姜宗賢
甘肅省慶陽(yáng)市合水縣蒿咀鋪鄉(xiāng)中心小學(xué) (甘肅省慶陽(yáng)市 745404)
數(shù)形結(jié)合思想對(duì)提升小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力有著極大幫助,同時(shí)還能不斷完善及優(yōu)化學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),讓學(xué)生學(xué)習(xí)變得更為系統(tǒng),使其在數(shù)學(xué)問(wèn)題中能夠有效地提取關(guān)鍵信息。因此,小學(xué)數(shù)學(xué)教師善于借助數(shù)形結(jié)合思想的育人優(yōu)勢(shì)及價(jià)值,把晦澀難懂的數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行逐一分解,并在圖形的輔助下,精準(zhǔn)提煉出數(shù)學(xué)問(wèn)題中的必要條件與數(shù)量關(guān)系,捋順其解題思路,尋求解決問(wèn)題的辦法,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)空間觀念。
認(rèn)知的發(fā)展處于一種線性式增長(zhǎng)的狀態(tài),該種狀態(tài)不斷的對(duì)人們的認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造與重組,而認(rèn)知是隨著思維的發(fā)展逐漸成熟起來(lái)的[1]。小學(xué)生在思維發(fā)展過(guò)程中一定是從低階思維逐漸向高階思維過(guò)渡,是一個(gè)不斷累積的過(guò)程。學(xué)生的思維能力大多是與具象思維為主導(dǎo),需要在特定的實(shí)物和直觀形象中提升自身的邏輯思維能力與推理能力。因此,數(shù)形結(jié)合思想的出現(xiàn),可以說(shuō)完全符合小學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知規(guī)律的發(fā)展及實(shí)際學(xué)習(xí)需求。該思想能夠?qū)⒒逎y懂的數(shù)學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為圖像或圖形,通過(guò)最直觀的視角把數(shù)量之間的關(guān)系形象化,幫助學(xué)生從以往固化的思維狀態(tài)中跳脫出來(lái),增進(jìn)其數(shù)學(xué)思維能力。也就是說(shuō),數(shù)形結(jié)合思想實(shí)現(xiàn)了具象思維與抽象思維之間的轉(zhuǎn)換,讓數(shù)學(xué)問(wèn)題變得更為生動(dòng)、精準(zhǔn)。如,小學(xué)數(shù)學(xué)教材中的數(shù)學(xué)概念一般都較為抽象,不易于學(xué)生理解。倘若將數(shù)形結(jié)合思想與數(shù)學(xué)概念相銜接,用線段或示意圖來(lái)表述數(shù)學(xué)概念,學(xué)生理解起來(lái)就會(huì)顯得較為容易,同時(shí)也與小學(xué)生的思維發(fā)展相輔相成。
倘若想要學(xué)好數(shù)學(xué),學(xué)生必須對(duì)自身腦海中的認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善及優(yōu)化。學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)主要是由自身的舊識(shí)與新識(shí)相銜接逐漸形成的,也就是說(shuō),通過(guò)吸納新知識(shí)來(lái)完善自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)。而小學(xué)生腦中映射出的數(shù)學(xué)知識(shí)則是數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的重要組成板塊之一,是其對(duì)知識(shí)內(nèi)化與重組的表現(xiàn)。數(shù)學(xué)知識(shí)之間的相互關(guān)聯(lián)就是數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的內(nèi)核,單獨(dú)的幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)便可以形成整體的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),所有的概念、定理及法則都能相互融合滲透。數(shù)形結(jié)合思想就是充分利用數(shù)學(xué)知識(shí)這一特點(diǎn),將數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系通過(guò)表象的方式呈現(xiàn)到學(xué)生眼前,為其構(gòu)建系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)體系,以此來(lái)優(yōu)化學(xué)生的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)[2]。
