張婷艷
摘 要: 數(shù)形結(jié)合的思想是一種重要的數(shù)學(xué)思想方法,就是通過數(shù)與形之間的轉(zhuǎn)化來解決數(shù)學(xué)問題,利用數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想可以使復(fù)雜問題簡單化,抽象問題形象化,是優(yōu)化數(shù)學(xué)解題過程的重要途徑之一。“數(shù)”和“形”是緊密聯(lián)系的。我們在研究“數(shù)”的時(shí)候,往往要借助于“形”來幫助我們解決數(shù)學(xué)問題,在探討“形”的性質(zhì)和特征時(shí),又往往離不開“數(shù)”的輔助。
關(guān)鍵詞: 數(shù)形結(jié)合;數(shù)學(xué)教學(xué)
【中圖分類號】G623.5 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.31.202
小學(xué)數(shù)學(xué)中雖然不像初中數(shù)學(xué)那樣,將數(shù)形結(jié)合的思想系統(tǒng)化,但作為學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的啟蒙和基礎(chǔ)階段,數(shù)形結(jié)合的思想已經(jīng)漸漸滲透其中,為更好的學(xué)習(xí)數(shù)與代數(shù)、空間與圖形兩方面的知識服務(wù),同時(shí)也在培養(yǎng)抽象思維,解決實(shí)際問題方面起了較大的作用。
1 小學(xué)生都是從直觀、形象的圖形開始入門學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)
從人類發(fā)展史來看,具體的事物是出現(xiàn)在抽象的文字、符號之前的,人類一開始用小石子,繩結(jié)計(jì)數(shù),慢慢的發(fā)展成為用形象的符號記事,最后才有了數(shù)字。這個(gè)過程和小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的階段和過程有著很大的相似之處。一年級的小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),也是從具體的物體開始認(rèn)數(shù),很多知識都是從具體形象逐步向抽象邏輯思維過渡,但這時(shí)的邏輯思維是初步的,且在很大程度上仍具有具體形象性。
如低年級開始學(xué)習(xí)認(rèn)數(shù)、學(xué)習(xí)加減法、乘除法,到中年級的分?jǐn)?shù)的初步認(rèn)識、高年級的認(rèn)識負(fù)數(shù)等都是以具體的事物或圖形為依據(jù),學(xué)生根據(jù)已有的生活經(jīng)驗(yàn),在具體的表象中抽象出數(shù),算理等等。
再比如,在教學(xué)《分?jǐn)?shù)解決問題》時(shí),我們會借助線段圖來理清題目當(dāng)中各種數(shù)量之間的關(guān)系,從而讓學(xué)生建構(gòu)清晰的表象,從而建構(gòu)出數(shù)學(xué)模型,解決問題。
2 以形助數(shù),揭示數(shù)量之間的關(guān)系,解決大量實(shí)際問題
數(shù)形結(jié)合的思想方法將小學(xué)數(shù)學(xué)中一些抽象的代數(shù)問題給以形象化的原型,將復(fù)雜的代數(shù)問題賦予靈活變通的形式,從而給人們思維靈活性的思維遷移訓(xùn)練,這正是反映了數(shù)形結(jié)合的思想方法解決數(shù)與代數(shù)問題的有效途徑所在。
例如:五年級的認(rèn)識公倍數(shù)與公因數(shù)就很好的體現(xiàn)了這一點(diǎn)。用長2,寬3的長方形可以鋪滿邊長是6的正方形,而不能鋪滿邊長是8的正方形。從圖形拼擺中說明6是2和3的公倍數(shù),而8不是它們的公倍數(shù)。
在《雞兔同籠問題》,也是從圖形中總結(jié)出解決方法。如:雞和兔一共有8只,腿有22條。求雞和兔各有多少只? 借助畫圖,一步一步總結(jié)方法和規(guī)律,幫助學(xué)生理解。先畫8個(gè)圓,表示8只動物,假設(shè)全是雞,給每個(gè)圓畫2條腿。共畫了16條腿。還有22-16=8(條)沒有畫上,再把剩下的腿添上,每個(gè)圓還可以添2條,8條腿可以添8÷2=4(只)。從畫好的圖中可以看出,這4只動物有4條腿,是兔。只有2條腿的有4只,是雞。
此外,在集合問題、行程問題中,圖形也是好幫手,甚至可以說離開了圖,小學(xué)生很難理解這類問題。
比如:班上的學(xué)生每人至少參加一項(xiàng)興趣小組,有35人參加了美術(shù)組,有26人參加了合唱組,有9人兩個(gè)小組都參加了,求班上有多少個(gè)同學(xué)?
從圖上可以很直觀的看出9人是重復(fù)了的部分,那么全班的人數(shù)就是35+26-9=42(人)。
除了以上提到的這些,求助畫線段圖的方法在解決和差、和倍、盈虧、找規(guī)律等問題中,也是屢見不鮮,在此就不一一舉例了。
3 數(shù)形結(jié)合,為建立函數(shù)思想打好基礎(chǔ)
在六年級數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的比例中,讓學(xué)生通過描點(diǎn)連線來表示正比例函數(shù)的圖象,發(fā)現(xiàn)成只要是正比例關(guān)系的式子,畫在坐標(biāo)圖中是就一條直線。從而體會到圖形與函數(shù)之間密不可分的關(guān)系。
華羅庚先生也曾這樣形容過“數(shù)”與“形”的關(guān)系:“數(shù)形本是相倚依,焉能分作兩邊飛,數(shù)缺形時(shí)少直觀,形少數(shù)時(shí)難入微,數(shù)形結(jié)合百般好,隔裂分家萬事休?!笨梢姡瑪?shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想對我們學(xué)好數(shù)學(xué)至關(guān)重要,所以在教學(xué)中我們要注重向?qū)W生滲透數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想。
4 運(yùn)用到數(shù)學(xué)理解運(yùn)算解題之中
小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)本來就是以計(jì)算為主,學(xué)生只有在教師的引導(dǎo)下掌握一定的方法,技巧,才可能在此基礎(chǔ)上得到正確的答案。
比如:在教學(xué)“分?jǐn)?shù)乘分?jǐn)?shù)”相關(guān)知識過程中,教師就可以盡力為學(xué)生創(chuàng)設(shè)數(shù)形結(jié)合的情境,以學(xué)校暑假期間教室粉刷情況為例,并提出這樣的問題——裝修工人每小時(shí)粉刷這面墻的1/5,那么,1/4小時(shí)可以粉刷這面墻的幾分之幾?之后,教師還要進(jìn)行有步驟地?cái)?shù)形結(jié)合思想意識滲透。首先是鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考后用圖表示1/5以及1/4概念;其次就是引導(dǎo)小組同學(xué)積極展示自己所畫的圖形,并交流彼此之間的溝通,交流。這一舉措也將讓部分學(xué)生及時(shí)修改畫錯(cuò)的圖形,進(jìn)而加深對1/5,以及1/4這個(gè)算式的概念理解。除此之外,教師則要針對學(xué)生存在的問題進(jìn)行點(diǎn)評,并提出相應(yīng)的建議,或者是親自演示具體的圖形畫法。
總體而言,不同教學(xué)內(nèi)容,教師引導(dǎo)學(xué)生理解算理的方式也不同,不過,從目前研究調(diào)查結(jié)果可知,數(shù)形結(jié)合是幫助學(xué)生深入理解較難數(shù)學(xué)運(yùn)算知識的一種很好的方式。
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