李志香
“數(shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微,數(shù)形結合百般好,割裂分家萬事休?!比A羅庚先生用這首小詩向我們清晰地描述了數(shù)與形在解決數(shù)學問題中的關系,在教育界有深遠影響。在現(xiàn)今小學數(shù)學教材中,數(shù)形結合這一詞匯雖然沒有比較確切的定義,但在諸多概念和解題過程中都滲透著這一思想。
一、數(shù)形結合思想在“數(shù)與代數(shù)”中的應用
“數(shù)與代數(shù)”模塊是學生認識數(shù)量關系、探索教學規(guī)律以及建立數(shù)學模型的基石。它是小學生獲取基本數(shù)學知識、掌握數(shù)學基本思想的重要領域。因此,在此領域中數(shù)形結合思想應用頗多,研究素材也比較廣泛,筆者選取了小學計算教學中的一個難點問題加以闡述。
案例一:筆算乘法(人教版小學《數(shù)學》三年級下冊第四單元)——每套書有14本,王老師買了12套。一共買了多少本?
為了讓學生更輕松地達成本節(jié)課的教學要求,避免生硬灌輸,提高學生的動手操作能力,教師可以利用數(shù)形結合的方法幫助學生理解算理。首先,在學生自主探究14×12環(huán)節(jié)時,可以適時向學生引出點子圖作為研究的素材,以放手讓學生借助具體的實物進行大膽嘗試和探索,在探究計算方法的同時將數(shù)與形結合起來,從而激活學生的思維。
在合作交流環(huán)節(jié),請學生上臺展示并且交流探索過程,可以讓學生明確劃分點子圖的不同方法,以及如何用算式將點子圖中的“形”進行正確的表征,從而建立起圖形表征和計算方法之間的聯(lián)系,進而使學生理解點子圖不同,計算方式也不盡相同,但都是采用了“先分后和”的思路,這恰恰也是計算兩位數(shù)乘兩位數(shù)的基本思路。
在總結提升環(huán)節(jié),教師要引導學生將自行操作的點子圖抽象成矩形圖,對比分析點子圖和筆算乘法的步驟,這樣做就是讓學生借助圖形去掌握筆算兩位數(shù)乘兩位數(shù)的計算順序,理解隱藏其中的算理。讓學生將數(shù)學中的“數(shù)”與點子圖中的“形”結合起來,通過以形助數(shù)的方式,幫助學生理解兩位數(shù)乘兩位數(shù)的算理,讓學生在運算的過程中做到眼中有“數(shù)”,腦中有“形”。
二、數(shù)形結合思想在“圖形與幾何”中的應用
數(shù)形結合思想在圖形與幾何中的應用甚是廣泛,學好這部分內容不僅可以發(fā)展學生的空間觀念,還能使學生的思維得到質的飛躍。數(shù)形結合思想在這部分教學內容的應用主要體現(xiàn)為數(shù)形互化,即用數(shù)正確表示圖形,用形正確表示數(shù)。
案例二:認識面積(人教版小學《數(shù)學》三年級下冊第五單元)——下面兩個圖形,哪個面積大?
在“認識面積”這堂課中,為了讓學生理解“幾何中的面即面積中的‘形,面的大小即為‘數(shù)”的道理,在教學中筆者利用數(shù)形結合思想主要設計了以下環(huán)節(jié):
① 創(chuàng)設情境,激發(fā)度量的需要。在日常生活中,我們經(jīng)常要度量面的大小,如粉刷一面墻,這面墻有多大;灑水車給植物澆水,這片植物的種植面積有多大等,這都需要準確刻畫它們的面積。通過創(chuàng)設豐富的現(xiàn)實情境,引發(fā)學生的思考,從而激發(fā)學生的學習動機。
② 親歷度量過程,體會面積大小。單位化思想是度量的核心,學習長度時,學生已有了度量的經(jīng)驗。因此,在此課例教學中,教師可以引導學生用學過的圖形作單位,度量長方形的面積。度量長方形面積時,教師可以給學生提供三種學具:圓形、三角形、正方形。讓學生通過擺一擺的方式,親歷探索過程,從而認識到:圓形不能密鋪,不能用幾個圓形來代表長方形的面積;三角形和正方形都可以密鋪——進而在數(shù)單位圖形個數(shù)的過程中,體會面積的含義與大小。
③ 借助多媒體,展示數(shù)形統(tǒng)一。教學中利用PPT中的動畫功能直接展示面積單位的形成過程,從而讓學生深刻理解為什么要用正方形作面積單位、基本面積單位都有哪些以及面積單位在生活中的應用。通過設計豐富的活動,使學生認識面積之形;在度量的過程中實現(xiàn)以數(shù)解形,使學生經(jīng)歷面積的形成過程;在體驗中完善和豐富對面積單位的認識和度量。
三、數(shù)形結合思想在“綜合與實踐”中的應用
在小學數(shù)學學習中,“綜合與實踐”部分內容比較耗時、耗力,學生也不太容易掌握。如果教師能夠結合學生的生活經(jīng)驗去滲透數(shù)形結合思想,不僅可以改變學生數(shù)學學習方式,還可以幫助學生全面認識、了解數(shù)學。
案例三:“植樹問題”(人教版小學《數(shù)學》五年級上冊第七單元)——同學們在全長100 m的小路一邊植樹,每隔5 m栽一棵(兩端要栽)。一共要栽多少棵樹?
在小學數(shù)學中,植樹問題一般是指按照一定的路線和不同的植樹要求,讓學生通過獨立探索,留心發(fā)現(xiàn)間隔數(shù)和植樹的棵數(shù)之間的關系,從而解決問題的一類題型。在這類學習活動中,植樹的路線是不固定的,簡單的植樹路線就是一條封閉路線,復雜點的植樹問題路線則是一條線段。對于小學生而言,一條線段的植樹問題比較困難,因為情況比較復雜。它可以分為以下情形:兩端都栽、只有一端栽、兩端都不栽。為了讓學生更好地掌握本節(jié)課的知識,教師可以利用數(shù)形結合思想教會學生用畫線段圖的方式分析問題、解決問題:
① 兩端都栽:栽樹棵樹=間隔數(shù)+1
同樣,教師也可以利用數(shù)形結合的方法,采用畫線段的方式幫助學生分析封閉型的植樹問題,讓學生通過畫線段圖的方式,直觀地看出環(huán)形植樹:栽樹棵樹=間隔數(shù)。在教學植樹問題時,數(shù)形結合思想主要體現(xiàn)在教會學生利用畫線段圖的方式理清數(shù)量間的邏輯關系,從而發(fā)現(xiàn)栽樹棵樹和間隔數(shù)之間的關系,最終達到解決問題的目的。
(作者單位:江蘇省淮安市洪澤第二實驗小學)
責任編輯:王 燕