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论多媒体渗透数学思想的方法

2019-09-25陈彩华

数学教学通讯·小学版 2019年6期
关键词:数形动画图形

陈彩华

数学课堂教学的任务不仅仅是传递数学学习内容,更重要的是创造数学思想。学生若掌握了数学思想,则把握住了数学的精粹,学习能力也会大幅度提升。渗透数学思想,是一个潜移默化的过程,数学思想具有高概括性和抽象性的特点,因此有着一定难度。而多媒體的使用,是数学思想发展的“契机”,在多媒体的支持下,很多抽象的数学实验变成直观的现实,使得数学思想表达更为清晰。

一、Flash动画演示,化归数学思想

化归数学思想方法,指在解决和研究数学问题时,运用一些办法将问题转化,从而解决问题的方法,这是应用最为广泛的数学思想。这种转化能力标志着数学能力的高低。一般要求学生通过观察、分析、联想和类比等方式,将复杂的问题简单化,难解的问题容易化,不能解决的问题解决掉的过程。平面图形面积计算的学习,在传统教学中,教师一般使用语言让学生执行转化命令,关注点在于转化的结果,忽视了转换意识和思想的渗透过程。Flash动画的使用,则能够将教师的“有声”化成多媒体的“无声”,使用动画将无形的思想浸透到学生意识深处。用多媒体展示方格纸,让学生数出方格纸上不规则图的面积,再将不规则图形通过动画演示转化成规则的长方形,让学生初步感受图形转化的思想,如图1所示。

同理,学生通过多媒体展示的格子,数出平行四边形的面积(如图2所示)。但是,数格子的过程中学生对有些格子不满一格产生了疑虑。教师运用动画平移法演示,平行四边形怎样转化成为长方形,把学生遇到的困惑化归为简单的知识。动画演示图形右边和左边拼凑在一起,无须教师多言语,数学思想已经润物细无声地渗入学生的心田,内化为学生的知识核心。

如图3所示,使用多媒体展示习题部分的田野,两条垂直相交的小路在长方形田野中。动画演示:将横向的小路向田野上方推移,纵向的小路向田野左方推移。学生能够通过动画,清晰地看明白转化过程,使原来不可求的图形面积转化为可求的长方形面积,让未知的“田野面积是多少”这个问题找到了解决的“支点”,也让学生更进一步地领会和感受化归数学思想的神奇之处。

二、图形演示,合成数形转化思想

华罗庚认为:数少形时缺了直观性,形缺数时难以精细入微,数形联合是问题条件和结论的内在联系。数形转化的思想是利用直观的“形”把抽象的“数”形象地展示出来。例如,使用扇形图、线段、面积图等,使问题变得更加直观和简单。

思考题:有一碗水,小丽第一次倒掉半碗,接着倒掉余下的一半,用同样的方法,一共倒了四次。问:一共倒掉了多少水?

学生会感觉这种题目过于抽象而难以下手。即使教师给出正确答案,很多学生仍然不理解其中的奥秘。一旦用多媒体几何画板展示,学生顿时便领悟了其中的道理。如图4,一碗水用大正方形表示,倒了四次一半以后,剩下,那么这道题的答案也就呼之欲出了。等比数列求和在图中一目了然,在图形演示的过程中,不仅渗透了数形转化的思想,还衍生出类比的内容。

再如,一年级书本上有这样一道找规律的题目:1、4、9、(),能够一次就找出变化规律的学生寥寥无几。此时,教师不仅仅要考虑怎样解决学生的问题,还要思考这类题型的练习功用,挖掘出数形结合的隐性知识。可以使用几何画板建立数形关系。(如图5所示)

以形助数是这种题型表达最直接的方式,把抽象的数转化成直观、生动的形,数学问题的本质一目了然,问题也随之迎刃而解。这种把抽象思维转化为形象思维的培养方式,不但能起到见数想图的作用,还能够开拓学生解决问题的思维 [1]。

三、情境演示,生成数学集合思想

集合论又称集论,研究由抽象物件构成的整体集合的数学理论,它是数学思想的一个分支,也是数学大世界的基石,集论的基本观点和思想渗透于数学学科的各个角落。在教学中,一般运用直观的集合图形表达,结合数学基础知识来渗透集合的思想,从而夯实数学思想的基石。

多媒体能够情境化数学,把数学跟生活和现实联系起来,让数学学习走出课堂和教材,回归到数学教学的本体。对于一些抽象无规律的集合物件,使用多媒体创设学习情境,用图片或影像等方式呈现问题。视觉方式的使用,比文本方式来得有立体感和感官性,并且可以结合其他学科,使数学知识与其他学科内容融会贯通,学生更容易体会到问题的价值,从而感悟数学思想的真谛。

例如,韦恩图的教学:整理图6。

图片显示的是生活在陆地和水里的各种动物。

(1)提问:这张图片怎么调整,能够清楚地看出生活在陆地和水里的动物分别有哪些?

(2)要求:分组讨论,注意分工,思路清晰,组内说明理由。

(3)学生交流结果。

生1:分类排列动物的顺序。(如图7所示)

(4)评价:这种排列比原来整齐很多,但是有些动物既可以生活在水里,也可以生活在陆地上,不能够一眼就看出来。

生2:青蛙和乌龟可以同时在水里和陆地上生活,把它们两个放在一起,然后再归类水里和陆地的动物呢?

教师根据生2的方法,展示图8。

教师总结:这就是典型的韦恩图。

韦恩图就是把具有同一种属性的对象,用曲线圈成一个整体,圈里面的对象就是一个集合的个体元素。而集合圈内的个数,有多有少,甚至没有,由此引出无限集、有限集和空集的概念。在这个多媒体情境演示的案例过程中,学生表现出积极、主动参与的热情,在图形变化和交流的过程中,自主地揭示了韦恩图的交集关系。这种以生为本的课堂教学模式,不但提高了教学质量,还还原了数学教学的本质 [2]。

数学思想的掌握能够更加容易地理解和记忆数学问题。在现代化的教学过程中,利用多媒体的优势,不断地渗透、挖掘和培养学生的数学思想,弥补了传统课堂教学的抽象性,让一些数学问题变得生动,从而使学生更加积极、直观地掌握知识的本质。这样的数学课堂将不再枯燥,丰富的信息和资源的介入,不仅扩大了数学课堂的容量,攻克了数学难题,还将通往光明之路的数学思想根植到了学生的意识之中。

参考文献:

[1]  郑毓信. 数学方法论[M]. 杭州:浙江教育出版社,2006,3.

[2]  韩保来. 多媒体教学——教学电脑化、网络化[M]. 济南:山东教育出版社,2001,6.

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