根據(jù)小學(xué)生的思維發(fā)展特點(diǎn)來(lái)看,想要讓其理解抽象的概念及繁雜的數(shù)量關(guān)系,必須要以學(xué)生的具象思維為主導(dǎo),幫助學(xué)生理解所學(xué)內(nèi)容,這就需要教師必須利用圖解或符號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。倘若一旦脫離具體的思維表征方式,學(xué)生會(huì)對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題的理解感到困難重重。而數(shù)形結(jié)合思想恰恰與小學(xué)生的思維方式相得益彰。該思想利用“數(shù)”與“形”之間可以相互轉(zhuǎn)換的特點(diǎn),將數(shù)學(xué)問(wèn)題的形象表征體現(xiàn)得淋漓盡致,能夠有效地提高學(xué)生問(wèn)題解決的能力[3]。小學(xué)階段數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用,大多是以示意圖、線段圖等方式進(jìn)行呈現(xiàn),將繁雜的數(shù)量關(guān)系問(wèn)題呈現(xiàn)出來(lái),只提取關(guān)鍵因素,屏蔽無(wú)關(guān)因素,幫助學(xué)生更好地把握住問(wèn)題的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵。隨著小學(xué)生知識(shí)體系的不斷增長(zhǎng),遇到的數(shù)學(xué)問(wèn)題也會(huì)變得越來(lái)越復(fù)雜,特別是在高年段數(shù)學(xué)問(wèn)題中會(huì)存在大量隱藏的條件與數(shù)量關(guān)系。如,在高年段數(shù)學(xué)教材中,總會(huì)出現(xiàn)一些文字性的數(shù)學(xué)問(wèn)題,學(xué)生需要通過(guò)審題來(lái)整理出數(shù)量關(guān)系與條件。倘若學(xué)生具備數(shù)形結(jié)合思想,就很容易利用線段或示意圖把題目中的數(shù)量關(guān)系、必要條件等關(guān)鍵信息提煉出來(lái),并對(duì)其進(jìn)行分析與整合,理清解題思路,并尋求解決問(wèn)題的辦法。
從世界數(shù)學(xué)文化的發(fā)展進(jìn)程中來(lái)看,數(shù)與形始終是無(wú)法分割的整體。特別是坐標(biāo)系與解析幾何的出現(xiàn),讓數(shù)與形結(jié)合得更加緊密,完美。因此,小學(xué)數(shù)學(xué)教師在利用數(shù)形結(jié)合思想時(shí),不僅僅只是傳授學(xué)生學(xué)習(xí)方法與技能,更要讓其在數(shù)形結(jié)合思想的滲透下體悟數(shù)學(xué)的線條美,感知數(shù)學(xué)的魅力。也就是說(shuō),在數(shù)與形的配合下將數(shù)學(xué)呈現(xiàn)的既精準(zhǔn)又形象,一個(gè)簡(jiǎn)單的圖形便能很好地解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題,凸顯數(shù)學(xué)的簡(jiǎn)潔美。由此可見(jiàn),樹(shù)形結(jié)合思想不僅能提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力,還能使其審美情趣與學(xué)習(xí)興趣得到有效培養(yǎng)。此外,學(xué)生借助數(shù)形之間的互助優(yōu)勢(shì),對(duì)掌握簡(jiǎn)單的幾何知識(shí)有著極大幫助,加深學(xué)生對(duì)圖形變化及概念的理解能力,已圖形驅(qū)動(dòng)其對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題的思考,培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)學(xué)空間觀念。
“以數(shù)解形”和“以形助數(shù)”是數(shù)形結(jié)合思想的內(nèi)核所在?!耙詳?shù)解形”往往是應(yīng)用于空間幾何部分,能夠幫助學(xué)生更好的認(rèn)識(shí)圖形?!耙孕沃鷶?shù)”的應(yīng)用范圍則較為廣泛,無(wú)論是在對(duì)數(shù)的認(rèn)識(shí)、運(yùn)算、分析等過(guò)程中,能有效輔助學(xué)生明確數(shù)量之間的關(guān)系。因此,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)形結(jié)合思想內(nèi)容較為豐富,教師應(yīng)善于采用多樣化教學(xué)形式與資源,科學(xué)地呈現(xiàn)數(shù)形結(jié)合思想的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵。此外,小數(shù)數(shù)學(xué)教材一般都是以階梯的方式進(jìn)行編排,教師在利用數(shù)形結(jié)合思想開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)時(shí),要重視學(xué)生階段性學(xué)習(xí)差異的發(fā)展,只有將二者相銜接,才能構(gòu)建一個(gè)高效小學(xué)數(shù)學(xué)課堂。
