摘要:数形结合思想是数学素养中的重要一种,华罗庚先生就曾经说过:数形本是相倚依,焉能分作两边飞?数缺形时少直观,形少数时难入微,数形结合百般好,隔离分家万事休。这首小诗生动形象地表现出几何与代数本身的优劣,只有二者相辅相成,才能做到直观与抽象结合,达到数学教学中的完美境界,也就是华罗庚先生所说的百般好,在以后的学习中体现得更为明显。
关键词:数形结合;教学;应用
一、回归生活,唤起兴趣
著名教育家皮亚杰曾经说过:儿童是一个具有主动性的人,能引起他们兴趣、符合他们需要的东西,才能促进他们的发展。就像我们一提到童年的记忆,首先进入我们脑海里的就是感兴趣的东西,好的动画片、故事书还有和同伴一起玩的游戏,那种感觉难以忘怀。所以要利用各种鲜艳逼真的情景图,各种美丽的平移、旋转、对称的图案,让学生仿佛置身其中地去体会到数学的美,感受美的熏陶。
案例1 :《轴对称图形》:伴随着音乐声,课件上出示欢欣鼓舞的蝴蝶,小荷上的蜻蜓,红得似火的枫叶。(观察引入:走进五彩纷呈的大自然,每一处景色都是一幅图画,每一幅图画都是艺术品。初步感知:看到这些图案你有什么感受?这些图案虽然迥然有异,但都有一个共同点,仔细观察,看看谁是善于发现的能手,最早发现这个特征。)再介绍中国的古典建筑,无论是宫殿、庙宇、亭台、楼阁、园林无不有着对称之美。激发学生的民族自豪感,激发学生进入积极的学习情感状态。初步感知昆虫、脸谱等轴对称图形的外部特点,并形成一定的表象。
同时,如果能以学生生活中能看到、摸到的实实在在的事物或景物作为例子,更有利于学生自主去建构对轴对称图形的认识。教师不能为了情境而情境,创设的问题情境要以能吸引每一个学生为目的,要能够为接下来的教学服务的,这样学生才会想去参与、积极互动、踊跃发言。
二、鼓励提问,先学后导
科学研究是从科学问题的提出开始的,教学上也不例外,思维常常由问题引起。陶行知先生就曾经说过:创造始于问题。
案例2:厦门到宁德相距484千米。甲车从厦门开出,同时乙车从宁德开出,两车相向而行,经过4小时相遇,甲车平均每小时行81千米,乙车平均每小时行驶多少千米?
策略一:读懂题意,鼓励多提问。教师把可能出现的问题都要预设清楚:题目意思是什么?哪两位同学上讲台来表演快慢车的相遇?你们撞上了,车能撞吗?在中间相遇吗?能用图形表示吗?除了用线段图,长方形图,还能用圆柱形的,轨道形的吗?它们的数量关系是什么?你用哪种数量关系解题?还有其它方法吗?可能出现什么错误?怎么改?
策略二:学生围绕着问题与图形,反复在数与形之间辗转,借直观,解抽象,把一个无从下手的题目具体化。通过汇报,有多种解法,可列出学生容易理解的几种式子,再结合直观图,比较最简单的一种解题思路。
策略三:学生在老师的引领下,领悟数形结合的数学思想。利用了列方程解答,例题图示化。充分利用图形的直观性和具体性,发现数量关系,找出解决问题的突破口。画图不仅是为了解题,更为重要的是建立图文并茂的场景图,让孩子们的思维体操更准确,更潇洒。
三、数形结合,不忘操作
案例3:《解方程》这一单元,教材设计打破传统,不再利用数与数之间的关系解方程,而是借用天平使学生感悟等式、方程,探求方程两边都同加、同减、同乘、同除以同一个数(0除外),方程两边仍然相等的基本性质。这种解题方法是发展的、前瞻的、科学的。
策略一:由形到数,动手、观察天平的平衡现象。
我在上这课时,以天平吊足学生胃口,在有形的教学中,学生非常主动地上讲台称重量,维持平衡,领悟等式,寻求方程。天平对于老师来说,是平时司空见惯的物体,在学生眼里就变得很神奇。其实,他们只知道书上说一枚两分硬币就是2克,他们还想知道一根胶棒、一本《鸡皮疙瘩》的重量几何?我们就把时间还给学生,放手一试又如何?
策略二:由数到形,抽象问题反馈化,稍微后退跳得更远。
方程具体到应用中学生感觉比较抽象,老师可以引导分组学生在反复操作中理解同时加、减一个数的目的和依据。在课堂上,学生对这种解方程方法感到很陌生,同时很新鲜。在他们原有的经验中应该可以用加减法各部分的关系来解,没想到会有这种方法,他们一定会进行各种探索。在出现种种失误后,老师再做策略性的引领,予以解决。
策略三:由数到数,升华思维。方程单元有意避开了X在减号(除号)后面的题型,但这种方程还是出现得较多。有了天平秤的启发,我们可以让学生作类比,等号两边同时加上X,再左右移位,方法就与前面的相同了。我们不能苛求所有的结论都能在有形的空间里操作,学生的思维梯度一旦培养,由数到数的转化便不是难事了。
四、多元拓展,有效教学
(一)无图不成书,无图不成课,多元化地生成思维空间
有效利用数学课本中的主题图,经历数形结合过程,建构有效课堂。以前课本的特点就是白纸黑字。而新理念下的新教材一改前非,许多例题、习题中五彩缤纷的彩页和插图,还原和再现了生活化的特点,尤其是数学实践课、数学广角,为我们上好数学课提供了方便。能真正做到让学生动起来,对平面的图形要学会描绘,对立体的图景及实物要亲自参与观察、操作,让视觉、听觉、触觉等多种分析器官协同参与数形结合的活动,实现并享受数形结合概念的建模过程将不是奢望。
(二)可依靠,不依赖,辩证地发展数形思想
一味地依赖图形,只注重讲授有形知识,而不重视渗透数学思想、方法的教学,或者单纯一味地强调数学思想与方法,而忽略有形知识的教学,都会使教学显得浮浅、不实、低效。
美国数学家斯蒂恩曾说过这么一句话:如果能把一个特定的问题转化为一个图形,那么就证明思想上整体把握了问题,并且能创造性地思索解决问题的方法。这句话准确地表述出了数形结合思想的精髓。由此可见,培养小学生数形结合思想的重要性。让我们从低年级教学开始渗透、融合、培养学生的数形结合思想,打开一扇数学学习方法的窗,为学生呈现一片数学学习的广袤蓝天。打造高效课堂、实施有效教学,是小学教学中不变的主题,是教师事业追求的理想境界,而数形结合就是实施有效教学的一条捷径。它不是拔苗助长,也不是简单的看图说话,而是在数与形有效结合的理念指导下,产生的有效的行为,有效的教学反思习惯。我们能把握其特点,实施有效教学,必然会缩短单位教学时间,提高教学效率,达成学生空间思维有效、高效地发展的事半功倍的效果。
参考文献:
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