石志江
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)》明確指出:教學(xué)活動(dòng)要使學(xué)生理解和掌握基本的數(shù)學(xué)知識(shí)與技能、數(shù)學(xué)思想和方法,獲得基本的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。而數(shù)形結(jié)合思想是小學(xué)階段重要的數(shù)學(xué)思想之一,它能使抽象的、復(fù)雜的概念變成形象的、具體的事物,降低學(xué)習(xí)難度,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)習(xí)效率。
前不久,筆者參加了在南京市北京東路小學(xué)舉行的教研活動(dòng),有幸聆聽了一節(jié)數(shù)學(xué)課《數(shù)與形》,從中感受到數(shù)形結(jié)合的美?,F(xiàn)結(jié)合其中的教學(xué)片斷,談?wù)勛约旱母惺堋?/p>
片段一:以形化數(shù)——激發(fā)興趣,引入新課。
屏幕呈現(xiàn):用1個(gè)橙色,3個(gè)藍(lán)色,5個(gè)紫色和7個(gè)白色小正方形拼出的愛心。
師:同學(xué)們,你們看,黑板上是什么?
生:一個(gè)愛心。
師:如果讓你用數(shù)學(xué)的眼光來觀察這個(gè)圖形,你看到了什么?
生1:這是一個(gè)軸對(duì)稱圖形。
生2:這是由16個(gè)小正方形拼成的圖案。
生3:這個(gè)圖形由1個(gè)橙色、3個(gè)藍(lán)色、5個(gè)紫色和7個(gè)白色小正方形拼成,一共有16個(gè)。
教師板書:1+3+5+7=16。
師:如果讓你重新擺放這16個(gè)正方形,怎樣可以一眼看出是16個(gè)正方形呢?
請(qǐng)同桌兩人合作一起擺一擺,試一試。
生1:我可以每行四個(gè),擺四行,這樣就變成了一個(gè)正方形。
生2:如果按顏色擺,就可以擺成一個(gè)金字塔。
生3:我可以把每種顏色擺在一起,每行四個(gè),擺四行,也擺成一個(gè)正方形。
師:同學(xué)們,比較這三種擺法,你更喜歡哪一種?
生1:我喜歡第三種,這種方法更有序。
生2:我也喜歡第三種,它不但可以用42來表示16,也可以用1+3+5+7來表示。也就是說它把前面兩種擺法給概括了。
評(píng)析:從學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活出發(fā),設(shè)計(jì)用4種共16張小正方形紙片拼成的愛心圖案引入本節(jié)課,要求學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光觀察圖形,從中抽取有用的素材進(jìn)行教學(xué),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,這符合認(rèn)知的一般規(guī)律。讓學(xué)生對(duì)16張正方形紙片重新排列,并說明自己喜歡的原因。讓不規(guī)則的圖形轉(zhuǎn)化成規(guī)則的圖形,并用數(shù)字表示,讓操作與思考并重,為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
片斷二:以數(shù)化形——初步探究,自主嘗試。
師:古希臘的畢達(dá)哥拉斯學(xué)派就是這樣研究“16”的,他們把正方形圖變成了點(diǎn)陣圖。他們把“16”稱為“正方形數(shù)”,16既可以用“42”來表示,也可以用“1+3+5+7”來表示。
師:你還知道哪些正方形數(shù)?
生:1、4、9、25……
師:這些正方形數(shù)都是一個(gè)自然數(shù)的平方。它們又和哪些加數(shù)有關(guān)呢?選擇兩到三個(gè)正方形數(shù)研究一下,把你的思考過程記錄下來。
師:你發(fā)現(xiàn)了什么?
生:從1開始,連續(xù)奇數(shù)的和等于加數(shù)個(gè)數(shù)的平方。
師:如果正方形數(shù)比較大,怎樣可以很快知道最后一個(gè)奇數(shù)是多少?
生:正方形邊長(zhǎng)乘2減1。
師:通過剛才的研究,我們可以發(fā)現(xiàn)原來數(shù)和圖形之間還有著這樣的聯(lián)系。
評(píng)析:深度學(xué)習(xí)不是盲目地提高學(xué)習(xí)難度,而是讓學(xué)生進(jìn)行更深入的思考。凡是學(xué)生自己能理解和感悟的,讓學(xué)生自己去學(xué)習(xí)。本環(huán)節(jié)通過小組合作、反思交流等途徑讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)轉(zhuǎn)化成形的過程,深刻領(lǐng)悟正方形數(shù)的特點(diǎn),初步體會(huì)數(shù)化成形的思想。
片段三:數(shù)形互化——再次探究,深度學(xué)習(xí)。
師:這16個(gè)點(diǎn)橫著觀察,我們可以用“42”來表示;一層一層觀察,可以用“1+3+5+7”來表示。還能怎么觀察?
