楊松軍 安徽省桐城市朱橋?qū)W校
數(shù)形結(jié)合思想是現(xiàn)階段數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要內(nèi)容,對學(xué)生成績層面的提升和課堂效率的提高起著積極的作用。小學(xué)數(shù)學(xué)中的數(shù)形結(jié)合理念,說的其實(shí)就是最為基礎(chǔ)的數(shù)形模式,只有將其應(yīng)用至數(shù)學(xué)教學(xué)中,才可以使學(xué)生擁有具備邏輯性特征的數(shù)學(xué)思維。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)形結(jié)合的理念和策略,指向數(shù)和圖形之間的關(guān)系變換。學(xué)生在處理題目的過程中,會根據(jù)題目中所給予的已知要求,將圖形問題變換為數(shù)量問題,或?qū)?shù)量問題轉(zhuǎn)變?yōu)閳D形問題,以此降低題目的繁雜性。學(xué)生也可以借用簡易化的方法,對復(fù)雜的問題進(jìn)行解答。由于新課程改革在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的推行和落實(shí),小學(xué)數(shù)學(xué)教師需要轉(zhuǎn)變之前單一化的教學(xué)方式,將多元化的教學(xué)方式應(yīng)用至課堂之中,進(jìn)而提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,啟發(fā)學(xué)生的活躍性思維,加強(qiáng)學(xué)生的課堂參與性,發(fā)揮學(xué)生的想象能力,推動學(xué)生的綜合發(fā)展。
在數(shù)學(xué)學(xué)科中,數(shù)和形是其中兩個最古老也最基礎(chǔ)的探究對象,它們在特定要求下,能夠互相變換。小學(xué)數(shù)學(xué)研究的對象能夠分成數(shù)和形兩大部分。數(shù)和形之間有著緊密的關(guān)聯(lián),這種關(guān)聯(lián),就被稱作數(shù)形結(jié)合或形數(shù)結(jié)合。身為數(shù)學(xué)學(xué)科中的一種基礎(chǔ)思想和方法,應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的情況大致分為兩種:其一,依托數(shù)的精準(zhǔn)性,解讀和明晰形的某些特性。其二,通過形的幾何直觀性,解讀和明確數(shù)之間的某種關(guān)聯(lián)。簡言之,數(shù)形結(jié)合包含兩個層面,即以數(shù)解形方面及以形解數(shù)方面。在借助數(shù)解答形的時候,部分圖形會偏簡單化,通過直接觀察,是無法獲取規(guī)律特性的,此時,就需要給圖形賦予對應(yīng)的數(shù)值,像邊長、度數(shù)等。
從基本思想出發(fā),數(shù)形結(jié)合思想指的其實(shí)就是數(shù)與形之間的對應(yīng)關(guān)系,數(shù)形結(jié)合就是將抽象化的數(shù)學(xué)語言、數(shù)量關(guān)系、位置關(guān)系和幾何圖形聯(lián)系起來,借助以數(shù)解形及以形解數(shù),將復(fù)雜問題簡易化、抽象問題具象化,進(jìn)而完成簡化解題路徑的目標(biāo)。
1.滿足小學(xué)生的思維發(fā)展特點(diǎn)
在小學(xué)時期,學(xué)生在思維能力層面的應(yīng)用,多以形象思維為主。而圖形、圖畫等形象類表達(dá)方式具備更好的認(rèn)知成效、記憶成效和理解成效。與之對應(yīng)的,這一時期的學(xué)生對抽象思維,像文字性理解、數(shù)字性理解等具備對應(yīng)的認(rèn)知難度。所以,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,可以把抽象思維和形象思維整合起來,依托形象化的表述形式,協(xié)助學(xué)生掌握和內(nèi)化抽象化的數(shù)學(xué)內(nèi)容,比如,在解決抽象數(shù)學(xué)問題的時候,應(yīng)用圖形,可以將其轉(zhuǎn)化為簡易化的數(shù)學(xué)問題,降低難度,提高解題的正確率。由此可見,數(shù)形結(jié)合的教學(xué)形式,更加適應(yīng)小學(xué)時期學(xué)生思維發(fā)展的特性,適合學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)規(guī)律,有助于提高學(xué)生的認(rèn)知能力、理解能力及解題能力。
2.激發(fā)小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣
