【摘要】近年來,隨著數(shù)學教育理念的不斷創(chuàng)新和深化,數(shù)形結合的教學策略在小學數(shù)學教學中得到了廣泛的關注和應用。該策略致力于將數(shù)值與具體的圖形、模型和實物相結合,以直觀和形象的方式呈現(xiàn)抽象的數(shù)學概念,從而幫助學生更好地理解和掌握數(shù)學知識。文章探討如何在小學數(shù)學課堂中有效地實施數(shù)形結合,以提升學生的學習興趣和學習效果。
【關鍵詞】數(shù)形結合;小學數(shù)學;教學策略
作者簡介:毛周一(1995—),女,江蘇省南京市瑯琊路小學分校天潤城小學。
數(shù)學作為極具邏輯性和抽象性的學科,其核心概念和原理對于小學生而言,往往存在理解與掌握上的困難。傳統(tǒng)的教學方法很多時候重視算法和公式,而忽略了形象、直觀地呈現(xiàn)數(shù)學知識,導致學生在面對數(shù)學問題時,時常感到迷茫和困惑。數(shù)形結合作為一種直觀的教學策略,不僅可以掃除學生的認知障礙,還可以引導學生從不同角度和層面去理解、探索數(shù)學問題,開拓學生的思維視野。因此,教師在教學中要充分理解這一教學方法,優(yōu)化小學數(shù)學課堂建設。
一、數(shù)形結合思想下的小學數(shù)學課堂構建原則
(一)針對性原則
針對性原則強調教育活動需要根據(jù)不同年齡段學生的發(fā)展特點進行優(yōu)化,從而提高教學的效率。教師遵守針對性原則開展教學,能夠設計更為合適的學習任務,確保每位學生在面對數(shù)學問題時能夠應對適宜的挑戰(zhàn),從而促進其對數(shù)學概念的深刻理解。此外,針對性原則強調教師應細致入微地調整課程,使教學活動不僅停留在傳授知識的層面,還關注教師如何利用具體的教學策略激發(fā)學生的學習興趣。在數(shù)形結合的教學過程中,此原則能夠確保每項教學設計都能夠有效地鏈接學生的現(xiàn)有知識與新知識,利用視覺和觸覺的結合,使抽象的數(shù)學概念變得具體化。
(二)全面性原則
全面性原則強調數(shù)學教育應覆蓋從數(shù)值計算到幾何形狀認知、從數(shù)據(jù)分析到概率論等多方面內容,而數(shù)形結合的教學策略正是實現(xiàn)此原則的有效途徑。在數(shù)形結合的小學數(shù)學課堂中,學生能夠學習到數(shù)學公式,利用圖形、圖像和實物進行操作,體驗數(shù)學知識在現(xiàn)實世界中的具體應用,從而更全面地理解數(shù)學的實用性。此外,全面性原則還強調教師需要設計富有創(chuàng)造性的教學活動,使得學生能夠通過操作幾何模型、分析圖表和解決現(xiàn)實問題來綜合運用所學數(shù)學知識。在數(shù)形結合的框架下,全面性原則保證數(shù)學知識傳授的深度與廣度,使學生能夠在形與數(shù)的交互中發(fā)現(xiàn)數(shù)學的趣味性,進而激發(fā)其探索更高層次數(shù)學概念的興趣。
二、數(shù)形結合思想下的小學數(shù)學課堂構建策略
(一)借助圖形深入理解教學內容
圖形可以使抽象的數(shù)學概念變得更加具體和直觀,幫助學生深入理解教學內容,提高數(shù)學教學的效果。此外,圖形還可以使教學更加生動和有趣,激發(fā)學生的興趣和想象力,從而提高學生的學習積極性和自主探究的能力[1]。
例如,在教學“分數(shù)的初步認識”時,教師可以引導學生利用圖形將不同的分數(shù)可視化,比如通過畫出一整個圖形和它的各種分割形式來揭示分數(shù)的含義。在這個過程中,學生不僅可以清晰地看到分數(shù)代表的是整體的一部分,還可以通過比較不同分數(shù)來更好地理解分數(shù)之間的關系。比如,教師可以指導學生畫出一個長方形,并將其均勻地分割成若干等份,然后,通過給其中的幾份涂色來表達特定的分數(shù),比如涂色兩份來表示或。學生可以通過這種直觀的方式來理解分數(shù)表示的是整體的一部分。教師還可以引導學生嘗試給不同數(shù)量的部分涂色來探索不同分數(shù)之間的關系,比如和之間的關系。此外,教師還可以引導學生使用“分數(shù)條”來進行基本的分數(shù)運算。例如,在講解分數(shù)加法時,可以通過將兩個“分數(shù)條”拼接在一起來直觀地顯示結果分數(shù);在講解分數(shù)減法時,可以通過從一個“分數(shù)條”中去掉一部分來直觀地顯示結果分數(shù)。這種圖形化的方法不僅更具有吸引力,還讓學生參與到動手操作中,可以幫助學生更好地掌握、理解分數(shù)的概念和運算。