隨著小學(xué)生年齡的增長(zhǎng),認(rèn)知能力與理解能力也逐漸向成熟發(fā)展區(qū)域邁進(jìn),所學(xué)習(xí)的知識(shí)也是逐步的由簡(jiǎn)入繁,以螺旋式的方式呈現(xiàn),這就要求小學(xué)數(shù)學(xué)教師必須要以漸進(jìn)性原則為主導(dǎo),根據(jù)學(xué)生實(shí)際認(rèn)知規(guī)律及教學(xué)內(nèi)容的不斷深入,在教學(xué)中豐富數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用內(nèi)容,使其對(duì)數(shù)形結(jié)合思想有個(gè)全面的正確認(rèn)知,在此基礎(chǔ)上,對(duì)自身的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善與優(yōu)化,拓展其數(shù)學(xué)思維能力,提升學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的有效性。
數(shù)學(xué)學(xué)科是數(shù)形結(jié)合思想的主要輸出載體,是對(duì)數(shù)學(xué)思維形成過(guò)程的體現(xiàn)。而學(xué)生獲得知識(shí)的方式[4],除了教師的親身傳授以外,實(shí)踐與思考也是獲取新知的重要路徑,同時(shí)也有助于學(xué)生改變以往固化、定式的思維模式,突破思維障礙。從教學(xué)實(shí)踐中不難看出,部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中,能夠熟練掌握例題的解題方法,但只要是條件與數(shù)量關(guān)系稍微發(fā)生改變,學(xué)生便不知所措,其原因是思維固化所導(dǎo)致的,對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題沒(méi)有進(jìn)行深入的思考與實(shí)踐。因此,教師倘若想要切實(shí)發(fā)揮數(shù)形結(jié)合思想的優(yōu)勢(shì),就必須點(diǎn)燃學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的熱情與積極性,讓其在實(shí)踐中利用數(shù)形結(jié)合思想積累學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),訓(xùn)練自身的數(shù)學(xué)思維能力,并能夠?qū)⒆陨硭鶎W(xué)遷至于實(shí)際生活之中。
小學(xué)數(shù)學(xué)教師無(wú)論應(yīng)用哪種教學(xué)形式,都應(yīng)立足于“以生本理念”為主導(dǎo)的教學(xué)原則,凸顯學(xué)生在教學(xué)中的核心地位,并對(duì)其實(shí)際學(xué)情有個(gè)大致了解,從學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣點(diǎn)與實(shí)際認(rèn)知規(guī)律出發(fā),尊重生生之間的差異,為學(xué)生竭力解決在學(xué)習(xí)中遇到的困境[5]。因此,教師應(yīng)借助數(shù)形結(jié)合思想的育人優(yōu)勢(shì),調(diào)動(dòng)起學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主觀能動(dòng)性與積極性,引發(fā)其思考,點(diǎn)燃探究應(yīng)用問(wèn)題欲望與興趣,滿足個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。
小學(xué)數(shù)學(xué)教材中蘊(yùn)含大量數(shù)學(xué)概念,學(xué)生倘若能夠熟練掌握這些概念,才能為日后學(xué)習(xí)做好積淀,完善自身的數(shù)學(xué)知識(shí)體系。數(shù)學(xué)概念一般都是通過(guò)晦澀難懂的文字呈現(xiàn)出來(lái)的,小學(xué)生理解起來(lái)十分吃力,往往會(huì)出現(xiàn)偏差。因此,小學(xué)數(shù)學(xué)教師把數(shù)形結(jié)合思想與自身教學(xué)相銜接,在該思想的輔助下,將概念直觀化,以圖形為載體進(jìn)行概念的輸出,凸顯數(shù)學(xué)概念的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵,為學(xué)生降低學(xué)習(xí)難度,這樣有助于學(xué)生理解相應(yīng)的概念,提升學(xué)習(xí)成效。例如,在學(xué)習(xí)“分?jǐn)?shù)意義”相關(guān)知識(shí)內(nèi)容時(shí),為加深學(xué)生對(duì)單位“1”概念的理解,教師可為學(xué)生展現(xiàn)不同的圖形,在圖形中涂上顏色,表示分?jǐn)?shù)所代表的部分,并讓學(xué)生根據(jù)圖示,思考,每個(gè)分?jǐn)?shù)都代表什么意思。特別注意的是,為讓學(xué)生的學(xué)習(xí)變得更為直觀,教師可在教材中的圖形基礎(chǔ)上各種不同的圖形,讓學(xué)生在比較中進(jìn)行總結(jié)。經(jīng)過(guò)學(xué)生的自行探究很快會(huì)發(fā)現(xiàn),一個(gè)物體、一個(gè)圖形或是多個(gè)物質(zhì)組成的整體,都可以用“1”這個(gè)自然數(shù)來(lái)表示,深化學(xué)生的理解。