摘 要:數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)教育重要學(xué)科,小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué),使用數(shù)形結(jié)合,可實現(xiàn)以形助數(shù),將復(fù)雜問題簡化,實現(xiàn)高效教學(xué)。文章對數(shù)形結(jié)合概念和應(yīng)用意義進行簡要介紹,分別從講解新知、理解概念、理解題意、解決問題等方面對其應(yīng)用策略進行分析。
關(guān)鍵詞:數(shù)形結(jié)合;小學(xué);數(shù)學(xué)教學(xué)
中圖分類號:G623.5?文獻標(biāo)識碼:A?文章編號:2095-624X(2020)19-0031-02
數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)形結(jié)合為重要解題思想,此方法的應(yīng)用和小學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的形成息息相關(guān)。應(yīng)用過程中可將復(fù)雜數(shù)學(xué)問題和直觀的圖形相結(jié)合,讓學(xué)生以清晰的思路,完成問題求解,高效學(xué)習(xí)。因此,研究此思想在教學(xué)中的具體運用意義重大。
一、數(shù)形結(jié)合概述
1.概念
從表面意義上分析,數(shù)形結(jié)合即指將數(shù)學(xué)知識、圖形二者之間相關(guān)聯(lián),以圖形將數(shù)學(xué)知識表達(dá)出來。小學(xué)教學(xué),需將學(xué)生身心特點以及發(fā)展規(guī)律充分考慮,才可保證教學(xué)成效。小學(xué)生感性意識強,因此,數(shù)形結(jié)合非常適合應(yīng)用在教學(xué)當(dāng)中。應(yīng)用過程,可將煩瑣概念、復(fù)雜數(shù)據(jù)等加以轉(zhuǎn)化,變?yōu)閷W(xué)生易于接受的方式,直觀呈現(xiàn)知識,符合學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律[1]。
2.應(yīng)用意義
此思想的應(yīng)用可幫助學(xué)生構(gòu)建完善數(shù)學(xué)體系,鞏固基礎(chǔ),高效學(xué)習(xí)。小學(xué)生主要運用形象思維,隨著年齡的增長以及閱歷加深,可逐漸轉(zhuǎn)化成抽象思維。數(shù)學(xué)知識抽象性特點明顯,可通過圖形,將抽象知識加以轉(zhuǎn)化,變?yōu)樾蜗髨D形,學(xué)生觀察更加容易,進而對數(shù)學(xué)形成特定感知,真正走進數(shù)學(xué)世界。與此同時,在教學(xué)過程,還可以教學(xué)內(nèi)容為切入點,以數(shù)形結(jié)合,指導(dǎo)學(xué)生掌握數(shù)學(xué)概念,明確幾何問題,掌握解題技巧,形成實踐能力。
二、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)數(shù)形結(jié)合的應(yīng)用策略
1.講解新知
小學(xué)生抽象思維較弱,加之?dāng)?shù)學(xué)知識邏輯性強,在新知識講解環(huán)節(jié),為保證學(xué)生高效學(xué)習(xí),可將此思想應(yīng)用其中。
如講解“長方體和正方體”內(nèi)容時,教學(xué)重點為讓學(xué)生掌握長方體、正方體的特點。教學(xué)過程中,筆者借助多媒體設(shè)備,展示墨水盒、圓柱、長方體和正方體等圖片,讓學(xué)生進行觀察,并提問“上述物體所有面都處于同一平面嗎?”學(xué)生很容易觀察出“不在同一平面”,此時,筆者順勢引導(dǎo),告訴學(xué)生這些圖形為“立體圖形”,之后展示長方體教具,讓學(xué)生觸摸和觀察,提問“長方體的組成結(jié)構(gòu)是什么?”“面與面交點叫什么”“棱與棱交點叫什么?”等,通過實物觀察和問題引導(dǎo),順利引出長方體“面”“棱”和“頂點”等知識。在上述教學(xué)過程,涉及數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用,可為小學(xué)生搭建橋梁,使用實物操作的方式,對圖形結(jié)構(gòu)展開分析,順利過渡到新知學(xué)習(xí)當(dāng)中,對原有認(rèn)知進行深化,對“長方體”結(jié)構(gòu)和特點等深入理解,快速找到“棱和棱”“面和面”之間的關(guān)系,對長方體“棱”和“頂點”等數(shù)量加以明確,使學(xué)生掌握長方體面位置、大小等存在的關(guān)聯(lián),提高教學(xué)成效[2]。