(二)運用數(shù)形結合探究學習規(guī)律
數(shù)形結合策略將數(shù)值和圖形結合,幫助學生通過形象的方式理解抽象的數(shù)學理論。在數(shù)形結合教學過程中,學生可以通過探究各種圖形和數(shù)字的關系來自主探索數(shù)學規(guī)律,這不僅可以培養(yǎng)學生的數(shù)學思維和邏輯推理能力,還可以激發(fā)學生的創(chuàng)造力[2]。
例如,在教學“平移”時,教師可以設計一個格子棋盤,并提供一系列形狀和大小不同的幾何圖案,如三角形、矩形、五角星等,讓學生探索在棋盤上如何通過平移來改變這些圖案的位置。首先,教師向學生介紹平移的基本概念和屬性。其次,教師指導學生使用圖案和棋盤來進行簡單的平移練習,例如將一個三角形向右移動兩個單位,或將一個矩形向上移動三個單位。最后,教師設置一些更為復雜的問題來引導學生探索平移的更多屬性和規(guī)律。例如,讓學生探索如何通過平移來覆蓋棋盤上的特定區(qū)域,或如何通過平移來創(chuàng)造具有特定對稱性的圖案。這種方法可以加深學生對平移理論的理解和應用,同時還可以提高學生的空間感和邏輯思維能力。學生不僅能夠通過直觀和形象的方式來理解平移的概念,還能夠通過實際操作和探索來發(fā)現(xiàn)平移的規(guī)律和應用。
(三)“以形輔數(shù)”拓展學生解題思路
在數(shù)學教學中,“以形輔數(shù)”的方法可以拓展學生的解題思路。通過結合圖形和幾何概念來解決數(shù)值問題,學生可以從多個角度去理解和分析問題,而不僅僅是局限于數(shù)學知識和公式的運算。同時,“以形輔數(shù)”的方法也能夠激發(fā)學生的興趣和想象力,打造一個更加生動和多元化的學習環(huán)境,從而促使學生主動探究和學習,提高學習效率[3]。
例如,在教學“混合運算”時,教師可以設計基于圖形的應用題。例如:“在一個矩形花園里,有一部分是草坪,另一部分是花壇。草坪的面積是12平方米,花壇長是3米,寬是6米。可以用什么方式算出整個花園的面積?” 通過讀題,學生可以自然而然地聯(lián)想到用加法來解決問題,從而引入混合運算的概念。接著,教師可以讓學生嘗試使用不同的方法來解決問題,包括繪制圖形來表示問題的信息,使用數(shù)行來計算各個部分的面積。之后,教師可以引導學生深入探討和理解混合運算中的“先乘除后加減”的規(guī)則。例如,教師可以提問:“如果我們在花園的一個角落種了一棵樹,這將占用4平方米的面積,那么花園剩余的可用面積是多少?”通過解決該問題,學生可以學會在實際情境中應用混合運算的規(guī)則,從而更好地理解這一概念。
(四)“寓數(shù)于形”激發(fā)學生學習興趣
“寓數(shù)于形”是指將數(shù)學概念和圖形結合起來,為學生提供直觀且具有吸引力的學習體驗。此策略不僅可以讓抽象的數(shù)學概念變得更形象化,降低學生的認知障礙,而且還可以通過各種有趣的圖形和設計激發(fā)學生的學習興趣,讓學生在一個更加輕松和有趣的環(huán)境中探索數(shù)學,增強學生的學習動力,提高學生的學習積極性[4]。
以“千米和噸”的教學為例。這兩個單位在日常生活中較為常見,但對于小學生來說,它們仍然是比較抽象的概念。教師如果單純通過語言和數(shù)字來教學,很難讓學生完全理解它們的實際含義和量級。因此,“寓數(shù)于形”的教學策略便顯得尤為重要。在教授“千米”這一概念時,教師可以借助多媒體工具展示1米和1000米的直觀對比,如展示1米的線段和標有1000個1米的線段并排的圖片。在教授“噸”這一概念時,教師可以向學生展示1千克和1噸的物品圖片,如展示一袋1千克大米的圖片和由一噸大米堆成的山的圖片,讓學生進行對比。教師還可以設計一個實驗,讓學生猜測班級中多少個同學的體重加起來可以達到一噸,并通過實際稱重和計算來驗證猜測。動手操作的驗證方式不僅可以讓學生更加直觀地理解“噸”這一單位,還可以提升學生的團隊協(xié)作能力和實踐操作能力。此外,教師還可以通過各種日常生活中的實例來幫助學生理解“千米和噸”這兩個單位的實際應用。比如,讓學生研究1千米相當于操場的幾圈,或是讓學生調查一輛載滿貨物的卡車的重量是多少噸。通過這樣的實際應用,學生不僅可以更好地理解這兩個單位,還可以學會如何將所學知識應用到實際問題中。
(五)項目教學促進學生發(fā)展進步
