張衛(wèi)星
摘 ? ?要 ?數(shù)形結(jié)合就是把抽象的數(shù)學語言、數(shù)量關系和直觀的幾何圖形、位置關系結(jié)合起來,通過以形助數(shù)或以數(shù)解形使復雜問題簡單化、抽象問題具體化,從而讓數(shù)學學習可視化。讓數(shù)學學習可視化的策略有:讓概念可視,讓算理可視,讓數(shù)理可視,讓規(guī)律可視,讓過程可視,讓思路可視,讓策略可視。
關鍵詞?數(shù)學教學 數(shù)形結(jié)合 數(shù)學學習 可視化
可視化,即讓抽象的數(shù)學道理、數(shù)學思考和數(shù)學思維顯性化,強調(diào)學生可以通過動手操作讓數(shù)學道理摸得著,通過語言表達讓數(shù)學思考聽得到,通過直觀表征讓數(shù)學思維看得見。數(shù)形結(jié)合就是把抽象的數(shù)學語言、數(shù)量關系和直觀的幾何圖形、位置關系結(jié)合起來,通過以形助數(shù)或以數(shù)解形使復雜問題簡單化,抽象問題具體化,從而讓數(shù)學學習可視化。由此可見,數(shù)形結(jié)合是實現(xiàn)數(shù)學學習可視化的重要手段。借助數(shù)形結(jié)合,可以促進學生的深度學習,從而形成和發(fā)展學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。
一、讓概念可視
數(shù)學概念是人腦對現(xiàn)實對象的數(shù)量關系和空間形式的本質(zhì)特征的一種反映形式。數(shù)學概念比較抽象,有時候不容易理解。而借助數(shù)形結(jié)合,可以把抽象的數(shù)學概念可視化,讓學生在不知不覺中理解其本質(zhì)屬性。
例如,人教版《數(shù)學》六年級上冊“百分數(shù)的意義”一課,學生對“表示一個數(shù)是另一個數(shù)的百分之幾”這一內(nèi)涵容易理解,也容易理解表示部分與整體關系的百分數(shù)(不大于100%),而對表示兩個獨立量之間倍數(shù)關系的百分數(shù)(可以大于100%)難以理解。為此,筆者借助課件的動態(tài)演示設計了如下三張圖片(見圖1、圖2、圖3),讓學生說說乙車速度各是甲車速度的百分之幾?
圖1中,甲車速度平均分成10份,乙車速度具有相同的8份,學生容易說出乙車速度是甲車速度80%,表明乙車速度慢、甲車速度快。借助課件動態(tài)演示,乙車速度延長至相同的10份(見圖2),學生也容易說出乙車速度是甲車速度100%,表明乙車速度和甲車速度一樣快。繼續(xù)借助課件動態(tài)演示,乙車速度延長至相同的11份(見圖3),這時學生會感覺到乙車速度比甲車速度快,借助80%和100%這兩個百分數(shù)產(chǎn)生的經(jīng)驗,學生自然而然會說出乙車速度是甲車速度的110%。在此基礎上,筆者適時追問:之前說百分數(shù)不能大于100%,為什么現(xiàn)在又可以了?然后師生一起找出原因:因為現(xiàn)在的乙車速度是甲車速度的1.1倍,所以百分數(shù)大于100%。在此基礎上,順勢提煉出這樣的結(jié)論:當百分數(shù)表示部分與整體的關系時,百分數(shù)不能大于100%;當百分數(shù)表示兩個獨立量之間的倍數(shù)關系時,百分數(shù)可以大于100%。這樣,借助數(shù)形結(jié)合,突破了教學的難點——表示倍數(shù)關系的百分數(shù),從而讓百分數(shù)的概念建構(gòu)更加完整、更加深刻。
二、讓算理可視
