数形结合思想在小学数学教学中的应用

发表时间:2020/12/10   来源:《教学与研究》2020年第25期   作者:谢子明
[导读] 数学是自然科学的基础,是研究空间形式与数量关系的学科,“数”是“形”的抽象概括,“形”是“数”的具体体现,数形结合思想打破了“数”与“形”之间的隔阂,实现了“数”与“形”的完美统一,为学生深入理解数学的意义和价值奠定基础。
        谢子明
        湖北省天门市多宝镇大众小学    431700    
        摘要:数学是自然科学的基础,是研究空间形式与数量关系的学科,“数”是“形”的抽象概括,“形”是“数”的具体体现,数形结合思想打破了“数”与“形”之间的隔阂,实现了“数”与“形”的完美统一,为学生深入理解数学的意义和价值奠定基础。但在实际教学中,由于教师对数形结合思想的认识不够系统、教学时错误引导等原因,导致教师向学生渗透数形结合思想时困难重重。本文立足于数形结合思想的理论体系,通过采用调查法了解该思想在实际教学中的应用情况,对数形结合思想的具体表现、实际应用中存在的问题、成因分析和应对策略展开研究,为数形结合思想在小学数学教学中的渗透提供参考。
         关键词:小学数学;数形结合思想;数学教学
一、引言
         (一)数形结合思想在小学数学教学中的价值
        小学阶段是系统的学习数学知识的开端,此阶段的数学学习有利于培养小学生丰富的数学学习兴趣,养成良好的数学学习习惯,发展全面的数学素养,使小学生的创造性思维和抽象思维能力得到显著提升,为未来体系化的掌握数学知识、创造性的应用数学知识奠定基础。由于小学生思维深度的局限性,教师在进行教学时主要采用逐步渗透的方法,引导学生运用数形结合思想解决数学问题、探索数学规律、研究数学意义。由此可见,对于如何在小学阶段渗透数形结合思想成为一个值得研究的课题。
         (二)当前小学数学教学中应用数形结合思想存在的问题
        数形结合思想在小学数学教材中的分布比重是极大的,或明示或暗示,甚至数学教材可以按照数形结合思想的发展进行编排。它也是学生学习数学的重要思想方法和手段,通过学习数形结合思想,深化了学生对数及数量关系内在逻辑的认识,加强了学生对图形本质和性质的理解。可是数形结合思想在实际的教和学的应用中却存在不少问题:首先,教师对该思想不够重视,在教学中向学生渗透力度不够,导致学生对该思想的认识和应用不够;其次,教师在使用数形结合思想时有可能结而不和,往往忘却了使用数形结合的目的,放纵学生没有目的的思考;第三,教师往往在新授课中向学生渗透,缺乏对学生必要的训练,让学生只是经过了数形结合的形式,而没有学习到其精髓。
二、数形结合思想在小学数学教学中的具体表现
         (一)以“形”助“数”
         1.借助形,认识数
        借助图形认识数,帮助小学生形成准确的数的概念。学生通过由生活实物引出、利用图形表达初步认识数字,理解数字的含义,学会用数字来表示事物的个数,并通过图形清晰的对比了“多”与“少”的概念;通过使用小棒、计数器和数位表,学生掌握了各个数位上数字表示的意义,进一步理解数的由来和构成;通过数轴,明确的数与数之间的联系和顺序;通过使用线段图、正方形和圆形,明确分数、小数的含义和性质;通过使用韦恩图,将数的因数、倍数、公约数以及质数清晰的呈现出来,一目了然的看出数与数之间的关系;通过函数图像明确比例的含义。借助于形,使学生直观形象的摸到数、感受到数量关系。


         2.借助形,运算数
        借助正方形、圆形等可以平均分的图形理解分数的运算法则;借助线段图、集合等抽象的图形发现数与数之间的运算规律,借助“形”巧妙的理解数字运算的规律、法则,学生边做边学,既体会了“形”与“数”的特点,又简化了解决问题的过程,达到事半功倍的学习效果。“以形助数”对于数的运算的作用同样遵循了由具体到抽象的规律,利用图形直观的特点,将复杂的数量关系表示清楚,深化对数学计算的认识,使学生彻底抛弃死记硬背式运算的模式,让学生知其然,更加知其所以然,深化学生对数学意义性的理解。
         (二)以“数”解“形”
         1.借助“数”,认识和测量图形
        图形本身的表达太过于直白,借助于数学符号、数学语言等“数”,会加深学生对图形特征和性质的认识,为更好地理解数学图形奠定基础,例如用长方体、正方形等数学文字,抽象出图形的共同属性;用高、底、边、角等特征描述三角形,理解直角三角形、锐角三角形、钝角三角形、等腰三角形、等边三角形之间的关系。通过对边、角、高、周长、体积等图形特征的测量和计算,准确描述几何图形的性质。例如在教学《长方形的初步认识》时,用1,4,4几个数字总结长方形的特征,即长方形有1个面,4个顶点,4条边,将长方形特征与三个数字相联系,描绘出长方形最典型的特征,在学生头脑中形成了关于长方形非常具体的表象,对以后学习长方体表面积的计算帮助很大。
         2.借助“数”,描述图形的位置和运动
        通过上下前后左右等方向的描述,准确对物体进行定位;在方格纸中用数对表示物体横向和纵向的位置,为平面直角坐标系的学习奠定了基础;运用数学语言,根据物体相对于参照点的方向和距离描述其位置;并且能用数学语言“平移”“旋转”等描述图形的运动轨迹,这些都是借助“数”描述图形位置和运动的表现,促进学生空间观念的形成。
三、应用原则
         (一)渐进性原则
        学生的认知、思维逐渐发展,教材提供的学习内容也是不断变化,呈螺旋型上升,这就要求教师在渗透数形结合思想时采用逐步渗透的原则,随着学生认知的成熟和教学内容的变化,数形结合思想的内涵不断丰富。教师只有不断的、反复的、螺旋的渗透数形结合思想,才会使学生不断深化对该思想的认识,最终纳入自己的认知结构,应用到以后的问题解决中,提高了解题效率。
         (二)参与性原则
        数形结合思想以数学知识为载体,是数学思维的过程,学生可以通过教师传授而获得,但它又具有强烈的个体思维的特征,学生经过自己实践和思考,形成新的思考问题的策略和方式,对于学生数学思维习惯的改变、数学学习兴趣的增强有重大影响。在实际教学中,我们往往有这样的困惑,多部分的学生对例题掌握的很熟练,但是题目中稍微变换条件,学生出错的几率就会增大,原因是学生习惯对解题方法死记硬背,没有加入自己的思考和实践,导致对方法的不理解,同理于数形结合思想的学习,需要学生自身参与,获得经验,以服务于未来的学习和生活。因此,学生需要加强对数形结合思想的训练,不断参与利用数形结合思想思考的过程,获得个体性的思想。
         参考文献
        [1]徐文彬.数形结合思想的历史发展、思维意蕴与教学价值[J].小学数学教育,2015,10:3-5.
        [2]范凌红.数形结合思想在小学数学教学中的实践研究[J].课程教育研究,2015,28:138.
        [3]王美燕.小学低年级数学教学中数形结合思想的渗透[J].新课程学习,2015,:58-59.
        [4]李凤云.“数形结合”在小学低段数学教学中的应用[J].课程教育研究,2015,24:156-157.
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