“图穷匕见”
2019-09-02肖立伟
肖立伟
[摘 要]数学是一门严密性、逻辑性和抽象性较强的基础学科,如何将繁杂的数学知识转变为学生易于接受的趣味知识,变复杂为简单,变抽象为直观,是值得教师思考的问题。其中,小小的画图策略,可发挥事半功倍的大作用。
[关键词]画图;数学思维;解题
[中图分类号] G623.5[文献标识码] A[文章编号] 1007-9068(2019)23-0056-02
动手实践、探析症结、解答问题,是新时期学科教学下学生探究实践能力培养的内在要求。在解决较复杂问题时,学生对抽象的数量关系的理解存在一定困难,如果适时让学生在纸上涂一涂、画一画,可以帮助学生分析和理解抽象的数量关系,从而找到解决问题的方法。画图策略是根据所揭示的数学问题内涵,通过各种图形把抽象问题具体化、直观化,让复杂的数学问题变简单的一种方法。
一、图中悟理,亮出真实身份
[例1]布置教室时,要将一张长36cm、宽27cm的长方形卡纸裁成若干张同样大小的正方形卡纸,纸张不能有剩余,且正方形的边长最大,至少可以裁成几张这样的正方形卡纸?
教师可以让学生尝试按要求先画一画,再剪一剪(如图1)。在画的过程中,学生慢慢就会意识到,符合要求的正方形卡纸的边长既是27的因数又是36的因数。要使正方形的边長最大时,边长的取值就要是27和36的最大公因数。
[例2]有一些砖,每块长50cm、宽45cm,至少要用多少块这样的砖才能铺成一个正方形?
教师可以让学生根据题意画一画铺的过程(如图2)。画着画着,图形越铺越大,学生渐渐悟出正方形的边长需是45和50的公倍数,而要使所用的砖最少,正方形的边长就应是45和50的最小公倍数。
这两道题的相似度很高,均可用短除法求解,且都是由长方形通过剪或拼后得到正方形,都要用到相同的数量关系:行数×列数=总块数。对于究竟是运用最大公因数还是最小公倍数求解,学生分辨不清,极易混淆。通过画图,学生对这两类正方形的边长有了细致的体验,理解会更深刻,应用就将更灵活。当学生有了足够体验后,再遇到此类问题时,他们就会立刻在头脑中浮现出相关的图形映像,快速分辨问题类型,做出合理的解答。
二、图中启智,画出新的领地
[例3]某班学生人数在40~50之间,如果分成8人一个小组,那么有一个小组多5人;如果分成12人一个小组,那么有三个小组各少1人,求这个班的学生人数。
此题题意藏得较深,看似无从下笔。读完题目后,多数学生选择列举倍数法,再从中筛选出适合的结果。如果这时教师引导学生画一画、比一比,就能使之豁然开朗。如图3,以“ ”代替人,把这两种排列情况展现出来。学生很快就有了新发现,“分成8人一个小组,那么有一个小组多5人”,还可以看成另起一个小组少3人;“分成12人一个小组,那么有三个小组各少1人”,整合一下,就变成了只有一个小组少3人。这样,这个问题就转化成了同余问题,只需找到8和12的公倍数,再从中选择合适的数减去3即可求解。
[例4]一条公路要3天修完,第一天和第二天共修了全程的[78],第二天和第三天共修了全程的[58],第二天修了全程的几分之几?
很多学生认为此题难度较大,只知道两个分数,求任何一天的工程量都像少了条件。只有部分学生想到,把这两个分数求和,其比单位“1”多的部分,就是第二天修了全程的几分之几。教师可以引导学生画线段图(如图4),只要标出第一天和第二天共修了全程的[78],学生就会清晰地看到剩余部分是1- [78],即第三天修了全程的[18]。再结合第二天和第三天共修了全程的[58],学生就可以轻松地求出第二天修了[58- ][18 ]= [48]。有了图形的帮助,学生理解起来就会更清楚。“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”,说的也许就是这种感觉吧!
[ ][图4]
三、图中有思,展出新的空间
曾听过刘延革老师的一节关于长方体与正方体的复习课,课堂上学生对问题独到的思考征服了所有在场的老师。
[例5]一个长、宽、高分别为10dm、6dm、20dm的柜子,要在里面放长、宽、高各为8dm、6dm、2.5dm的小长方体木块,问:最多能放几块?
一位学生列出算式:10÷8=1……2,6÷6=1,20÷2.5=8,1×1×8=8,因此最多能放8块。听了这位学生有序的解答过程,我暗自为他的空间想象能力叫好。刘老师在屏幕上及时展现出这种摆放方法,在肯定该方法的同时又抛出问题:“还能再放吗?”学生的思维又被拉向了对柜子的剩余部分(长、宽、高各为2dm、6dm、20dm)的思考。另一位学生说:“最多可以放9块。(10÷2.5)×(6÷6)=4(块),20÷8=2(层)……4(块),一共是4×2=8(块)。放了8块后,柜子里仍富余一个长、宽、高各为4dm、6dm、10dm的空间,还可以再放1块!”全场老师都佩服刘老师的精妙设计,如果没有图上剩余空间的思考这一“扶手”,学生的空间思维很难再上一个台阶,而刘老师的这一问一扶,引发了学生的思维碰撞,得到了意想不到的收获。大多数教师给学生的引导往往是通过语言,而刘老师则通过对图形的巧妙应用,在学生的思维拐角处给予了有力的引导与支撑。
四、图中有情,现出本来面目
[例6]一个长方体的高减少5cm,就变成了一个正方体,这时表面积比原来少120cm2,原来长方体的体积是多少?
只要结合题意图画,就会发现这个长方体的特点(如图5)。只有当截去部分后,长=宽,才能得到正方体,而减少的面是4个完全相同的正方形,这样一来,学生就很容易求得正方体的棱长为120÷4÷5=6(cm),进而求出原来长方体的体积。羁绊学生思维的往往是类似于该题中“长=宽”的隐藏条件,通过画图,隐藏条件就会浮出水面。
走进数学教学,我们不难发现,画图策略的巧妙运用会为学生提供更多思路和解题方法。解决问题时,审题意、画简图、标条件,在这一串流程中,画图无疑给学生增加了一双有形的翅膀。画图能直观明了地展现解题条件,也能给学生的移一移、动一动提供支持,是让学生的思维走向深处的阶梯和桥梁。画图,让数学的深奥因图形而变得生动直观,让学生的思维在图形中恣意伸展!
(责编 李琪琦)