知识有形化,思维可视化,学习简易化
——让数形结合思想方法成为数学思考的一种方式
2018-03-03福建省南平市扬真小学官秀容
福建省南平市扬真小学 官秀容
华罗庚教授对数形结合思想的概述:“数无形,少直观;形无数,难入微”。其意表述了数形结合思想是数与形的对应关系,通过数与形的相互转化,将抽象的数学语言与直观的图形结合起来解决数学问题的思想方法。那么,在教学中如何运用数形结合的思想引导学生学习数学、学好数学呢?使之达到知识有形化,思维可视化,许多复杂的数学问题变得简单易于理解的学习效果。并让数形结合思想方法成为学生数学思考的一种方式呢?
一、数形结合,让知识有形化
数形结合不仅是一种数学思想,也是一种很好的学习方法。在教学中,学生觉得难以理解的或是易出现错误、混淆的内容,教师可充分利用数“形”(实物或图解),把抽象的问题变得直观、形象,丰富学生的表象,把知识变成了有形的、直观的实物或图解。
如,在教学《分数的基本性质》时,教师从“小和尚分饼”的情景引入,“把一块饼分别按平均分给3个小和尚,哪个小和尚分得多?” 也就是“”到底哪个分数大?学生大胆猜测后,我就让学生将这些抽象的“分数”转化成有“形”的图或实物来表示。
“谁能将自己思维过程和思考的结果,用画图或用实物演示呈现出来?”
我在教学巡视中肯定了孩子们的各种做法,发现有些同学已经通过画图等方式找到到了正确的答案。此时我重点提出:“第三个胖和尚想不明白,自己明明分得了4块,而且分子和分母也不一样,怎么大小却和他们一样呢?”其实这也是部分学生的困惑,我在教学中相机引导学生思考:“难道这组分数中隐藏着什么规律吗?请同学们再独立观察思考,再用实物动手摆一摆或将你所画的这些图形,上来演示或投影给大家看一看,展示一下你的想法、思路和发现。”学生的兴趣再次被调动起来。
可见,数形结合,知识理解有形化,有效化解了学生学习的难点。
二、数形结合,让数学问题简易化
在数学中,我有意识地培养学生运用画图的方式来简化题目,帮助理解题意,分析其数量关系,寻找解决问题的途径。
有一次教学,遇到了这样的例题:面包师做了52个面包,第一小组买了24个,第二小组买了9个,还剩多少个?
大部分小朋友的列式是:52-24-9=19,而少数人列出了:24+9=33,52-33=19。许多学生对第二种方法难以快速理解,认为“买了”就应该用减法。
无独有偶,在教学另一道习题:飞机场停了16架飞机,飞走了9架,原来有多少架?当时学生大多认为是16-9=7。显然,学生在做这道题时,并不理解其中的数量关系,只看到了文字的表面,认为“飞走”就应该用减法。
基于这样的思考,我在教学设计预设了让学生通过画图表达题意的环节,同时展示学生的“作品”。我从学生的作品中,清晰地看到他们对数学关系的直观表达。这些作品也让学生更好地理解题意和数量关系,让抽象的数学问题或复杂的数学问题简单化、变得简易了。
三、数形结合,达到思维过程可视化的学习效果
以图形直观理解数量关系,通过外在的直观形式,走向内在的数学思考,彰显图形的思维价值,而思维过程本是看不到的,但数形结合,通过“形”让思维过程一一呈现,让知识理解和解决问题过程变成可视的,进而达到思维过程可视化的学习效果。
如,教学例题:“甲乙两人分别从AB两地同时相向而行,甲每分钟行60米,乙每分钟行70米,5分钟后两人相距120米,A、B两地相距多少米?”
实际教学中,只有极少数的同学会理解这道题有“两种走法”,但我们的教学是面对全体学生要让多数的同学独立思考、解决问题,才能学好数学。
于是引导学生念题、“画题”,通过提示、分辨,多数同学都画出了“两种走法”。当将学生画的线段图呈现,让他们说思考的过程,其实思维过程已经跃然纸上,达到了思维过程可视的学习效果。
分析第一种情况:两人还没相遇,剩120米还没行完。另一种情况:两人相遇后又各自继续行驶,120米是甲乙两人相遇后各自分别行驶的路程。学生根据线段图很快说出数量关系式并列式解答:①60×5+120+70×5;(60+70)×5+120 ②60×5+70×5-120;(60+70)×5-120。
以上课例,用图形或实物,学生动手操作、画画,来呈现思维的过程,解决问题,达到了思维过程可视化的学习效果。
四、让数形结合思想方法,成为数学思考的一种方式
由数想形,以形示数的数形结合数学思想方法,在教学中用活了,具有知识有形化,思维可视化的特点,使许多复杂的数学问题变得简单易于理解,有利于学生对知识的理解和掌握,达到学习简易化的良好效果。
数学学习有两条主线:一条明线数学基础知识,一条暗线数学思想方法。小学数学教材编排是以数学知识的发生、发展、运用为主线,知识内容是显而易见的,但对于数学知识中所蕴含的数学思想方法教材并未明确指出,学生也不易察觉,需要教师潜心钻研并挖掘其中的思想内涵,这样才能在教学数学知识的同时予以渗透。此外,数学思想又不像数学知识那样具有某种形式,只是体现为一种意识或观念,它不可能是一朝一夕、一招一式可以形成的,它是一个渐进的完成过程。它需要日积月累,长期渗透才能逐渐为学生所掌握,久久为功,要让数形结合思想方法,成为学生数学思考的一种方式。
在教学中运用数形结合思想方法,将抽象的数学语言与直观的图形语言,抽象思维同形象思维有机结合,充分展现问题的本质和思维的过程,知识有形化,思维可视化,把复杂的数学问题变得简明、形象,有效提升了学生分析问题、解决问题的能力,持之以恒,让数形结合思想方法,成为学生数学思考的一种方式,又提升了学生的数学学科核心素养。