(山东省东营市河口区义和镇中心学校,山东 东营 257200)
数形结合思想是实现抽象代数与形象图形快速高效转换的基本思想,也是教师用以克服数学教学抽象枯燥特点的重要支撑观点。小学生群体普遍缺乏抽象数学思维和逻辑能力,因此专注代数的教学难以激发学生的学习兴趣。而如果教师完全将教学重心放在图形教学上,又会导致学生难以理解数学的本质,难以掌握数学归纳能力。因此将两者有机结合的数形结合教学理念就较好的解决了以上问题,但需要教师形成有效的数学教学策略。
许多教师认为,数形结合理念对于数学教学效率的推动作用体现在其应用的“质”上,而其运用的“量”上。换言之也就是说,教师错误的认为在课堂中使用了一两次数形结合教学方法,教会了学生一道题目,学生就能够高效应对同类型问题。事实上,运用数形结合的题目往往较为抽象,单凭一两次的讲解学生依旧难以完全理解和掌握,也难以高效准确地进行计算思维和方法的迁移。因此,在小学阶段实施数形结合教学策略,教师必须要形成举一反三的教学方式,重视反复训练,带领学生解决一道题,看到一种解题思路,接着练习多道题,巩固这种数形结合思维,最终完全掌握数形结合思路的迁移运用,不断提高学生对数形结合思想的理解和运用效果。
数与代数是小学数学教学中一个极为基础的板块,同时也是相当考验学生抽象思维能力和理解能力的教学板块。小学阶段,学生的数学学习任务主要停留在数的计算这一环节中,体现在根据公式计算、结合情境计算等方面上。因此,以结合数形结合思想服务学生数的计算这一学习环节,对提高学生的计算效率、计算准确率有重要的意义。例如,在针对低年级学生开展的简单加减法运算教学中,学生一开始很难理解和接受这种运算规则和原理,数学基础差等原因更进一步造成学生数学抽象思维形成困难。因此,教师要善于通过图形、图像等对学生所要计算的抽象数字、计算过程和计算原理进行转化展示和替代解释,用直观趣味的图形、图像构成新的代数计算过程,弱化数的计算带来的抽象感,提高数学教学的直观性和生动性。
从某种角度来看,图形和几何是对抽象的数学概念,对某种算理的形象和具体呈现方式,是基础较薄弱的数学初学者快速形成数学思维并掌握一定的数学解题方法的重要帮手。但是,单纯理解数学几何和图形,单方面利用几何和图形进行教学却并不利于学生深层次把握数学的本质和核心。特别是数学几何与图形的针对性与单一性较强,学生从一道题向另一道题迁移运用图形解题模式的时候,往往难以满足变化后的条件与要求,从而给学生的数学解题与思考造成一定的局限。因此,数学教学中,教师必须要形成相关图形向代数转化的意识,通过图形向代数转换帮助学生归纳图形中的数学规律、总结适用性广泛的数学解题模型,从而不断提高学生的数学抽象理解能力与归纳能力。
例如,在教学《认识正方形》这一节时,教师可以先提问学生知不知道什么是正方形?然后引导学生自己动手画出个人理解中的正方形。接着教师再选取学生的绘图作品,帮助学生认识正方形在边长、角度等方面的特点,最终得出正方形是四边相等、四个角也相等的封闭图形这一结论,实现图形教学向代数教学的转换,并帮助学生更好地理解数学模型与数学内在规律。
在小学数学教学课堂中,多媒体的运用产生了一种前所未有的高吸引力效果,因此小学数学课堂是教师实践多媒体教学方法最为直接有效的场所。在运用数形结合思想进行数学教学的过程中,教师巧妙利用多媒体改变形象图形的呈现方式,建立起全新的代数与几何联系模式,能够进一步激发学生的数学学习兴趣,培养学生良好的数形结合思维。例如,教师带领学生感知数形转换特点的时候,可以用多媒体中的几何画板这个软件绘图讲解,提高转换效率,优化图形呈现方式。同时,具有科技感和动态感的数形结合教学课堂,还能够不断吸引学生的注意力,让学生全身心地投入到理解数形结合理念,在掌握数形结合解题技巧的过程中实现学生数形结合思维的快速成长。
教师从自身出发,培养和塑造学生的数形结合思维,是帮助学生打好数形结合观点实践与运用基础的重要前提。这是一个由教师指向学生的过程,核心是教师思维向学生思维的转移,重心落在教师的讲解与教学上。但是为了真正培养学生个性化的数形结合运用与实践策略,教师必须要及时将学习的重心落回到学生身上,引导学生群体调动自己的学习成果、启发自己的数形结合思维,将所学所听的信息通过个人理解、整合和运用重新呈现出来,并打上具有个人特色的烙印。这样学生才算真正掌握了运用数形结合解题的能力。
在课堂教学过程中,教师要积极引导学生进行计算和思考,及时将理解到的图形解题技巧与代数解题方法综合运用到不同的解题情境中,加强具体数字与图形之间的联系,形成对题目的综合理解思维。最后学生在解题的时候要以形象图形为辅助,以抽象理解为核心的策略,达到高效思考与趣味解题的学习目标。
综上所述,在小学数学教学中,数形结合的思想和观念要充分体现在几何向代数转换、代数向几何转换、综合与实践相结合等方面,帮助学生用图形弱化代数的枯燥感和逻辑感,用代数有效归纳总结图形的抽象意义与模型价值。同时,教师还要对数学的“形”进行升华,保证学生充分理解图形的意义,继而打下坚实的代数理解基础。只有这样,学生才能够有效把握数学学习的内在根本要求与外在客观形式,最终形成数形结合的学习思维。