教師還可以學(xué)生在直線上表示單位“1”,使學(xué)生在直觀中更清晰地認(rèn)識(shí)到單位“1”的含義。之后,教師還可讓生生進(jìn)行探討,說(shuō)說(shuō)生活中的單位“1”都有哪些。從該教學(xué)實(shí)踐中不難看出,教師通過(guò)呈現(xiàn)不同的圖形,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)不同圖形無(wú)論是一個(gè)整體還是一個(gè)整體平均分,其實(shí)都有一個(gè)“1”,抽象出單位“1”的概念。由此可見(jiàn),該種教學(xué)方式就是利用圖形的直觀化,突出概念的特征。通過(guò)學(xué)生對(duì)大量直觀圖形的深度觀察,發(fā)現(xiàn)圖形的共同屬性,最后,教師再讓學(xué)生對(duì)生活中的單位“1”進(jìn)行討論,凸顯數(shù)形結(jié)合思想的育人實(shí)效性,以此充分發(fā)揮出學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主觀效能。
計(jì)算是小學(xué)生解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的基礎(chǔ),數(shù)學(xué)計(jì)算更是融會(huì)貫通于整個(gè)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)之中。因此,小學(xué)數(shù)學(xué)教師在講授計(jì)算相關(guān)知識(shí)內(nèi)容時(shí),為讓學(xué)生對(duì)計(jì)算背后的原理有所熟練掌握。教師可在計(jì)算教學(xué)中滲透相應(yīng)的數(shù)形結(jié)合思想,借助各種教具作為計(jì)算原理的輸出載體,幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)從算理到算法的過(guò)渡。同時(shí),在數(shù)形結(jié)合思想的輔助下,拓展學(xué)生計(jì)算思維能力,掌握更多的計(jì)算技巧與方法,真正實(shí)現(xiàn)“以形助教,以形促教”的教學(xué)目的。例如,在學(xué)習(xí)“20 以內(nèi)退位減法”相關(guān)知識(shí)內(nèi)容時(shí),為讓學(xué)生感受算理的形成過(guò)程,教師在教學(xué)形式的要循序漸進(jìn)地滲透數(shù)形結(jié)合思想,利用教具、圖標(biāo)等讓學(xué)生經(jīng)歷計(jì)算算理的產(chǎn)生過(guò)程,讓學(xué)生將該思想內(nèi)化于心,加深學(xué)生對(duì)算理的理解。如,例題13-9=?要求學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)擺放13 根小棒,一般學(xué)生會(huì)采用10 根為一捆,余3 根的組合方式,而要將其中的9 根拿走多采用的方式較多,方法一把1 捆中的9 根拿走,余下1 根,再和另余下3根相加得到4 根的結(jié)果。方法二是把余下3 根拿走,再?gòu)? 捆中拿走6 根,剩4 根。方法三是直接拿走一整捆,只留下3 根,從1 捆中取出1 根放到剩余3 根中。該種數(shù)形結(jié)合方法,有助于學(xué)生將計(jì)算過(guò)程與實(shí)踐操作相結(jié)合,感受計(jì)算規(guī)律。但值得注意的是,教師在此過(guò)程中,應(yīng)善于借助問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)與啟發(fā)學(xué)生,如,先計(jì)算什么,再計(jì)算什么,小棒應(yīng)如何擺放等,由此計(jì)算過(guò)程便能清晰地呈現(xiàn)到學(xué)生眼前,以動(dòng)態(tài)的“形”來(lái)闡明靜態(tài)的“數(shù)”,讓學(xué)生對(duì)“20 以內(nèi)退位減法”的計(jì)算形成過(guò)程有個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,很多問(wèn)題的數(shù)量關(guān)系與條件都是隱藏的,學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)很難找到解決問(wèn)題的辦法,讓自身的學(xué)習(xí)一度陷入困境之中,大幅降低學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。倘若該問(wèn)題總是得不到及時(shí)解決,長(zhǎng)此以往,學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣就會(huì)慢慢消散,甚者會(huì)產(chǎn)抵觸情緒,這對(duì)學(xué)生未來(lái)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的發(fā)展形成一定阻礙。因此,小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)充分發(fā)揮數(shù)形結(jié)合思想的育人優(yōu)勢(shì),將該思想融入到重難點(diǎn)問(wèn)題中來(lái),借助數(shù)形結(jié)合思想幫助學(xué)生梳理相關(guān)的數(shù)量關(guān)系與條件,解決學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的各種困惑。