項目式教學是一種以項目完成為導向的學習方法,其旨在通過實際操作,培養(yǎng)學生的綜合能力。在項目式教學實踐中,教師應以數(shù)形結合的策略為基礎,引導學生通過完成某個項目,探索數(shù)學與現(xiàn)實世界的聯(lián)系,從而加深對數(shù)學概念的理解。在實施項目式教學時,教師需要明確教學目標,設計以數(shù)形結合為主題的具體項目,讓學生通過構建幾何模型來解決實際問題。
以“長方形和正方形的面積”的教學為例。本課的教學目標是使學生能夠通過數(shù)形結合的方法掌握面積的概念,理解并掌握長方形和正方形的面積計算公式,并能運用所學知識解決實際問題。教師需要引導學生認識到面積計算在日常生活中的廣泛應用,提高其運用數(shù)學知識解決問題的能力,同時培養(yǎng)學生的空間想象力。首先,教師在課堂上介紹面積的基本概念,解釋面積是衡量平面區(qū)域大小的量。接著,教師展示不同大小的長方形和正方形紙張,讓學生觀察其特點。隨后,教師分別引入長方形和正方形的面積計算公式,即長乘寬和邊長乘邊長。為了讓學生更好地理解公式,教師使用彩色的方格紙來演示面積的計算,每個方格代表一個單位面積。在此基礎上,教師設計以數(shù)形結合為主題的項目,項目任務是讓學生設計花園的布局,其中需要涵蓋不同形狀和大小的花壇(花壇形狀皆為長方形和正方形)。學生需要計算每個花壇的面積,以確定所需的總種植土量。在此過程中,教師提供量尺、計算器等工具,供學生在小組協(xié)作中使用。項目結束后,每個小組展示自己的花園設計圖,解釋如何確定各個部分的尺寸和面積。通過學生的展示,教師可以了解到各個學生對面積概念的掌握程度,并提供針對性的反饋,幫助學生在理解上達到更高的層次。
(六)數(shù)圖融合深化數(shù)字運算理解
思維導圖是一種視覺化工具,通過圖形化的方式表示關鍵詞、概念和思想之間的關系,幫助學生理解信息。教師在數(shù)形結合的教學過程中引入思維導圖,目的在于加深學生對數(shù)學概念的理解并促進其思維發(fā)展。在教學實踐中,教師還要引導學生自主繪制思維導圖,從中心概念開始,逐步拓展相關的數(shù)學公式和應用場景,形成包含多層次信息的網絡結構。
以“兩位數(shù)乘以兩位數(shù)”的教學為例。本課的教學目標是讓學生理解和掌握兩位數(shù)相乘的算法,并能夠熟練運用乘法公式解決實際問題。教師可以將數(shù)學概念與具體的形狀和視覺元素相結合,利用數(shù)形結合的策略來加深學生對數(shù)學概念的直觀理解。比如,教師在引入兩位數(shù)乘法時,利用方格紙,展示兩個兩位數(shù)相乘的具體過程。以“47×36”為例,教師在方格紙上繪制一個47格寬、36格高的矩形,利用數(shù)形結合的方式直觀展示乘法的意義,即計算矩形的面積。接著,教師將47和36分別分解為“40+7”和“30+6”,繪制分割后的子矩形,分別對應乘法的各個部分:40×30、40×6、7×30、7×6。隨后,教師引導學生使用思維導圖來整理此乘法計算過程,在思維導圖的中心寫上“兩位數(shù)乘以兩位數(shù)”,從中心延伸出四個分支,每個分支代表一步分解乘法,并在每個分支下詳細描述對應的矩形面積計算過程,讓學生理解如何將這些面積組合起來形成最終的乘積。教師提供具體的兩位數(shù)乘法問題,讓學生在方格紙上自行繪制對應的矩形,同時創(chuàng)建自己的思維導圖來描述乘法的分解步驟。學生結合直觀圖形,能夠更清晰地看到乘法運算的邏輯結構,加深對乘法概念的理解。在課堂活動結束時,學生需要展示自己繪制的矩形和思維導圖,解釋自己是如何利用數(shù)形結合的方式解決乘法問題的。教師根據(jù)學生的展示提供反饋,強化數(shù)形結合策略在解決具體數(shù)學問題中的有效性,從而增強學生的計算能力。
結語
綜上所述,隨著教育理念的不斷創(chuàng)新和深化,更加人性化、直觀和生動的教學策略已逐漸成為教育界的追求方向。數(shù)形結合思想為小學數(shù)學教育帶來了新的活力,它突破了傳統(tǒng)教學的局限,讓數(shù)學這一看似枯燥和抽象的學科變得更為有趣和直觀。在教學中,教師要敏銳地捕捉與日常生活相關的教材內容,巧妙地將它們融入教學過程中,讓學生在探索和實踐中獲得知識,理解并掌握數(shù)學概念和方法。
【參考文獻】
[1]李愛蓮.數(shù)形結合思想在小學數(shù)學教學中的運用探究[J].當代家庭教育,2023(16):202-205.
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[4]張東霞.關于在小學數(shù)學教學中融入數(shù)形結合思想的策略研究[J].天天愛科學(教學研究),2023(6):197.