周昆伦
重庆两江新区人和实验学校 401121
摘要:数形结合是数与形之间的对应关系,数与形进行相互转化,能更好地将抽象的数学语言与直观的图形结合起来解决问题。数形结合思想是数学中最重要、最基本的思想,是解决许多数学问题的有效思想,利用数形结合能使“数”和“形”统一起来。
关键词:低段;数形结合;渗透
数形结合是数学学习、数学思考和数学研究重要思想和解题方法,用数形结合方法可以使复杂问题简单化、抽象问题具体化;能够变抽象的数学语言为直观的图形、抽象思维为形象思维,有助于把握解决数学问题的本质。
早在数学萌芽时期,人们就把数和形联系起来了。如我国宋元时期,运用代数化的方法解决几何问题,用代数式描述某些几何特征;又如法国数学家笛卡儿以坐标为桥梁,在点与数对之间、曲线与方程之间建立起来对应关系,用代数方法研究几何问题等等,无不说明数形结合具有非常重要的意义,并得到了广泛的运用。
小学数学低段学生,由于抽象思考相对较弱,在理解一些数学问题上,常常遇到一些困难。教师在教学中,将数形结合,通过把数量关系与空间形式和谐结合在一起,将抽象的数量关系形象化,使较难的数学问题直观性强,易理解、易接受;将直观图形数量化,转化成数学运算,常会降低难度,能有效地把问题优化,帮助学生有效的学习数学知识,并有效解决数学问题。
一、数形结合的功能
(一)有利于记忆
对于小学低段的学生来讲,数学语言让他们觉得比较抽象,难以理解,如果教师及时采用图形语言来表达,学生就能比较形象的理解。学生对图形语言进行记忆,效果更好,记忆更快,同时记得更牢。笛卡尔曾说:“没有任何东西比几何图形更容易印入脑际了。因此,用这种方式来表达事物是非常有益的。”“形象”的图像会让学生比“抽象”的语言往往记忆得更牢固。
(二)有助于思考
查看古今中外的数学家,他们都习惯于用图像进行思维。在他们的思维中,一个简单的图像就能表达出复杂的思想,因此图像语言有助于数学思维的表达。在低段数学中,经常看到学生遇到难题百思不得其解,而有经验的教师,常常画个草图稍加点拨,就能让孩子思路大开。究其原因就是充分发挥了图像语言具有直观性强的优越性。
二、数形结合思想的方法
(一)潜移默化,感受其作用
著名数学家华罗庚曾说:“数缺形时少直观,形少数时难入微,数形结合百般好,隔裂分家万事休。”在低段教学中,数形结合思想方法能更巧妙地实现数与形之间的互换,让很多数学知识在看似无法解决的时候,更简单化、明朗化,让人有“山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村”的感觉。因此,教师要高度重视这一思考方法,更要善于在教学中,将数形结合思想方法有机的结合,有意识地将数与形之间的联系,渗透给学生。在潜移默化中帮助学生逐步树立起数形相结合的观点,帮助孩子主动运用数形结合的意识,并在一定程度上,帮助学生在认知结构中扎根,成为运用自如的思想观念和思维工具,从而提高学生数学修养与解题能力。
例如,学生在学习图形的拼组时,有这样一个题目:由几个相同的小正方形拼成一个大的正方形,至少需要多少个?学生理解起来有一定的困难,这时,我就让学生自己动手试一试,再在本子上画一画,学生很快得出结论,需要4个相同的小正方形。但是,这个题目发生变化时,学生出现困惑:由4个相同的正方形,能拼成一个什么图形?很多学生最开始的时候,只想到了拼成一个大的正方形,这时,让学生自己动手再拼一拼,画一画,学生的理解就深刻了,可能拼成一个正方形,也可能拼成一个长方形,但是,同样又出现两种答案,这个长方形能拼出一种,还是两种呢?再让学生自己试一试,这样学生就能完全理解,其实本质上是一种长方形,只是方向上不相同。教师要经常引导学生,让孩子们真切感受到在解决有关问题时,数形结合思想方法所表现出来的思路上的灵活,过程上的简便,方法上的多样化。数形结合为我们提供了多条解决问题的通道,让解决问题更具灵活性,最大程度上培养学生的创造性思维品质。
