□浙江省丽水市青田县城东实验小学 金姝彤
“数”与“形”作为数学中最古老也是最基本的研究对象,两者密不可分,又相辅相成。“数”的研究离不开“形”的诠释,“形”的构建让“数”更加深入人心。于教师而言,是一种教学策略;于学生而言,却是一种终生受用的学习方法,不仅利于激发学习兴趣,而且能够帮助学生提高数学思维。我国著名数学家华罗庚的“数形结合百般好,隔离分家万事休”,道出了数形结合在数学教学中发挥的重要作用。
恩格斯说过:“数学是研究现实世界的空间形式和数量关系的一门科学。”即“数”是数量关系的书写,“形”是空间形式的呈现。“以数解形”和“以形助数”是数形结合的两种表现形式。每一个直观的几何图形中都蕴藏着一定的数量关系,需要精确的数字加以描述;每一道复杂的数量关系借助图形的诠释,便化繁为简、化易为难。
数形结合的交融,将数学中的数字以巧妙的方式用各种图形来解释,有利于学生对知识的理解和深入,数与形的转化,为数学学习提供了新的思路。纵观数学的知识长河中,“数”与“形”的相互依存一直以螺旋上升式的状态维系在学习发展的主线中,“数与代数”作为数学版块中的四分之一,数形结合也让学生在计算运用中更加广泛和受益,使数学学习走向深刻和有效。
一堂计算课,从生活原型出发是它的基本路径,便少不了在情境创设中寻找合适的数学信息。但在实际教学中发现,当题目信息的呈现多而复杂时,有部分同学是“无从下手”的。因此,沟通图形与数量之间的关系非常有必要。
北师大版三年级上册第一单元《混合运算》中,以小熊购物为情境,面对琳琅的商品和价格,这是第一次尝试用示意图的方式去表示现实的数量信息和关系,用不同的图形来代表不同的商品,用各自数量的图形来表示相互之间的数量关系,图形的呈现,就让学生更加清楚题意,找到解题的正确方法,从而为下面理解混合运算的运算顺序做到心中有数。
第三单元《加与减》中,继续感受和经历用示意图来表达题意、理解隐藏的数量关系。在知道九月份节余的费用和九、十月份费用之间的关系,引导学生用条形图说明想法,将“画图”作为一种简便的方法深入学生心中。试一试,继续引出用“线段图”来理解节余的过程,更清楚地说明数量之间的关系。以及在里程表教学中,将看似复杂的、学生缺少经验的里程图抽象成“线段图”,更直观地理解表格所呈现的数据信息和代表的具体含义,找到解决这类问题的经验和方法。
可见“数”有了“形”的表达,让平面的数字也更加立体。
计算的最终目的是得到正确答案,而一堂有效的计算课,应该是“知其然,知其所以然”。简单的数字跃然纸上,读懂它可以有多种方法,用“形”来解释“数”,不失为一种好方法。
三年级上册第六单元《乘法》中,以蚂蚁做操为情境,借助点子图来探索12×4,以乘法意义为基础,对12或4进行拆分,优化到将12拆成一个整十数和一位数,即10和2,分别与4相乘,表示4个二和4个十相加。接着出示表格法,和点子图的操作方法本质是一样的,而这两种方法都是为下面学习竖式做铺垫。它们与竖式的每一步进行沟通,明确三者之间存在的内在联系,更好地让学生明白每一个数从哪里来,最后到哪里去。
三年级下册第一单元《除法》中,以分桃子为情境,用整捆小棒代替整筐桃子,用零散小棒代替散落的桃子,在实际分的体验中感受先分整捆,再分零散的部分,为学习竖式铺垫好计算体验。在探索68÷2的竖式写法中,将计算过程和分小棒的过程相结合,让学生理解先算高位的十位,再算低位的个位的原因。计算方法的习得不是只有死板的模式,而是让学生一看到竖式就能在脑海中出现分的画面和过程,看到计算的本质。
可见借助“形”的帮忙,每一个“数”都有了存在的意义。
纷繁复杂的“数”有时候如一座座大山阻碍了数学学习前进的去路,对“形”的呼唤便促成“数”与“形”的相互交融,它们的统一与缺一不可让计算深刻,也让思维生花。
在三年级下册第三单元《乘法》,点子图和表格法再一次在帮助学生理解算理的目标中登场。14×12,借助点子图,有多种拆分方法,给学生更多计算的思考。表格法较之前有了新的变化,但本质上没有改变,都是把两个数拆成整十数和一位数。在表格法和点子图两种方法间的联系和合并中,让学生明白原来“图中有点,点中有图,图点一体”。
紧接着,竖式的出现将拆分法和点子图紧密联系,让学生感知竖式的算理,能够和不同方法进行沟通。竖式中28是由算式14×2得到,在点子图里表示2行14列;竖式计算过程中把140简写为14,表示14个十,也是14×10,对应的点子图是10行14列。两次计算的过程把三者进行串联,既揭示了每个“数”背后所隐藏的密码,也用“形”把“数”具体化、直观化,两者的配合和统一,让计算更加深入人心。
“数”山有路“形”为径,对“数”的追寻还在路上,以“形”为铺路石才会走得更远。数形结合天地宽,继续学做教育的有心人。