對小學(xué)時期的學(xué)生來說,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣是其提高自身數(shù)學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)在動力,所以,教師要根據(jù)教材內(nèi)容,依托學(xué)生的年齡特征和認(rèn)知規(guī)律,開展趣味化的課堂活動教學(xué),以此在教學(xué)的過程中,掌握學(xué)生的興趣點(diǎn),進(jìn)而利用學(xué)生的認(rèn)知和興趣,對學(xué)生進(jìn)行知識掌握層面的引導(dǎo),促使學(xué)生敢于嘗試在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中應(yīng)用豐富的圖形和圖畫等內(nèi)容,并讓學(xué)生依托圖畫和圖形,感知到數(shù)學(xué)知識的內(nèi)涵和魅力,使學(xué)生在主動探究的過程中,提高自身學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性。
1.可以直觀抽象化的數(shù)學(xué)知識
在小學(xué)數(shù)學(xué)的實(shí)踐教學(xué)過程中,教師面對的最大困境,就是無法把教材上難以理解的數(shù)學(xué)知識變得直觀。比如,教師在講述“分?jǐn)?shù)概念和性質(zhì)”的時候,若只是簡單地進(jìn)行文字?jǐn)⑹?,其展現(xiàn)出的抽象性,會阻礙學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解。但依靠數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行實(shí)踐教學(xué),就能夠依靠直觀化的圖形,向?qū)W生展示分?jǐn)?shù)的概念。學(xué)生也能夠透過數(shù)形結(jié)合,掌握分?jǐn)?shù)的概念。
2.可以具象隱性化的數(shù)學(xué)規(guī)律
在小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中,存在部分隱藏的數(shù)學(xué)規(guī)律,一些數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不牢、對教材知識掌握不扎實(shí)的小學(xué)生,可能就無法理解這些數(shù)學(xué)知識。因此,為了讓這些抽象的數(shù)學(xué)規(guī)律更容易被小學(xué)生所接納和內(nèi)化,可以科學(xué)應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想。比如,教師在講述“位置和方向”的時候,可以結(jié)合具體化的建筑事物,向?qū)W生直觀展現(xiàn)立體的建筑事物,在建筑的周圍,標(biāo)注上東南西北。學(xué)生能夠透過不同建筑物之間的方向和定位,理解方向和位置的概念。
3.可以降低復(fù)雜數(shù)學(xué)知識的難度
教師在教授各個數(shù)學(xué)條件和數(shù)值之間的論證關(guān)系時,能夠應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,將題目中的數(shù)或者條件轉(zhuǎn)換成圖形表示的方式。與此同時,教師可以依靠這種思想的傳遞和應(yīng)用,提高學(xué)生的解題能力,激活學(xué)生的解題思維。以“分?jǐn)?shù)計算”為例,教師在培養(yǎng)學(xué)生的解題思維和分析能力的時候,可以結(jié)合例題的解析過程,應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,提高學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)思維。比如,“一袋蘋果吃了,還剩下15個,這袋蘋果一共有多少?”教師能夠在黑板上畫出一個圓形,平均分成6個部分,吃了的部分是白色,剩下5塊為黑色,有15個,因此,總共有18個,這樣數(shù)和圖形結(jié)合,學(xué)生就可以輕松地理解。
1.課堂講解
在數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中,概念是所有知識的本源,也是學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。但在傳統(tǒng)的概念教學(xué)過程中,教師常用“說教”的形式,使得學(xué)生感到數(shù)學(xué)課堂的枯燥性,而降低自身學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的興趣。從整體學(xué)生的角度出發(fā),這種教學(xué)方式,導(dǎo)致學(xué)生的參與程度比較低。但數(shù)形結(jié)合思想的融合,可以改變這樣的情況,教師能夠借助直觀圖形的導(dǎo)入,幫助學(xué)生理解抽象化的概念,使抽象往具象轉(zhuǎn)變,從而提高學(xué)生的邏輯推理能力,加強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象思想,深化學(xué)生的直觀想象能力。