(二)以数化形
在教学中,由于“数”和“形”是一种对应的关系,对于低段的孩子来说,有些数量比较抽象,更让他们难以把握,而直观的“形”具有形象,让学生更易观察,表达出较多具体的思维,能更好的让学生解决问题,因此教师要善于教会学生把”数”所对应的“形”找出来,利用图形来解决问题。这就要求教师要教会学生解决问题的基本思路: 首先要让学生找出题中所给的条件和要求的问题,从题中已知条件或结论出发,根据相应的提示,画出简单的图形表达式,然后利用作出的图形,联系所要求的问题去解决问题。
低段学生,要求也不太高,在作图的过程中,只需要画出他自己所熟悉的某个“模式”,这种模式把数量问题转化为图形问题,能让他们通过对图形的分析、推理最终解决数学问题即可。比如可以是一一对应的画出圆圈、画线段图、画示意图、画面积图、画点子图、集合图等。在解决一年级排队问题时,孩子们就经常使用以下图形来解决问题:小英的前面有8个人,小英的后面有9个人,这一队一共有几人?孩子画出以下图形:OOOOOOOO△OOOOOOOOO,这其中的圆圈表示的前面和后面的人,而中间的三角形表示的是小英,这样学生就能很快的列出算式:8+1+9=18(人);同样的问题,反过来,也是比较好理解的,这个题目变化成一队人,共18人,小英的前面有8人,请问小英的后面有几人?学生根据上面的图形,也能很快的列出算式:18-8-1=9(人);当题目再次变化成:一队人,共有8人,从左向右数,小英排第9,请问从右向左数,小英排第几?如果孩子们不能画出相应的画,则解决这类题目是有相当的难度的。
(三)由形变数
图形有形象、直观的优点,但在有些方面,特别是一些较复杂的“形”,孩子也可借助代数的计算,使解决问题更简单些。这就要让孩子学会细心观察图形的特点,发掘题目中的隐含条件,正确的把图形数字化,再用数进行分析和计算。如找规律接着画:
(四)数与形互变
在有些数学问题中,数形互变,往往能起到更好的效果,此时,除了由数的严密联系到形的直观思考来解决问题,还可能由形的直观转变为数的严密的思维来解决问题。解决这类问题往往需要从已知和结论同时出发,认真分析找出内在 的的关系,从而使数形转化,有机结合。
如:学生在一年级时,要解决20个苹果,每6个装一盘,可以装几盘?学生就可以画圈的方法,每6个一个圈,要可圈出3个圈,还剩下2个,再列出算式:20-6-6-6=2,从而得出答案,可以装满3盘,还剩下2个。如果问题再换成至少需要几个盘子,那么,最后剩下的2个,也需要再加一个盘子,则答案就变成了3+1=4个。又如:“植树问题”,教学中把一一对应数学思想方法作为支点,借助生活中的实例康师傅3+2饼干,手指等,从而引出间隔与间隔数。最后简单的画出10101(1表示树,0表示间隔)(两端都种),棵数=间隔数+1;
0101(只种一端):棵数=间隔;01010(两端都不种)棵数=间隔数-1。利用数形结合,线段图直观学生的帮助学习,化解了难点,培养了学生的逻辑思维能力。
数形结合是一种可使复杂问题简单化、抽象问题具体化的常用的数学思考方法。在实际教学中,需要教师耐心细致的将数形结合的意义渗透于教学中,引导孩子学会联系数形结合的思想,掌握数形结合的方法,逐渐提高运用数形结合的能力。
参考文献: