例谈“数形结合”在小学数学教学中的应用

2021-12-14 11:12卢兰娟
安家(校外教育) 2021年53期
关键词:数学思维数形结合小学数学

卢兰娟

摘要:“数”与“形”是贯穿整个小学数学教材的两条主线,也是小学数学教学始终的基本内容。“数形结合”既是一种重要的数学思想,也是一种解决数学问题的有效方法。本文重点从以“形”助“数”、以“数”解“形”、“数”“形”结合三个方面让学生在思辨中,发展数学思维能力,提高解决问题能力。

关键词:小学数学  数形结合  数学思维

中图分类号:G4 文献标识码:A

《义务教育数学课程标准(2011版)》把“双基”扩展为“四基”,即基础知识、基本技能、基本数学思想、基本活动经验。由此可见,数学思想方法的重要性不言而喻。数学思想方法有许多,数形结合思想就是其中一种。著名数学家华罗庚说过:“数无形时少直觉,形少数时难入微,数形结合百般好,隔离分家万事休。”这句话形象、生动地说明了“数”与“形”的关系,明确、深刻地揭示了数形结合思想的价值。“数形结合”思想是根据“数”与“形”之间的对应关系,通过“数”与“形”的相互转化来解决数学问题的思想方法。由于“数”的抽象與“形”的直观相结合,能使复杂的数学问题变得简单,抽象的数学问题变得具体,因此在学习数学的过程中发挥了至关重要的作用。数形结合在应用上主要有三种类型:以“形”助“数”、以“数”解“形”、“数”“形”结合。在小学数学教学中,有意识地向学生渗透数形结合思想,是提高学生数学能力和思维品质的重要手段,也是小学数学教学进行素质教育的真正内涵所在。

一、以“形”助“数”,发展思维的深刻性

“以形助数”是一种利用“形”的直观性对“数”进行阐明的研究过程。在小学数学的学习过程中,有时只利用数字进行讲解很难让学生理解,而我们往往借助“形”使之形象化、直观化,把抽象的数学语言转化为直观的图形,充分利用“一图抵百语”的优势,获得出奇制胜的解法。

【例】人教版三年级下册《两位数乘两位数》一课:每套书有14本,王老师买了12套。一共买了多少本?

学生很快知道用乘法计算,列式14×12,也很快有学生通过估算、口算能把结果算出来。但在竖式计算时,部分学生对竖式中每个数表示的意思却不是很理解,为了让学生理解两位数乘两位数的算理和竖式中每一步的意思,可以结合图形,当有了表象的支撑时,学生就能直观地理解原来抽象的算理。

正所谓“知其然,知其所以然”,通过把图形和竖式的各部分联系起来,让学生从“形”的感知中,悟出“算理”,在“算理”的提升中,找到“算法”。

二、以“数”解“形”,发展思维的灵活性

“以数解形”是一种利用“数”的精确性对“形”进行探究的过程。虽然“形”有形象、直观的优势,但也有不便于表达的劣势。借助“数”的运算,能更好地体现“数”的抽象化的魅力,使学生更严谨地把握好“形”的特点。

【例】父亲节快到了,小亮为爸爸挑选了一套分为上、下集的书,每本书长20厘米,宽15厘米,高2厘米。小亮准备用彩纸把两本书包在一起,怎样包装才能节约包装纸呢?

教学时,让同桌之间采用“合作交流”的方式,利用两本数学书作为教具,动手摆一摆,并填写下面的表格。

通过计算,学生总结出节约用包装纸的规律:重叠的面越大,表面积就越小,越节省包装纸,也就是当长、宽、高的“和”越小时,越节省包装纸。

这个教学过程让学生在“动手操作→观察实物→抽象概括”的探究规律过程中,既提高了观察能力,又增强了动手操作能力,同时发展了想象能力。

三、“数”“形”结合,发展思维的创造性

“数”“形”结合就是把数学问题中的“数”与“形”结合起来进行思考。在某些数学问题中,不仅仅简单地以“形”助“数”或以“数”解“形”,而需要“数”“形”结合,从而使抽象思维与形象思维完美地统一起来。

【例】人教版六年级上册《分数乘法解决问题》课后习题:

(1)春雨小学去年有25个班级,今年的班级数比去年增加了,今年比去年多多少个班级?

(2)春雨小学去年有25个班级,今年的班级数比去年增加了,今年一共有多少个班级?

第(1)题是简单的一步计算的分数乘法解决问题,第(2)题是稍复杂的两步计算的分数乘法解决问题。刚开始学习时,大多数学生“依葫芦画瓢”,模仿例题解决问题。但当两种题型综合练习时,学生往往错漏百出。为了帮助学生正确区分两者的实质,准确理解数量关系,教学时,可以引导学生结合“线段图”,化难为易,化隐为显,深刻地体会这两种题型的不同之处。

结合线段图以及题意可得,第(1)题“今年比去年多多少个班级?”:(个),第(2)题“今年一共有多少个班级?”:(个)。

学生经历了抽象(题目)→形象(线段图)→抽象(数量关系)的相互转化,真正地理解问题的本质。显然,“数形结合”相得益彰,为学生在解决实际问题和分析数量关系之间搭建了一座“桥梁”。

美国数学家斯蒂恩曾经说过一句话:“如果一个特定的问题可以转化为一个图形,那么思想就整体地把握了问题,并创造性地思索解法。”要真正发挥在小学数学教学中渗透数形结合思想方法的作用,需要我们做个教学的有心人,认真分析和研究教材,统揽教材全局,提高“数形结合”思想方法渗透的“自觉性”,把握渗透的“可行性”,注重渗透的“反复性”,让学生的数学思维能力得到有效的发展,以其达到“随风潜入夜,润物细无声”的效果。

参考文献

[1]全日制义务教育数学课程标准(修订稿)[M].北京师范大学出版社,2011.

[2]肖柏荣.《数学思想方法及其教学示例》[M].江苏教育出版社,2000.

[3]张卫星.小学数学教学中数形结合方式探索[J].内蒙古教育出版社,2009.

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