例如:在學(xué)習(xí)“位置與方向”相關(guān)知識(shí)內(nèi)容時(shí),教師提出這樣一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題:“在學(xué)校的對(duì)面有一個(gè)紅色房子和一個(gè)藍(lán)色房子,在兩個(gè)房子中間有一個(gè)長(zhǎng)方形的綠色隔離區(qū)域。紅色房子距離該區(qū)域20m,藍(lán)色房子距離該區(qū)域?yàn)?5m,而該綠化區(qū)域長(zhǎng)為18m,寬為 12m。請(qǐng)問(wèn)這兩棟房子之間的實(shí)際距離是多少米”。但從題面來(lái)看該問(wèn)題的數(shù)量關(guān)系與條件較為復(fù)雜,需要學(xué)生認(rèn)真審題,深入思考。但對(duì)于學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生來(lái)講,很難找到其中隱藏的信息。倘若教師將數(shù)形結(jié)合思想融入到該題之中,在黑板上畫出紅色房子和藍(lán)色房子所在的位置,把相關(guān)的信息標(biāo)注出來(lái),讓學(xué)生根據(jù)圖形位置進(jìn)行深入觀察,學(xué)生就能很快提煉出其中隱藏的關(guān)鍵信息。由此可見(jiàn),該種教學(xué)形式不僅有助于學(xué)生突破教學(xué)重難點(diǎn)問(wèn)題,更能使其解決實(shí)際問(wèn)題的能力得到有效培養(yǎng)。
小學(xué)生思維正處于從低階思維向高階思維過(guò)渡階段,當(dāng)遇到不易理解的數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),很難進(jìn)入一種深度思考的狀態(tài)之中,導(dǎo)致對(duì)問(wèn)題的理解過(guò)于片面。倘若想要切實(shí)讓小學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力得到拓展,教師便可將數(shù)形結(jié)合思想與自身教學(xué)相銜接,把數(shù)學(xué)知識(shí)由難化易,幫助學(xué)生突破原有的定勢(shì)思維狀態(tài),引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)形結(jié)合思想輔助下來(lái)掌握各種學(xué)習(xí)方法,逐漸理清自身的解題思路。教師應(yīng)善于引導(dǎo)學(xué)生從“數(shù)”與“形”兩個(gè)方面來(lái)展開(kāi)學(xué)習(xí),分析數(shù)學(xué)理論,解決數(shù)學(xué)難題,深入挖掘數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系,靈活去解決各種實(shí)際問(wèn)題。例如,在學(xué)習(xí)“圓”相關(guān)知識(shí)內(nèi)容時(shí),教師問(wèn):“同學(xué)們,在我手中有一枚一元硬幣,那么大家能否算出它的周長(zhǎng)呢?”問(wèn)題拋出后學(xué)生很快陷入思考,大部分學(xué)生都只能算出一元硬幣的直徑,想要得出周長(zhǎng)卻有些困難。但在教師的引導(dǎo)下,有的學(xué)生很快便想到利用一些實(shí)物進(jìn)行化曲為直。如,拿出一把直尺放在桌面上,并在硬幣上畫上記號(hào),勻速在直尺上進(jìn)行滾動(dòng),滾動(dòng)到硬幣記號(hào)處正好是一周,最后讀取直尺顯示數(shù)據(jù),得出硬幣周長(zhǎng)大致范圍值。之后,教師倘學(xué)生展開(kāi)思考,根據(jù)剛才實(shí)際操作,想一想周長(zhǎng)與直徑有著怎樣的數(shù)量關(guān)系。由此可見(jiàn),該種教學(xué)形式不僅能把繁雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題簡(jiǎn)單化,還能讓學(xué)生在實(shí)踐操作中拓展自身的數(shù)學(xué)思維能力,從而凸顯數(shù)形結(jié)合思想的育人價(jià)值與有效性。
總而言之,數(shù)形結(jié)合教學(xué)方法與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的有效銜接,對(duì)提升學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力與思維能力有著極大幫助。該種教學(xué)思想不僅能夠?qū)⒎彪s的數(shù)學(xué)問(wèn)題簡(jiǎn)單化,更能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。因此,小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)充分發(fā)揮數(shù)形結(jié)合思想的育人優(yōu)勢(shì)及價(jià)值,降低學(xué)生學(xué)習(xí)難度,增強(qiáng)其數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)自信心,進(jìn)而為日后數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)夯實(shí)基礎(chǔ)。