2.理解題意
數(shù)學(xué)教學(xué)中,線段圖為常用方法之一,可直觀呈現(xiàn)題中數(shù)量關(guān)系,輔助學(xué)生分析問題,高效解題。如講解“分?jǐn)?shù)乘法”時,涉及倍數(shù)求和這一問題,在解決這類題時,可使用線段圖方式?!耙患路瓋r為180元,現(xiàn)價比原價降低1/5,求衣服現(xiàn)價?!敝v解此題時,筆者引導(dǎo)學(xué)生按照題干數(shù)量關(guān)系,畫出線段圖。學(xué)生畫圖之前,重點指導(dǎo)其注意線段圖單位線段代表的數(shù)量為“36”,畫5cm線段代表衣服原價,畫1cm線段代降價錢數(shù),之后看圖解答問題。學(xué)生在直觀的線段圖示中,可更直觀掌握已知條件之間的關(guān)系,進而列出算式180×(1-1/5)即為衣服現(xiàn)價。通過線段圖,將數(shù)形結(jié)合巧妙融入問題講解過程,幫助學(xué)生更直觀地找到解決問題的思路,理解題干意思,進而快速解答問題。
3.解決問題
(1)幾何問題。求解幾何問題時,常涉及數(shù)形結(jié)合的滲透。如:講解“正方形”相關(guān)內(nèi)容時,可在問題求解環(huán)節(jié)滲透此思想?!皩⑦呴L10cm的正方形,在四角內(nèi)剪去邊長為2cm的正方形,求出剩余圖形邊長?!苯鉀Q此問題時,學(xué)生可能存在困惑,認(rèn)為題干當(dāng)中存在“剪去”和“剩余”等詞語,就會走進思維誤區(qū),錯誤認(rèn)為周長變短。對此,講解過程,可運用此思想,將題干信息以圖的形式呈現(xiàn)出來,并使用平移的方法,引導(dǎo)學(xué)生觀察原圖形周長和裁剪后圖形的周長有怎樣的關(guān)聯(lián)。學(xué)生在觀察過程中,可快速發(fā)現(xiàn)原圖形和剩下圖形二者周長相等,進而體會物體圖形面積變小,周長可能不變。通過此案例,可以看出,數(shù)形結(jié)合在求解幾何問題時,可將圖形加以轉(zhuǎn)化,變?yōu)橐?guī)則圖形,快速解出答案。通過此思想的運用,可感受到幾何問題中“變”和“不變”等關(guān)系,掌握問題求解方法。
(2)尋找最值。數(shù)學(xué)中,最值問題的尋找為常見問題,在求解過程中,可運用數(shù)形結(jié)合,讓學(xué)生通過圖形,快速找到最大值和最小值等。如講解“公倍數(shù)和公因數(shù)”內(nèi)容時,提出問題“找出12和24的公因數(shù),并找出最大公因數(shù)”。常規(guī)方法為,將12和24所有公因數(shù)列舉出來,之后找到最大的公因數(shù)。但是,解題時間較長。對此,可在數(shù)形結(jié)合方法的應(yīng)用下,指導(dǎo)學(xué)生使用集合圖,將二者公因數(shù)以集合的形式體現(xiàn)出來,并讓學(xué)生觀察圖形,可以看出,二者最大公因數(shù)即為其他公因數(shù)乘積。這種方法直觀、快速,并且在此基礎(chǔ)上,還可指導(dǎo)學(xué)生使用“短除法”的方式,快速求解兩數(shù)最大公因數(shù),對于學(xué)生思維的培養(yǎng)以及認(rèn)知的形成有重要影響[3]。
(3)追擊問題。小學(xué)數(shù)學(xué),追擊問題為典型題,在解答過程中,可應(yīng)用此思想,將行程圖畫出,順利求解。如:小明和小紅家相距12km,二人同時出發(fā),同向而行去學(xué)校,小紅步行速度為4km/h,小明騎自行車,速度為小紅的3倍,求小紅出發(fā)多久之后,小明和小紅相遇?學(xué)生讀完此題之后,由于描述內(nèi)容抽象,可能出現(xiàn)思維混亂的問題。此題常規(guī)解決方法為:假設(shè)小紅出發(fā)x小時之后,小明和她相遇,則可列出方程12x-4x=12,解得x=1.5,求解過程涉及列方程,并需要準(zhǔn)確找到二者速度差和行駛路程之間的關(guān)系,才可順利求解。為簡化求解方式,筆者引導(dǎo)學(xué)生使用畫圖方法,將二人行駛狀態(tài)描述出來,理清問題思路。圖1為行程圖。