生:斜著觀察。
師:斜著觀察16可以表示成什么?
生:16=1+2+3+4+3+2+1。
師:其他正方形數(shù)又可以表示成什么?
生:這些加數(shù)的和是中間數(shù)的平方,中間數(shù)就是正方形的邊長(zhǎng)。
師:通過數(shù)形結(jié)合我們認(rèn)識(shí)了正方形數(shù)。你們猜畢達(dá)哥拉斯學(xué)派還研究了什么數(shù)?
生:五邊形數(shù)、六邊形數(shù)……
師:畢達(dá)哥拉斯學(xué)派把這些數(shù)統(tǒng)稱為多邊形數(shù)。
師:通過圖形,我們對(duì)數(shù)有了更深層次的了解。這就是我們這節(jié)課研究的主題:數(shù)與形。數(shù)形結(jié)合可以使復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化,抽象問題直觀化。
評(píng)析:讓學(xué)習(xí)往下再走一步!上面的教學(xué)活動(dòng),通過教師的實(shí)時(shí)引導(dǎo)和追問,讓課堂別開生面,誰都不能一口說出答案,學(xué)生需要細(xì)心觀察、認(rèn)真思考,這就是有意義的學(xué)習(xí),這就是深度學(xué)習(xí)。教師實(shí)時(shí)出示五邊形數(shù)、六邊形數(shù),豐富學(xué)習(xí)的內(nèi)容,讓學(xué)生對(duì)多邊形數(shù)的理解更深入,同時(shí)進(jìn)一步感受數(shù)形互化的思想。
片斷四:數(shù)形結(jié)合——回顧比較,發(fā)展思維。
師:畢達(dá)哥拉斯學(xué)派研究的多邊形數(shù),有一個(gè)共同特點(diǎn),你發(fā)現(xiàn)了嗎?
生:點(diǎn)是一層一層增加的。
師:除了一層一層增加,還能怎么增加呢?如果是一圈一圈增加,點(diǎn)的個(gè)數(shù)又有什么規(guī)律呢?你能給這些數(shù)取個(gè)名字嗎?
生:奇數(shù)平方數(shù)。
師:你還想研究什么數(shù)?
生:偶數(shù)平方數(shù)。
師:請(qǐng)同學(xué)們用我們今天學(xué)習(xí)的方法,課后嘗試研究偶數(shù)平方數(shù),好嗎?
評(píng)析:如果思考深度不夠,那么理解就不夠,更談不上深度學(xué)習(xí)了。本環(huán)節(jié)看似簡(jiǎn)單,讓學(xué)習(xí)活動(dòng)自然發(fā)生、自然展開,教師讓學(xué)生用所學(xué)的方法與已有的經(jīng)驗(yàn)去探究未知世界,這其實(shí)就是研究的目的與學(xué)習(xí)的歸宿。
著名作家巴爾扎克說過,一個(gè)能思考的人,才真正是一個(gè)力量無邊的人。本節(jié)課中,教師通過數(shù)與形的巧妙結(jié)合,讓學(xué)生的思維更加有序,從低層次走向高層次,讓學(xué)習(xí)變得更有深度。課堂中學(xué)生的表達(dá)與教師實(shí)時(shí)呈現(xiàn)的模塊化板書,讓學(xué)生零星的思維成果更加完整。教師通過具體的情境與實(shí)時(shí)呈現(xiàn)的圖形,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷從特殊到一般、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的歸納總結(jié)過程,并激發(fā)學(xué)生更深層次的思考,讓他們知道知識(shí)的來龍去脈。教師提出富有挑戰(zhàn)性的問題,鼓勵(lì)學(xué)生帶著所積累的知識(shí)與方法,課后繼續(xù)探究新的問題,課雖然結(jié)束了,研究與思考卻還在持續(xù)。
(作者單位:江蘇省淮安市東雙溝小學(xué))