馬婕
【摘 要】整體思維是數(shù)學(xué)思維的重要形式。本文就整體思維在小學(xué)數(shù)學(xué)中的一系列表現(xiàn),如:整體代入、整體聯(lián)想、整體替換等。突出在小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中整體思維的重要性,并對其進(jìn)行了簡單的探討。
【關(guān)鍵詞】整體思維;整體聯(lián)想;整體構(gòu)造
在整個(gè)小學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,學(xué)生會進(jìn)行很多的思維活動(dòng),如:數(shù)形結(jié)合、發(fā)散思維、推理能力等,培養(yǎng)用數(shù)學(xué)的眼光解決問題,而整體思維就是其中不可或缺的一種。通過對整體思維的學(xué)習(xí),孩子不僅可以發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)解題方法的多樣,也可以發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的簡潔美;在平常生活中,整體思維好的孩子,也能從整體、從大局著手處理問題,不是只看問題的局部或個(gè)體。因此,研究整體思維在小學(xué)數(shù)學(xué)中的應(yīng)用,顯得極其重要。
一、整體思維的定義
整體思維在辯證法中,又叫做系統(tǒng)思維,它認(rèn)為事物是由各個(gè)局部按照一定的秩序組織起來的整體,在解決問題時(shí)人們應(yīng)該持有整體或者全面的觀點(diǎn),不能以偏概全。
在數(shù)學(xué)中,整體思維又被稱為整體思想,就是要求我們在解決數(shù)學(xué)問題時(shí),應(yīng)該從問題的整體性質(zhì)出發(fā),善于用整體、全面的眼光,把握各方面的關(guān)聯(lián),將問題作為一個(gè)整體去思考,尤其突出對問題整體結(jié)構(gòu)的分析,從而抓住問題的內(nèi)在聯(lián)系,進(jìn)行有目的、有意識的探索,從而找到解決問題的途徑。
整體思維在數(shù)學(xué)教學(xué)中一直存在,從我們小學(xué)學(xué)習(xí)的化簡與求值,到初中學(xué)習(xí)的解方程組,再到高中學(xué)習(xí)的等差等比數(shù)列,從代數(shù)到幾何……可以說,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,整體思維是學(xué)生應(yīng)該具備的一種最基本的思維。
二、整體思維的主要表現(xiàn)形式
整體思維在小學(xué)的主要表現(xiàn)形式有:整體代入、整體替換、整體配對、整體聯(lián)想等。
(一)整體代入,簡化計(jì)算
整體代入法:在解決問題時(shí),將題目中的已知條件或者一些式子重新組合看做一個(gè)“整體”,并把這個(gè)“整體”直接代入其他式子,從而方便解題,簡化計(jì)算,避免運(yùn)算的繁瑣和困難。
【例1】□+△=9,□+△+△+△=17,那么□=(? ),△=(? ? )。
分析:仔細(xì)觀察這兩個(gè)式子,若要從已知條件直接求出□和△的值,雖然可以,從1+8=9、2+7=9、3+6=9、4+5=9,把這些數(shù)一一對應(yīng),直到算出結(jié)果,可以算出但會有點(diǎn)煩,而細(xì)心的同學(xué)可以發(fā)現(xiàn),如果把□+△=9看作一個(gè)整體,再整體代入后一個(gè)式子,得到9+△+△=17,得出兩個(gè)三角形的和是8,一個(gè)三角形就是4,再次帶回第一個(gè)式子,可以得出正方形是5,從而得出答案。
(二)整體替換,轉(zhuǎn)換思維
整體替換法:在解決數(shù)學(xué)問題時(shí),我們可以將題目中某個(gè)式子或者部分,用其他形式來表示,替換掉原來的式子或部分,轉(zhuǎn)換思維,更方便解決問題。
【例2】學(xué)校買來5個(gè)足球和10個(gè)籃球,共計(jì)550元。每個(gè)足球比籃球便宜10元,每個(gè)足球多少元?籃球呢?
分析:這是一道很簡單但也很典型的整體替換。由已知條件,我們可以把籃球全部替換成足球,或者把足球全部替換成籃球。假設(shè)買的全部是籃球,一共買了15個(gè)籃球,5個(gè)足球替換成5個(gè)籃球,需要補(bǔ)50元,那么15個(gè)籃球一共550+50=600(元),那么每個(gè)籃球價(jià)格:600÷15=40(元),每個(gè)足球價(jià)格:40-10=30(元)。足球與籃球的互相替換,成功解決了問題,將難題簡單化。
【例3】一個(gè)籠子可以容納18只同樣大小的鵝和9只同樣大小的鴨,或者容納14只同樣大小的鵝和15只同樣大小的鴨。如果這個(gè)籠子專門用來裝鵝,最多可以裝幾只鵝?