通過上圖,可以看出,小明和小紅相遇時,比小紅多行駛了12km,可以此作為解題關(guān)鍵點,先求解出二者的速度差,由小紅步行速度4km/h可知,小明的速度為4×3=12km/h,因此,二者的速度差為8km/h,根據(jù)二者行駛的路程差,可求解出相遇時所用時間,即12÷8=1.5h。追擊問題為小學(xué)數(shù)學(xué)重要題型之一,此類題型條件變化多樣,并且難易程度不一,故此,為培養(yǎng)學(xué)生解決此類問題的能力,需要從其邏輯思維培養(yǎng)入手,針對題干當(dāng)中信息復(fù)雜的現(xiàn)狀,可在數(shù)形結(jié)合方法的運用下,將復(fù)雜的問題,轉(zhuǎn)化為簡單的圖示,并將關(guān)鍵信息標(biāo)注其中,讓學(xué)生快速找到解題重點,高效解題。
(4)復(fù)雜計算。數(shù)學(xué)教學(xué),涉及大量的計算內(nèi)容,部分計算題較為復(fù)雜,但是通過算式可找到運算規(guī)律,將問題轉(zhuǎn)化成圖形,在數(shù)形結(jié)合方法的運用下,高效求解。如:講解“分?jǐn)?shù)的加法和減法”這部分知識時,計算算式1/2+1/4+1/8+1/16的結(jié)果時,筆者讓學(xué)生對算式展開觀察,找出其特點,學(xué)生可直觀看出4個加數(shù)分子全部是1,并且分母均為2的倍數(shù),分別為2×1;2×2;2×2×2;2×2×2×2。之后提問“以怎樣的方式計算較為簡便?”由于學(xué)生已經(jīng)具備異分母分?jǐn)?shù)加減的計算基礎(chǔ),可想出“從左至右”的方式計算,或者“先通分,再計算”等,此時,筆者提出問題,引導(dǎo)學(xué)生思考“能否使用轉(zhuǎn)化方式,將上述算式轉(zhuǎn)化為圖形,之后再計算?”并為學(xué)生出示圖2。
將正方形視為單位1,并將算式內(nèi)的分?jǐn)?shù)依次填寫到其中,思考“空白部分占據(jù)正方形整體的幾分之幾?”將算式和圖形之間相互聯(lián)系,讓學(xué)生掌握算式向圖形轉(zhuǎn)化的方法。學(xué)生填寫過程,可以確認(rèn)空白部分代表1/16,因此,正方形中涂色部分的和可以用算式1-1/16表示。此時,學(xué)生恍然大悟,原來數(shù)學(xué)計算題還可轉(zhuǎn)化到圖形當(dāng)中,以巧妙的方式求解,并且經(jīng)驗證,使用數(shù)形結(jié)合方法結(jié)果為1-1/16=15/16,和常規(guī)方法1/2+1/4+1/8+1/16=8/16+4/16+2/16+1/16=15/16結(jié)果相同,但是對比求解過程,顯然數(shù)形結(jié)合方法更加簡便,可將復(fù)雜的計算過程化簡,快速求解[4]。
總之,小學(xué)數(shù)學(xué)的課堂教學(xué),教育者需要高度關(guān)注數(shù)形結(jié)合這一思想的應(yīng)用價值,從教學(xué)內(nèi)容、重點出發(fā),找到此思想的滲透途徑,幫助學(xué)生內(nèi)化新知,深入理解數(shù)學(xué)概念,弄清問題含義,高效解決問題,提高教學(xué)效率。
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[3]李海霞.數(shù)形結(jié)合思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].學(xué)周刊,2020(10):107-108.
[4]張遂保.“數(shù)形結(jié)合”思想在小學(xué)中高年級數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].西部素質(zhì)教育,2020(4):248.
作者簡介:黎映耀(1979—),女,壯族,廣西靖西人,小學(xué)高級教師,本科,研究方向:小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)。