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巧用数形结合 彰显思维本质

2023-06-05陈淮

名师在线·中旬刊 2023年3期
关键词:数形结合高效课堂小学数学

摘 要:“双减”政策的落地与实施,对小学数学课堂教学提出了更高的要求。数形结合是实现高效课堂的一种有效途径。文章以优化课堂教学、减轻学生负担为出发点,结合具体的教学案例,把数形结合思想准确、灵活地融入数学课堂,以“形”助“数”,以“数”解“形”,引导学生领悟数学知识和数学问题的本质,从而提高课堂教学效率。

关键词:小学数学;数形结合;高效课堂

中图分类号:G427                                文献标识码:A                                       文章编号:2097-1737(2023)08-0056-03

引  言

小学数学教学研究的对象可以概括为“数”和“形”

两个方面[1]。数形结合思想是根据“数”与“形”之间的对应关系,通过相互转化,把数学问题中的数量关系与空间形式巧妙结合。它是解决许多数学问题的有效思想。在日常教学中,教师应有意识地利用数与形结合的策略提高学生的思维品质,帮助学生更好地把握数学问题的本质,从而打造高效有趣的数学课堂。笔者结合教学实践,针对如何在小学数学教学中应用数形结合思想、构建高效数学课堂谈谈自己的做法。

一、化数为形,在数形结合中理解规律内涵

以形象思维为主的小学生,往往难以理解数学中抽象、复杂的运算规律,容易混淆和出现错误。数形结合既是一种数学思想,又是一种有效的数学学习方法。教师可以充分利用“形”把那些抽象的内容变得直观、形象,引发学生联想,引导其多维度感受、探索规律,从而得出结论[2]。

例如,在教学“乘法分配律”时,学生运用分配律进行简便计算时出错率比较高。下面以常见的两种错误为例,第一种:相同因数只乘了一次,如(30+25)×4=30×4+25 。这是因为学生没有理解乘法分配律中算式两边“4”的意义,对规律的运用生搬硬套。第二种:在进行简便运算时对30×4+25×4=(30+25)×4的变式过程理解有障碍。针对学生的这些难点,教师可以在课堂检测环节中设计以下两道习题。

习题1:借助买衣服情境出示:(30+25)×4=30×

4+25小明同学这样做对吗?为什么?如果只用30乘4,25没有乘4,会出现什么情况呢?结合学生的发言,

教师通过几何直观(课件动态呈现图1),提供清晰形象的模型支撑,帮助学生从本质上再次深刻理解乘法分配律的内涵。

化数为形实现了数与形的巧妙融合,学生在生动有趣的活动中轻松地明确了算理,从而走出了定律运用过程中的一些误区。

运算定律的提炼与概括具有高度的抽象性,而把数形结合思想准确地贯穿于整节课的教学中,从“形”出发,抽象出“数”的运算,最后又回到“形”上来解释运算的含义,能加深学生对算理的理解。

在此基础上,教师再让学生解决“鸡兔同笼”问题,学生就会显得得心应手,这得益于恰当使用了“数形互译”的方法,突破了学生的思维难点。教师利用画图法,引导学生直观地理解假设法中“假设—计算—推理—调整”这4个关键步骤的含义,并沟通方法之间的关联点、相似点,揭示数学本质,真正做到让学生在不同的方法之间寻找数学思想,明白万变不离其宗的道理。

又如,在“打电话”这节课中,利用数形结合探寻最优方案,既能充分展示学生多样化的思维过程,又能使其思维方式在此基础上实现优化。学生在四年级已经学过“数学广角——优化”,明白“同时”做一件事可以节省时间,所以在教师抛出:“要解决这个问题,

大家能够想到什么办法?”这一问题后,学生直接提出分组。

师:你想怎么分?还有不同的分法吗?

生1:分3组,老师用3分钟通知到3个组长,3个组长再同时去通知自己的4个组员,用了4分钟,一共需要7分钟。

生2:我在图上加上了数字,用数字代表分钟数,用□代表老师,用△代表组长,用○代表组员。3个组长通知组员的时间是不一致的:老师在第1分钟通知到第1个组长;在第2分钟通知第2个组长的同时,第1个组长也在通知他的第1个组员;在第3分钟时,老师通知第3个组长,第1个组长同时也在通知他的第2个组员,而第2个组长正在通知他的第1个组员……一共用了7分钟。

生3:可以再节省1分钟,把最后1名(第7分钟通知到的组员)调整给1号组长通知,就可以少用1分钟。

师:为什么这样做?你是怎么想的?

生3:到第6分钟的时候,1号组长已经完成任务,

他闲着,所以把通知最后1名队员的任务交给他,就可以节省1分钟。

此时,一石激起千层浪,一听到“闲着”,学生马上发现还有很多人也闲着。

生4:不让1号组长“閑着”,就节省了1分钟,那把其余闲着的人都发动起来,是不是可以节省更多的时间。

师:有道理,怎样重新调整你的方案?

再次反馈时,很多学生都设计出了最优方案,一共用了4分钟。这样的设计充分考虑学情,借助画图,数形结合,引导学生从原有的知识经验中“生长”出新的知识经验。学生在观察中不断调整思路,逐步优化方法,经历了最优方案的生成过程,同时培养了逻辑思维能力和语言表述能力。

四、以数解形,在数形结合中深入刻画图形

有关图形的问题看似属于形的范畴,但如果能利用数的精确性、规范性,就能更好地阐明形的某些属性。

例如,为了厘清面积和周长的关系,教师可以设计如下教学任务:“每个方格代表1平方厘米,在方格纸上画出面积是16平方厘米的长方形,你能画几个?算出它们的周长,你能发现什么规律?”学生经过研究,认为能画出3个长方形,分别是长16厘米、宽1厘米,长8厘米、宽2厘米,长4厘米、宽4厘米。其中,长4厘米、宽4厘米的正方形周长最短。此时,教师引导学生结合所画图形再次加以体会,并得到:要想发现长方形的面积与周长的关系,需要一一列举出所有的长方形;而要想得到不同的长方形,必须在面积不变的前提下,改变长和宽,这样会发现:长逐渐变小,宽随之不断变大,周长也随之越来越小。反之,可以将上题变式:“请你画出周长是16厘米的长方形或正方形,你能画几个?计算出它们的面积?你能发现什么规律?”学生在已有经验的基础上自主探究,发现在周长相等的长方形中,正方形的面积最大。这样通过以“数”辅“形”,学生对周长和面积及其关系有了更深刻的理解,同时培养了逆向思维能力。学生从中感受到了数形结合对学习的帮助,在今后的学习中就能将其主动应用到对数学知识的研究中,提高学习的效率。

结  语

综上所述,在“双减”背景下,数形结合在数学课堂中起着举足轻重的作用,教师在教学过程中,有目的、有计划地渗透数形结合思想,既能让学生顺利、高效率地学好数学知识,使整个教学收到事半功倍的效果,又能促进学生抽象思维与形象思维的协调发展,全面提升学生的数学学科核心素养。

[参考文献]

林子渊.活用数形结合 提升解题能力[J].新教师,2022(07):49-50.

王会英.数形结合思想在小学数学教学中的实践探析[J].家长,2021(11):24-25.

作者简介:陈淮(1981.4-),女,福建福清人,任教于福清市音西中心小学,数学教研组长,一级教师,

本科学历,福州市先进教育工作者。

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