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基于数形结合思想的小学数学“四画”教学策略研究

2023-04-14张颖

数学教学通讯·小学版 2023年3期
关键词:画图数形结合解决问题

[摘  要] 数形结合思想是一种通过“数”与“形”之间的对应关系和互相转化来解决问题的思想方法,在小学数学教学与解决问题中有着广泛的应用。教师在课堂上借助“四画”,可以将直观与抽象紧密集合起来,帮助学生利用数形结合思想分析解题思路和理解数学知识点,从而有效引导学生自主解决问题,促进学生对数学思想的掌握与灵活运用。

[關键词] 数形结合;小学数学;画图;教学策略;解决问题

自孩童时期起,人们便借助“画”的形象直观地认识事物,在涂涂画画的过程中表达着自己对这个世界的思考与无限遐想。由于年龄和思维特点,小学生在认识概念、理解计算、解决问题等数学学习中都离不开直观思维,直观和形象的“画”在小学生的数学学习中发挥着至关重要的作用。在解决问题的教学中,“画”图是通过各种图形帮助学生将抽象问题具体化、直观化,使其能理解题意、挖掘数量关系并寻找到解题突破口的策略。然而,许多教师在教学实践中发现,学生运用“画”来解决数学问题的意识和能力比较薄弱。究其原因一方面是缺乏教师系统的指导,另一方面是学生的惰性使他们在解决问题时仅凭脑子想而懒于画图。为了改变这种现状,笔者提出基于数形结合思想的小学数学“四画”教学策略,尝试将“画”与数学教学相结合,使画图策略达到“学生画、学生用”的效果,切实帮助学生掌握数形结合思想方法,并养成画图解题的良好习惯。

一、“一画”:自主阅读,尝试“画”

在解决问题的过程中,“画”的目的是为了帮助学生读懂题意,寻找题目中的关键信息,厘清数量关系,明确所求量。要尝试“画”,“读”是首要步骤,其目的是让学生通过阅读文本所提供的文字,寻找到关键信息和能帮助分析题目的关键性文字,明确题目中给出的条件和所求的问题是什么。任何类型的题目,都离不开正确的阅读。从低年级开始,在数学教学中教师要注重培养学生的阅读能力,并要求学生边阅读、边圈画出关键信息。

例1  一瓶矿泉水3元,买4瓶矿泉水,一共要多少元钱?

教师出示题目后让学生“圈画”出题目中关键的数学信息,尝试用“画圆圈”的方式代替矿泉水,并进行计算。

学生通过读题发现,题目中给出的条件:矿泉水瓶数为4,每瓶矿泉水的价格为3元,要求的是一共需要花费多少元钱。结合题意,学生很快画出4个圆圈表示4个3,并利用乘法知识轻松地计算出答案。学生画图结束后,教师利用PPT展示答案。

“读”是为了“画”做铺垫,结合从题目中提取的关键信息,利用“画”的方式将题意直观地呈现出来,这是数形结合思想的重要体现。由于例1中的数字比较小,学生可以通过画圆圈的方式来表示,但如果数字越来越大时该怎么处理呢?为了进一步深化学生对“画”图方式的处理,笔者对例1中的数量进行了适当变动,引导学生逐步深入思考。

例2  一瓶矿泉水3元,买40瓶矿泉水,一共要多少元钱?

4瓶矿泉水用圆圈表示时非常轻松,但40瓶矿泉水呢?需要全部用圆圈来表示吗?在数学中,可以用“省略号”来表示其中的一部分,用“大括号”来表示整体部分。这样,在学生解决问题过程中,不断引入新的知识,有利于拓展学生解决问题的思路与方法。久而久之,学生发现“数画”结合的方式解题更加简便、更加直观,从传统固化的解题方法转变为用“数画”结合的方式自然就水到渠成了。

二、“二画”:思考重组,调整“画”

在学生尝试“画”后,教师需要重点关注的是学生所画的图是否能够叙述清楚题意、是否能够呈现题目中的数量关系。由于每个学生的阅读能力、画图能力有差异,不同学生的画图表现力会存在很大的不同。所以,教师要在尊重学生差异的基础上,对画图有问题的学生给予针对性的指导,帮助他们重新解读与思考题目信息,并调整“画”的思路。比如,在解决相遇问题时,有的学生没有标出相遇的位置,有的学生没有标出线段两端代表的是什么,有的学生没有标出行进方向,有的学生标注的单位不一致等。结合这些问题,教师要指导学生再次阅读题目并补充画图中缺失的信息,补充修改的过程就是“二画”的过程。

例3  超市一周卖出5箱保温壶,每个保温壶45元,一共卖了多少钱?