計算教學看似簡單,實則不然。唯有讓學生真正理解算理和算法,才算教學成功。而算理又是算法的前提,因此計算教學的核心是讓學生理解算理。而算理具有一定的抽象性。若能借助數(shù)形結(jié)合,則可以讓抽象的算理可視化,從而讓學生輕松理解。
例如,在教學人教版《數(shù)學》四年級下冊“除法的運算性質(zhì)”一課時,筆者設計了如下兩張幻燈片(見圖4、圖5),然后借助其動態(tài)演示,學生就能較好地理解其算理了。
圖4中,筆者以長方形圖片為載體,先平均分成5份,再平均分成2份,最后結(jié)果跟直接平均分成10份是一樣的。這個動態(tài)演示其實是從除法意義的角度來思考的,學生容易理解,從而讓學生知道一個數(shù)連續(xù)除以兩個數(shù)(0除外),可以把兩個除數(shù)先乘起來,讓學生初步形成除法運算性質(zhì)的模型。圖5中,以第一個圓形圖片為載體,借助動態(tài)演示,先把它平均分成4份,再把它平均分成2份,最后結(jié)果跟直接平均分成8份是一樣的,從而驗證a÷4÷2=a÷(4×2)這一除法運算性質(zhì)的初步模型,進而提煉出a÷b÷c=a÷(b×c) (b、c≠0)這個除法運算性質(zhì)的第一個正式模型。在此基礎上,筆者繼續(xù)用第2個圓形圖片為載體,讓學生感受把一個圓先平均分成4份、再平均分成2份,和先平均分成2份、再平均分成4份,結(jié)果是一樣的——把圓平均分成8份。在此基礎上,順勢提煉出a÷b÷c=a÷c÷b(b、c≠0)這一除法運算性質(zhì)的第二個正式模型。
三、讓數(shù)理可視
數(shù)本身就比較抽象,有些數(shù)學生真的很難理解。針對一些學生難以理解的數(shù),不要一味講解,而應努力想辦法讓它可視化。若能將某些數(shù)可視化,學生就能真正理解數(shù)理,從而大大提高學習效率。當然,讓數(shù)理可視的前提是教師自己要先理解數(shù)理。
例如,在教學人教版《數(shù)學》四年級下冊“小數(shù)的近似數(shù)”時,對近似數(shù)末尾的0為什么不能去掉,用言語很難講清道理。為此,筆者設計了如下的線段圖(見圖6)。
借助線段圖,學生能夠明白近似數(shù)是1的小數(shù)范圍是:大于等于0.5而小于1.5;而近似數(shù)是1.0的范圍是:大于等于0.95而小于1.05。這樣一來,學生就可以感受到近似數(shù)1.0和近似數(shù)1的意義完全不同,那么學生就不會隨便把近似數(shù)末尾的0去掉了。同時借助圖片,學生也能理解近似數(shù)是1的取值范圍比較大,近似數(shù)是1.0的取值范圍比較小,從而理解保留的小數(shù)數(shù)位越多,精確度越高,越接近實際數(shù)據(jù)這一道理。同時,學生通過觀察圖片也能理解一個近似數(shù)是1.0或1的小數(shù)的范圍要從“四舍”和“五入”兩個角度去找,從而明白“找原來最小的數(shù)要從‘五入方向找,找原來最大的數(shù)要從‘四舍方向找”這一道理。
四、讓規(guī)律可視
數(shù)學規(guī)律是通過觀察和思考提煉出來的一種普遍的數(shù)學現(xiàn)象,比較抽象。理解數(shù)學規(guī)律需要數(shù)學智慧的參與。只有深刻理解數(shù)學規(guī)律的表象,才能真正理解其內(nèi)涵。因此,借助數(shù)形結(jié)合讓抽象的數(shù)學規(guī)律直觀可視,就可以讓學生快速理解。
例如,在教學人教版《數(shù)學》五年級上冊“三角形的面積”時,“等底等高的三角形面積相等”這一規(guī)律,單憑幾個例子很難讓學生信服。為此,筆者設計了如下的練習(見圖7)。