陈志凤
[摘要]小学数学教材编排是以数学知识的发生、发展、运用为主线,知识内容是显而易见的,但对于数学知识中所蕴含的数形结合思想教材并未明确指出,尤其是在解决问题的策略单元教学中,合理地运用数形结合的思想,有助于化抽象为直观,打破学生的思维局限;有助于学生解决具体的问题;有助于拓展学生寻找解决问题的途径,从而促进学生策略的形成,提高分析问题和解决问题的能力.
[关键词]数形结合思想;有效渗透;策略形成
随着社会的发展,要想实现终身学习和人的可持续发展,在教育中发展学生的能力,使之掌握获得知识和进一步学习的方法,逐渐掌握蕴涵在知识内的思想和方法也就显得尤为重要,小学数学涉及的数学思想有很多,如数形结合思想、函数思想、转化思想、分类讨论思想……用数学思想引领数学课堂,对学生解决问题的策略形成必将有质的提升.小学是学生学习数学知识的启蒙时期,在数学教学中运用数形结合思想,不但符合学生的认知规律,而且能引起学生的学习兴趣,激发学生的学习积极性,提高学生分析问题和解决问题的能力.
小学数学教学中渗透数形结合思想的意义
1.渗透数形结合的思想,培养思维的灵活性和创造性
数形结合具体地说就是将抽象的数学语言与直观图形结合起来,通过“数”与“形”之间的对应和转换来解决数学问题.著名数学家华罗庚指出:“数缺少形时少直观,形少数时难入微.”这句话说明了“数”和“形”是紧密联系的,由数想形,以形助数的数形结合思想在解答问题时,具有可以使问题直观呈现的优点,有利于加深学生对知识的识记和理解;有利于学生分析题中数量之间的关系,丰富表象,引发联想,启迪思维,拓宽思路,迅速找到解决问题的方法,从而提高分析问题和解决问题的能力.它可以借助简单的图形、符号和文字所作的示意图,促进学生形象思维和抽象思维的协调发展,沟通数学知识之间的联系,从复杂的数量关系中凸显最本质的特征,例如,我们常用作线段图、树形图、长方形面积图、集合图、数轴等,帮助学生理解抽象的数量关系、数学概念,使问题简明直观,这些都体现了数形结合的思想,在解决问题的过程中,提高学生的思维能力和数学素养,适时地渗透数形结合的思想,可达到事半功倍的效果.
2.应用数形结合思想,增强思维的广阔性和深刻性
“数形结合”是一种重要的数学思想,对教师来说是一种教学策略,是一种发展性课堂教学手段;对学生来说则又是一种学习方法.数形结合思想形成的前提是让学生经历应用的历练,而教师提供时间与空间是“方法”提升为“思想”的保证,如果长期渗透,运用恰当,则使学生形成良好的数学意识和思想,长期稳定地作用于学生的数学学习生涯中.在教学中,教师应充分利用学生形象思维的特点大量地用“形”解释、演示,帮助理解抽象的“数”.
数形结合思想在解决问题的策略教学中的渗透与应用
苏教版数学教材从第二学段开始,每册编排了一个“解决问题的策略”单元,依次介绍了列表、画图、一一列举、转化、假设等解决问题的基本策略.“形成解决问题的一些基本策略,体验解决问题策略的多样性,发展实践能力和创新精神”是《数学课程标准(2011版)》确定的课程目标之一,教材编写“解决问题的策略”这样的单元,就是为了贯彻落实这样的课程目标.解决问题的策略是在长期数学教学中不断培养的,是通过各个领域内容的教学逐渐形成的,单独编写“解决问题的策略”这样的单元,能加强策略的形成和对策略的体验.怎样在教学中渗透基本的数学思想,帮助学生提高解决问题的能力,形成解决问题的一些基本策略,一直是值得每位教师认真思考的问题.本文结合笔者执教的三次“解决问题的策略”的课例,就数形结合的思想方法在“解决问题的策略”单元教学中的有效应用谈谈自己的认识.