以小學(xué)數(shù)學(xué)北師大版教材六年級上冊第四章“百分?jǐn)?shù)”為例。教師在講述百分?jǐn)?shù)實(shí)際應(yīng)用的時候,會讓學(xué)生記憶“分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)換成百分?jǐn)?shù)”的內(nèi)容,而為了協(xié)助學(xué)生掌握和應(yīng)用百分?jǐn)?shù),教師就可以采取“填充方格”的方式,讓學(xué)生對“”這些問題的計算結(jié)果進(jìn)行驗證。在這個“填充方格”的活動中,教師通常會引入方格這一直觀圖形,而這種圖形的形象性特征,使其展現(xiàn)了容易理解和記憶的優(yōu)勢,與死記硬背百分?jǐn)?shù)的概念相比,學(xué)生可以透過這種趣味性的活動,加深自己的記憶。簡言之,教師應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,能夠把抽象的理念變得具象化,從而深化學(xué)生的理解,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。
2.解析應(yīng)用
數(shù)學(xué)學(xué)科具備一定的應(yīng)用性,而對知識的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用是學(xué)科教育的最終目標(biāo)。簡單地說,在講述概念的過程中,教師除了要幫助學(xué)生理解和內(nèi)化抽象的概念,還要使學(xué)生基于自身的基礎(chǔ)知識和解析能力,靈活應(yīng)用已知的公式和運(yùn)算內(nèi)容。在深化學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和理解能力的進(jìn)程中,教師也能夠融入數(shù)形結(jié)合思想,依托數(shù)形結(jié)合的教學(xué)方式,推動學(xué)生對概念的應(yīng)用,進(jìn)而完成熟練應(yīng)用,提高解析能力的目標(biāo)。
以小學(xué)數(shù)學(xué)北師大版教材六年級下冊第一章“圓柱與圓錐”為例。教師在講述這節(jié)課的時候,要以形助數(shù),讓學(xué)生直觀感知立體化和三視化的圖形,以此了解公式形成的起源與過程。學(xué)生可以在形的推進(jìn)下,明確公式的具體應(yīng)用,以此提高自身綜合素養(yǎng)。教師可以結(jié)合小學(xué)數(shù)學(xué)課堂上圓柱與圓錐的體積計算公式與圖形的變化,利用微課視頻展現(xiàn)給學(xué)生,這樣能夠幫助學(xué)生更好地對數(shù)形結(jié)合概念有一定的了解。
1.算理講述
“算理”指的其實(shí)就是在運(yùn)算題目進(jìn)程中所展現(xiàn)出的道理,事實(shí)上,學(xué)生對概念的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用,實(shí)則就是對計算理念的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。比如,在計算188+92的時候,依照數(shù)的構(gòu)成,學(xué)生可以這樣分析:188由1個百、8個十、8個一構(gòu)成,92由9個十、2個一構(gòu)成,在這之后,百位數(shù)和百位數(shù)相加,十位數(shù)和十位數(shù)相加,一位數(shù)和一位數(shù)相加,若需要進(jìn)位,那就進(jìn)位,最終得出280,這其實(shí)就是計算理念。但不少學(xué)生并不了解計算理念,常常直接依靠進(jìn)位法進(jìn)行運(yùn)算,導(dǎo)致出現(xiàn)不少運(yùn)算層面的錯誤。因此,在計算理念的教學(xué)過程中,教師可以滲透數(shù)形結(jié)合思想,協(xié)助學(xué)生了解計算理念的本質(zhì),加強(qiáng)學(xué)生對已知內(nèi)容的應(yīng)用水平。比如,一百可以用圓形代替,十可以用長方形代替,一用三角形代替,這樣數(shù)的加減就可以通過圖形表示,幫助學(xué)生有更深刻的理解和認(rèn)知。
2.找尋規(guī)律
對規(guī)律的找尋,也是融合數(shù)形結(jié)合思想的高效策略。在加強(qiáng)學(xué)生邏輯思維能力的過程中,教師要提高學(xué)生的分析能力,讓學(xué)生在探究和解析的過程中,提高自身的思維,從而加強(qiáng)學(xué)生的問題解答能力。而在滲透數(shù)形結(jié)合思想的過程里,教師要結(jié)合教材上的圖形規(guī)律例題,活躍學(xué)生的思維,提高學(xué)生的分析能力。
例如圖1,方框內(nèi)的點(diǎn)群包含多少個點(diǎn)?第(10)個點(diǎn)群包含多少個點(diǎn)?前10個點(diǎn)群中,所有點(diǎn)的總數(shù)是多少?
圖1
關(guān)于這類規(guī)律題,教師首先要帶領(lǐng)學(xué)生解析圖形,找尋到圖形和圖形之間的變化規(guī)律,比如,第(1)個點(diǎn)群包含1個點(diǎn),第(2)個點(diǎn)群包含4個點(diǎn),第(3)個點(diǎn)群包含7個點(diǎn),第(4)個點(diǎn)群包含10個點(diǎn)。之后,教師可以使學(xué)生動手繪制圖形,找出第(5)個和第(6)個點(diǎn)群包含多少個點(diǎn)。學(xué)生可以得出第(5)個點(diǎn)群包含13個點(diǎn),第(6)個點(diǎn)群包含16個點(diǎn),最后教師發(fā)揮引導(dǎo)作用,促使學(xué)生把所獲取的結(jié)果整合起來,比如,1,4,7,10,13,16……這樣就可以將問題變換為數(shù)量問題,學(xué)生就可以簡單得出答案。在找尋規(guī)律的過程中,教師要提高學(xué)生的主體地位,使其發(fā)揮主體價值,激勵學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立化思考,這樣不僅可以保證數(shù)形結(jié)合得到融合,而且對學(xué)生素養(yǎng)的提升和思維的進(jìn)展,都有相應(yīng)的推動作用。
小學(xué)時期的應(yīng)用題有很多類型,教師可以依靠應(yīng)用題的類型,將其分解,像相遇問題、速度問題、追尋問題等,而在解析應(yīng)用題的時候,教師和學(xué)生也能夠依托數(shù)形結(jié)合思想,找尋題目中的已知數(shù)量和等量關(guān)系。在講述這些應(yīng)用題的時候,教師要延展自身的引導(dǎo)能力,使學(xué)生進(jìn)入到問題解析的過程中,使學(xué)生梳理清楚數(shù)量之間的聯(lián)系,繼而明確解題路徑,提高解題的正確率。
以“相遇問題”為例:佳佳和芳芳在一條馬路的兩端相向而行,佳佳每分鐘走60米,芳芳每分鐘走80米,他們同時出發(fā),5分鐘之后遇到了,這條馬路長多少米?
在解析此題的時候,教師可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)題目中的已知數(shù)據(jù),建立數(shù)軸,將文字問題圖像化,將抽象問題具象化,進(jìn)而解出答案。
依靠簡單化的圖形分析,學(xué)生可以較快速地找尋到應(yīng)用題中的數(shù)量關(guān)系。當(dāng)然,這樣的解題過程,離不開學(xué)生對數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用,這些內(nèi)容能夠讓學(xué)生認(rèn)知到數(shù)形結(jié)合思想的作用。除了這種類型題目中的數(shù)形結(jié)合,其他類型的題目,也可以應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想和方法。單純地圍繞著理論描述,無法明確具體的過程,可能會出現(xiàn)計算錯誤的問題。簡單地說,教師可以依靠應(yīng)用題的講述過程,滲透數(shù)形結(jié)合思想,使學(xué)生知道如何應(yīng)用數(shù)形結(jié)合,明確數(shù)形結(jié)合思想所帶來的價值,進(jìn)一步提升自身的解題能力和邏輯思維能力。
了解了小學(xué)數(shù)學(xué)中數(shù)形結(jié)合思想教學(xué)的情況,教師需要認(rèn)識到在小學(xué)數(shù)學(xué)中展開數(shù)形結(jié)合思想教學(xué)的時候,一定要把握學(xué)生的實(shí)際。借助新媒體,將圖形更加生動地展現(xiàn)出來,通過數(shù)形結(jié)合,讓學(xué)生的數(shù)學(xué)思維得到發(fā)展和提升。與此同時,小學(xué)階段學(xué)生的學(xué)習(xí)能力各不相同,所以教師要采取分層化理念,將數(shù)形結(jié)合思想教學(xué)應(yīng)用其中,圍繞不同學(xué)生的思想認(rèn)知,利用不同的數(shù)形結(jié)合形式,幫助學(xué)生對此有深刻的了解。