运用“画图”策略,让数学的抽象本质直观化
2020-04-17吴梅珍
吴梅珍
摘 要:画图是解决数学问题的一种重要策略,不仅可以运用在抽象概念的理解上,而且还可以运用在抽象算法的直观理解上,以及运用在复杂问题的关系揭示上。借助画图,能让抽象的数学问题变得直观、繁杂的数学问题变得简易。通过画图,可以积淀学生数学活动经验,提升学生数学学习能力,发展学生数学核心素养。
关键词:小学数学;画图策略;本质直观
画图是解决数学问题的一种重要策略。通过画图,能将抽象的问题具体化,将本质的问题直观化,从而帮助学生厘清思路,找到问题解决路径。著名数学家斯蒂恩说:“如果一个特定的问题可以转化为一个图像,那么就整体性地把握了问题。”在小学数学教学中,教师要有意识地引导学生画图,引导学生借助图形进行思考。同时,在数学教学中,要有意识地渗透画图的策略,帮助学生积累画图活动经验。通过画图策略的运用,助推学生数学素养的发展。
一、借助画图,让抽象的概念本质直观
图形,因为其直观、形象的特点而备受学生的欢迎。著名数学教育家华罗庚曾经这样说:“数形结合百般好,隔离分家万事休。”对于一些较为抽象的数学概念,用语言难以言说清晰时,不妨借助画图的策略,就能促进学生理解本质。通过画图,学生能感受到图形在问题解决中的作用,体验到图形在问题解决中的优越性。
比如教学“倍数和因数”(北师大版五年级上册),如何让学生找全“12的因数”?如何让学生深刻理解“一个数的因数”的概念?如何让学生理解“一个数的因数的几何意义”?教学中,笔者让学生在方格纸上,画出面积为12平方厘米的长方形。不同的学生,画出了不同规格的长方形。通过全班交流,学生直观地发现,长方形的长越长,宽就越短;长方形的长越短,宽就越长。学生认识到,一个数的全部因数,就是以这个数为面积的所有的规格的长方形的整数长和整数宽。此时,因数对学生而言,不再仅仅是一个概念,而是获得了图形的意义支撑。图形的介入,帮助学生建立了一个数的因数的直观表象,为学生解决这样的数学问题,如“把48块月饼装在盒子里,每个盒子装同样多,有几种装法?每种装法各需要几个盒子?”奠定了坚实的基础。同时,学生在画图的过程中,还能自主发现一种特殊情况,即有一种长方形的面积,它的长、宽为整数的长方形规格只有一种,从而为学生进一步研究“找质数”,进行了有效铺垫。
为了让学生理解数学概念,借助相应的几何直观,将“数”和“形”结合起来,能让学生从“数”和“形”两个视角去认识和把握概念。这样,不仅能让学生获得对概念的直观感知,而且能帮助学生建立抽象概念的图形表象,从而能让学生直观地理解数学概念、主动地运用数学概念。
二、借助画图,让抽象的算法本质直观
画图是一种解决问题的策略,不仅可以运用在抽象概念的理解上,而且可以运用在抽象算法的直观理解上。“算法抽象、算理直观”是计算法则教学的根本原则。在计算教学中,借助图形,能让学生更为清晰地理解算法。如果学生在数学学习中只是机械地识记算法、套用算法,那么,这种算法对学生而言就是无意义的。而如果学生借助图形直观地理解了算理,建构了算法,那么算理与算法就能相得益彰。
三、借助画图,让复杂的问题本质直觀
对于数学问题解决来说,画图是一种重要的策略。图形,不仅能表征复杂的问题,而且能帮助学生进行问题分析,厘清数量之间的关系。借助图形,能唤醒学生已有的知识经验,搭建数学已有和未知之间的桥梁。在画图的过程中,学生能主动地摘录条件、问题,从而意向性地厘清数量关系。当学生经由外显的画图策略,将问题内化于心时,一种解决问题的意向、意识、经验、策略也就能相应地生成。
比如教学“正比例和反比例”(北师大六年级下册)的应用题,通常情况下数量关系比较复杂,有的甚至比较隐晦。为此,教师可以引导学生借助画图,将复杂的数量关系直观化、感性化。如“甲、乙两人同时从A、B两地相向而行,到达对方出发地后,立即返回。在离A地60米处第二次相遇,甲、乙两人的速度比是2∶3,A、B两地的距离是多少米?”在画图的过程中,学生要考虑谁的速度快一些,谁的速度慢一些,因此相遇点应该位于中心点的哪边,只有把握了这一点,学生才能画出符合题目原意的图。通过图形,学生能直观地看到,甲、乙两人所行路程不一样,所行速度不一样,而所行驶的时间是一定的。基于此,学生借助图形进行直观分析:到第一次相遇时为止,两个人的路程和正好是一个全程;而到了第二次相遇时为止,两个人的路程和是三个全程。其中,甲所行的路程为2份,乙所行驶的路程为3份,三个全程一共是5份。因此,一个全程就是份。从而,学生借助图形,就是找寻到60米所对应的份数或者说所对应的分率,从而能有效地解决问题。在画图的过程中,学生能感受、体验到图形的意义和价值。画图,能为数学教学增添光彩。
形无数则盲,数无形则空。在数学问题解决过程中,当学生缺乏思路时,就可以借助图形来助推学生的数学思考。通过图形,学生能将百思不得其解的问题,直观地进行分析,从而能促进学生的数学顿悟。作为教师,要引导学生边画图、边思考,边思考、边画图,从而让图形真正成为学生理解题意和分析数量关系的辅助手段。
“画图策略”是小学数学众多解决问题策略中的一种最为重要的策略,也是一种基本策略。在数学教学中,教师应当引导学生搭建数与形、形与形之间的桥梁,将复杂转化为简单,将陌生转化成熟悉。借助画图,能让抽象的数学问题变得直观、繁杂的数学问题变得简易。通过画图,积淀学生的数学活动经验,提升学生的数学学习能力,发展学生的数学核心素养。