1.数形结合:化抽象为直观,打破学生思维局限
在中高年级的数学教学中,学生在解决有一定思维难度的数学问题时,常常会被题目中繁杂的信息所困扰,不知从何下手,尤其是行程问题和图形的面积变化问题,而画图可以将题目中的信息简洁地表示在图中,学生根据所揭示的数学问题内涵,采用画线段图或面积变化图的方法,把抽象的问题具体化、直观化,从而找到解决问题的突破口,形成解决问题的策略.可见,“画图策略”是解决问题的常用方法,是“数形结合”思想的具体体现,
案例1:苏教版四年级下册《用“画图”的策略解决问题》片段回放:
出示题目1:东关小学有一块长方形试验田.如果这块试验田的长增加6米,或者宽增加4米,面积都比原来增加48平方米,你知道原来试验田的面积是多少平方米吗?
师:怎样理解这道题?(大家互相说一说,讨论一下)
师启发:长增加的时候,宽增加吗?宽增加的时候,长增加吗?
指示学生回答,师总结并出示课件:
如果长增加6米,宽不变,面积比原来增加48平方米;
如果宽增加4米,长不变,面积比原来增加48平方米,
生画图,师指导,突出说明两个增加的部分不能相连, 解答:48÷6=8(米),48÷4=12(米),12x8=96(平方米).
师总结:通过画图我们把复杂的问题变简单,抽象的文字变直观.这就是画图策略的重要作用.并板书:复杂——简单;抽象——直观.
出示题目2:王营小学原来有一个长方形操场,长50米,宽40米,扩建校园时,操场的长增加了10米,宽增加了8米,操场的面积增加了多少平方米?
学生画图,呈现两种不同情况.
引导学生结合题意进行讨论,师:你们认为哪一种画法符合题目的意思?为什么?(师组织学生讨论,最后得出正确的答案)
学生在解答这个问题时情况也很多,出现了四种不同的解答方法.
通过数形结合(画图),让学生在图中表征题目中的信息,使原本复杂的题意直观化、形象化,打破学生思维的局限性,让解决问题的方法多样化,这样的教学从简单到复杂,层层推进,充分体现了开放性、综合性和应用性.通过两个问题的尝试、比较、探索,学生掌握了解决此类问题的基本方法,形成了画图的基本策略,激发了学习的兴趣,激起了探究的欲望,endprint
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2.数形结合:学生解决具体问题的“向导”
在小学数学教学中,恰当地运用数形结合的思想方法,能将抽象的数学语言与直观的图象结合起来,把复杂的问题简单化,抽象的问题形象化,从而较好地突破教学难点,促进学生的数学学习,
案例2:苏教版五年级下册《用“转化“的策略解决问题》片段回放:
师:我们先来研究 开头的加法算式的规律.
出示:
师:这道题除了用通分的方法来解决,我们还可以尝试用画图表示加法算式,用一个正方形表示单位“1”,同学们试着在正方形中画一画.
本节课的教学目标之一是让学生经历有序的探究过程,体验数学规律的形成过程,感悟探究数学规律的一般方法.教师在呈现问题时也很有序,先研究加数是三项,再研究四项,在此基础上拓展到无限项,符合学生的认知逻辑.这个过程能让学生初步体会到用直观的“形”表示抽象的“式”二者的和谐统一,从而使问题得以巧妙地解决.
3.数形结合:拓展学生寻找解决问题的途径
运用数形结合有时能使数量之间的内在联系变得比较直观,成为解决问题的有效方法之一.在分析问题的过程中,注意把数和形结合起来考察,根据问题的具体情形,把图形的问题转化为数量关系的问题,或者把数量关系的问题转化为图形的问题,使复杂问题简单化,抽象问题具体化,化难为易,
案例3:苏教版六年级下册《解决问题的策略》片段回放:
出示题目:全班42人去公园划船,租10只船正好坐满.每只大船坐5人,每只小船坐3人.租的大船、小船各有多少只?
应该给学生足够的时间思考:解决这个问题,你准备选择什么策略?
生1:画图:先画10只大船坐50人,再去掉多的8人
生2:一一列举:从大船有9只、小船有1只开始,有序列举,
生3:假设:假设大船和小船同样多,再根据总人数调整,
在上面这个片段中,数形结合很好地促进学生联系实际,灵活解决数学问题,而且还有效地防止了学生的生搬硬套,打开了学生的解题思路,由不会解答到用多种方法解答,逐步让学生感悟到了不同策略中的共有规律,引发了学生的创新思路,它将学生头脑中原有的思维方式进行了更新,拓展了学生寻找解决问题的途径,从而提高了解决数学问题的能力.endprint