在例1中学生已经初步掌握了用画图策略解题的思路,在例3的探究过程中教师让学生自主地解决问题,将课堂交还给学生,能充分体现学生的学习主体地位。教师要求学生仿照例1的方法解题,但学生在“画”图时,便发现了题目中的条件信息并不完整,每箱的保温壶数量未知。于是,笔者出示图片(图2),让学生通过“读”图来发现题目中的关键信息,从而构建出一个完整的题目。从图片中不难发现,每箱保温壶的数量为12个。

找到了题目中缺失的量,学生需要对自己先前画的图进行部分调整。在学生调整“画”的过程中,教师发现了学生存在的诸多不足:有的学生只画了圆圈,并没有标注出每箱的价格;有的学生虽然用省略号表示一部分圆圈,却用大括号圈出了一整箱……为此,针对学生的这些问题,笔者给予了重点指导和纠正,并使其从不足中不断强化解题思路。

三、“三画”:示范指导,规范“画”

规范学生的画图,可以帮助学生避免错误,并为学生的解题带来更多便捷。如何才能规范,仅仅依靠教师的口头说教远远不够,其关键在于学生自身的内化与吸收,这就需要教师在课堂教学中有意识地渗透、指导学生规范画图。叶圣陶先生曾说过:“教师之为教,不在全盘授予,而在相机诱导。”所谓“规范画”,就是在解题过程中,教师要在黑板上留下指导示范的痕迹,帮助学生理清解题思路的同时加深他们对解题思路的规范性的认识。

学生经历了前面的“一画”“二画”,已经逐步地从题目中的文字信息过渡到了“画图”,并通过思考重新调整与完善了自己的画图。那么,学生完善后的画图是否能够清楚地呈现题目中的数量关系呢?表述的是否规范呢?此时,教师的指导示范必须出彩,必须要让学生记忆深刻。所以,教师的示范画图不能被信息技术所代替,需要教师在黑板上清晰、完整地呈现画图的思路与轨迹。

例4  小林家和小云家相距4.5千米,小林每分钟骑250米,小云每分钟骑200米,周六早上8∶00两人分别从家骑自行车相向而行,两人何时相遇?

在指导学生规范画图的过程中,首先引导学生从例题中提取的重要信息入手,规范地画出一条线段图表示小林家和小云家相距的路程,标上4.5千米。小林和小云的骑车速度分别在线段的两端进行标注,如果长度单位不同时,需要进行单位的换算。题目中给出的是小林和小云两人从家骑自行车相向而行,所以在线段图上需要画出两个不同的方向。

这样,学生在教师的指导下不断规范与完善自己的画图,所画的图能直观地呈现出时间、速度、路程之间存在的等量关系式,并且从图上学生很容易得到解题的思路:小林和小云所行驶路程的总和就等于线段的总长度,问题得以迎刃而解。这就使得画图的价值得以充分体现,让学生感受到数形结合思想的魅力所在。

四、“四画”:挑战思维,创新“画”

数形结合思想在问题解决中能使抽象变直观、复杂变简单,是解决问题的有效策略。学生只有掌握一定的数学思想方法才能更快、更好地解决问题。画图则是数形结合思想在解决问题过程中的一种策略,要发挥这种学习策略的优势,培养学生运用数形结合思想去解决问题的良好习惯,还需要教师在拓展应用环节中去延伸、迁移和展现。

在指导规范“画”的环节中,笔者就以“相遇问题”为例,指导学生规范地运用画图策略来解题。因此,教师可以适当对相遇问题进行变形,对相遇问题进行拓展。

例5  小车家和小珍家相距1千米,他们分别从家出发相向而行,小珍每分钟走60米,小车每分钟走40米,小珍带着一只小狗,小狗每分钟跑100米,小狗和小珍一起出发,当它遇到小车时便掉头往小珍这边跑,遇到小珍时便又往小车这边跑,直到两人相遇,那么,在整个过程中,小狗一共跑了多少米?

乍一看题目,很多学生在画图时,因为小狗这一不确定因素而有点懵了,小狗跑来跑去到底跑了多少米了呢?在圖中如何表示出来呢?学生比较犯难(如图3)。但实际上遇到这类的问题,大家应跳出思维的狭隘空间,细细思考小狗跑的距离与什么有关呢?时间和速度,题目中已知了速度,需要计算的是时间,那么时间如何求解呢?通过画图(如图4)可以得知小狗跑的时间与小车和小珍相遇的时间相同,这样问题就迎刃而解了。

综上所述,解决问题的方法千万种,而画图解题的策略在小学阶段尤为重要,是帮助学生打开解决问题大门的一把“金钥匙”。画图是数形结合思想在解决问题过程中的重要运用和体现,学生只要根据题目条件及变换规律来画图,再依靠数形结合思想找解题突破口,就可以使问题变得更直观、简单,有利于其转变固有的解题思路,更高效地学习数学。

作者简介:张颖(1990—),本科学历,中小学一级教师,从事小学数学教学工作。

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