图。(图2)

学生对增加部分面积形状一目了然,不再是原先理解的正方形,而是L形。几何直观作用显而易见,学生清楚看出长方形变化过程,看出变与不变的量,知道增加部分面积形状,难点知识攻破,思维活跃,快速理清数量关系,通过分割成几个长方形来求增加部分的面积,顺利地解决问题。问题中隐藏的数量关系不容易直接观察,让学生有意识的借助几何直观去思考数量关系,数形结合,是一种重要解决问题策略,提高思维能力,开拓思维视野。

又如,这样一道计算题: 1012_992

解决这道计算题,大部分学生采用直接计算两个数的平方再相减。教师引导学生尝试画图,将数转化成图形。(图3)

学生发现边长为101的正方形减去边长为99的正方形,

余下就是101+100+100+99=400。这是一道平方差知识计算题,求一个数的平方,教师结合正方形引导学生找到很好的“数形”连结点,自然将数转化成形,“以形助数”画龙点晴。巧妙解决问题,提升数学思维品质。

三、在探究规律时应用“数形结合”----水到渠成

新课程的三大特点:重过程,重体验,重探究。小学数学知识中有许多探究规律的知识,小学生天性好奇,喜欢探究新事物,教师教学过程中应给学生创造一个探究的空间,应用数形结合,使学生在探究规律时多了一把开渠铲子,水到渠成。

例如:教学《乘法分配律》,乘法分配律定义:两个数的和与一个数相乘,可以先把这两个数分别与这个数相乘,再相加。用字母符号表示:a×(b+c)=a×b+a×c,这个规律对很多学生的理解存在挑战,教学中,教师结合直观图形帮助学生感知乘法分配律。提供不同颜色的方砖图(图4)让学生计算方砖块数,结合学生不同列式方法,学生很快明白先求一行方砖数共有三行“3×(4+6)”,与先求两种颜色方砖数再相加“3×4+3×6”,结果是相等的。借助长方形(图5)让学生求出长方形的面积,学生很快知道两块不同颜色长方形面积等于大长方形面积,学生借助图形对乘法分配律进行形象化理解,从而更准确把握规律本质。

以上教学,教师应用数形结合,给乘法分配律提供了丰富的图形补充,通过图形把规律形象化,乘法分配律:a×(b+c)=a×b+a×c很自然地从学生口中说出,乘法分配律的本质特征形象展现在学生面前,数学思维不断完善,实现课堂教学水到渠成。

又例如:教学《能被3整除数的特征》一课,学生已有的知识背景是,认识了能被2和5整除数的特征。学生思维很容易被2和5整除数的特征影响。教学时,设计了这一环节:用6根火柴棒摆出不同的三位数,(如下表)

当学生在动手摆出不同三位数的过程中,经历了知识形成过程,知道了:不管怎么摆,火柴棒的总根数都是6根不变,摆出的任意三位数(321、312、213、231、123)等都是3的倍数。这时,教师适当的引导观察、探究规律,就能水到渠成,得出能被3整除数的特征。利用“数形结合”的方法,让学生更直观、形象的掌握能被3整除数的特征,直观图形能让学生记忆更牢、更长久,数学思维更加完善。

四、在融化错误时应用“数形结合”----柳暗花明

教育家布鲁纳说“错误都是有价值的。”当学生学习出现错误时,教师若能应用有效手段及时地化错,巧妙地融错,那将会是一次次师生、生生之间思维碰撞,不断激活思维,智慧的教学过程。

例如:王老师买2箱矿泉水,每箱12瓶,每瓶3元,王老师花了多少钱?(连乘解决问题)学生尝试独立完成,学生列出多种算式:12×2×3,12×3×2,3×2×12,……一位学生写:12×(2+3),另一位学生写:12×2=24,12×3=36,他表情显然能看出还在犹豫。这些“错误”不正是暴露学生思维疑惑点吗?于是,出示方格(图5)

引导孩子寻找“12个3元”,通过观察方格图,“噢!”地一声,孩子会心地笑了,很快从中正确的找到“12个3元”,而且明白“12个3元”有2份,将12×(2+3)纠正为12×3+12×3就是12×3×2。另一位学生也明白自己想的是两种方法,只不过没有将最终问题解决,12×3=36只是一箱矿泉水的钱,还要乘2份,12×2=24是一共多少瓶矿泉水,还要乘每瓶3元。……

“数形结合”搭桥铺路,让出错孩子思维锋回路转、柳暗花明,理清数量关系,解决了问题,享受学习过程,思维再一次飞跃。

小学数学教学过程当中渗透许多数学思想,数形结合思想极其重要,让学生体会通过“数”“形”相互转化来解决问题,养成“眼中见数、脑中思形”的良好习惯。开启智慧,激活思维,让学生的思维插上翅膀,展翅高飞。