分析:此題如果直接去求解,因?yàn)闆]有給出鵝和鴨的關(guān)系,會不知道怎么去求解。但如果我們能把兩個(gè)條件中鵝和鴨的關(guān)系看成一個(gè)整體,即:18只鵝的體重+9只鴨的體重=14只鵝的體重+15只鴨的體重,兩邊減去同樣的14只鵝的體重和9只鴨的體重,那就可以求出4只鵝的體重=6只鴨的體重,兩邊同時(shí)減半,2只鵝的體重=3只鴨的體重,這時(shí)候問題就明了了,將鴨轉(zhuǎn)換為鵝,9里面有3個(gè)3,而3只鴨等于2只鵝,所以9只鴨的體重等于6只鵝的體重,整體替換回到第一個(gè)條件,18+6=24(只),所以最多可以裝24只鵝。整體替換,將鴨與鵝互相轉(zhuǎn)換,使題目簡單明了。
(三)整體配對,尋找規(guī)律
整體配對法:在解決一些排列有規(guī)律的式子時(shí),我們可以首尾配對,或者交叉配對等,構(gòu)成一個(gè)新的整體,尋找并發(fā)現(xiàn)規(guī)律,簡便題目的運(yùn)算,從而求出結(jié)果。
【例4】1+2+3+4+……+100
分析:這是著名的數(shù)學(xué)家高斯,7歲時(shí)解決的題目。剛看題目,不知道如何下手,但仔細(xì)觀察,可以發(fā)現(xiàn)題目的首尾是很有規(guī)律,且首尾項(xiàng)的和均為101,1+100=101,2+99=101……50+51=101。進(jìn)而我們可以嘗試整體配對的方法,通過找出首尾項(xiàng)的規(guī)律,從而首尾配對求和,從1加到100有50組這樣的數(shù),所以50×101=5050。
【例5】1+2-3+4+5-6+……+58+59-60+61+62
分析:看到這個(gè)題目時(shí),我們首先從整體著眼,可以發(fā)現(xiàn)所求式子很有規(guī)律,兩個(gè)“+”,一個(gè)“-”,那我們可以3個(gè)數(shù)配對,也就是
1+2-3+4+5-6+……+58+59-60+61+62
=(1+2-3)+(4+5-6)+(7+8-9)+……+(58+59-60)+61+62
=0+3+6+……+57+61+62
=(0+57)×20÷2+61+62
=570+61+62
=693
(四)整體聯(lián)想,猜測論證
整體聯(lián)想法,在解題時(shí)尋求不同知識體系的內(nèi)在聯(lián)系,從分析問題的整體結(jié)構(gòu)出發(fā),大膽的猜想,進(jìn)而論證猜測,從而使問題的解決變得有據(jù)可循。
【例6】3×3的方格中,分別寫有0-8的數(shù)字,豎著讀時(shí)看做是由這三個(gè)數(shù)字組成的整數(shù),橫著讀時(shí),也看做是由這三個(gè)數(shù)字組成的整數(shù),如下圖:豎著讀時(shí),3個(gè)數(shù)分別是:36、147、258
橫著讀時(shí),3個(gè)數(shù)分別是:12、345、678
現(xiàn)在,請?jiān)谧筮叺姆礁裰袑懭?-8這9個(gè)數(shù)字,其中0、2、6已經(jīng)填入方格中,使豎著讀和橫著讀時(shí)的三個(gè)數(shù)的和相等。
分析:依據(jù)常規(guī),學(xué)生拿到題目肯定會覺得不知道怎么做,需要學(xué)生先理解、再思考,一個(gè)個(gè)試肯定不可以,這時(shí)候?qū)W生應(yīng)該學(xué)會觀察思考,整體聯(lián)想,去猜測。為了方便,先在右圖中用字母表示空格。
這時(shí)候橫著讀為:AB0、C2D、6EF;豎著讀為:AC6、B2E、DF。其中A和F分別在百位和個(gè)位,不影響和的大小,可以不分析。整體聯(lián)想AB0+C2D+6EF=AC6+B2E+DF,只看百位A+C+6=A+B,合理猜測(1)C+6=B(2)C+6比B多1(3)C+6比B小1,有了合理的猜想,接下來一一驗(yàn)證就可以。
第一種情況只有C=1,B=7,此時(shí)表格如右圖,看十位7+2+E得數(shù)肯定大于10,相應(yīng)的1+2+D也要大于10,D只能為8,而E=2與已知矛盾。
第二種情況C+6比B多1,則C=3,B=8,如左圖。此時(shí)十位上8+2+E=3+2+D,由于8+2=10,與假設(shè)的不進(jìn)位矛盾,所以不成立。
第三種情況C+6比B小1。C=1,B=8。此時(shí)觀察十位,只能D=3,E=7。
這時(shí)只有4、5,任意帶入發(fā)現(xiàn)都可以。480+123+675=416
+827+35=1278
580+123+674=516+827+34=1377
在小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)中,我們必須注重對學(xué)生整體思維的培養(yǎng),這樣不僅可以幫助學(xué)生解決數(shù)學(xué)題目,更能夠培養(yǎng)學(xué)生在生活中,樹立整體的思維,用全面的辯證的眼光去看待和解決問題。因此,整體思維的培養(yǎng),在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂是極其重要的。
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(淮安工業(yè)園區(qū)實(shí)驗(yàn)學(xué)校,江蘇? 淮安? 223008)