王亚芹
摘要:数形结合是数学的重要思想方法之一,既有数学学科的鲜明特点,又是数学研究的常用方法。数形结合就是将抽象的数学语言和直观的图形相结合,使抽象思维和形象思维结合起来。数学课堂教学中,教师应根据具体的教学内容适时渗透数形结合思想,丰富学生解题策略的同时,培养学生的数学思维,提高学生解决问题的能力。
关键词:数形结合思想;小学高段;数学教学;应用
数学教学实质上是教会学生思考,即教会学生掌握数学的思想方法,其中数形结合是数学的重要思想方法之一。同时,《数学课程标准》中明确指出“使学生初步形成数感和空间观念,感受符号和几何直观的作用”“探索给定情境中隐含的规律或变化趋势”。这要求教师在数学教学中适时渗透数形结合思想,引导学生从变化的数学题中明晰数学知识的本质。因此,教师应从小学开始引导学生理解和掌握数形结合思想,发散学生的思维,培养学生的思维能力,丰富学生解决问题的策略。
一、数形结合思想在数学教学中应用的意义
1、有助于分析数学问题
学生在生活中已经接触了一些图形概念,如上下学的路线图、班级同学的位置图等。教学中教师可根据具体的教学内容,将学生初步接触的图形概念纳入所要讲授的数学问题中,使学生深刻地体会到数形结合思想的作用,从而更好地接纳新的数学知识,懂得简单、快速、准确地分析与解决数学问题。如教学不等式、函数、数轴、方程等内容时,教师可在教学中适时渗透数形结合思想,引导学生运用数形结合思想解决问题。如有这样一道题:“红红和妈妈从家出发,25分钟后到达一个书店。书店离家的直线距离为900米,妈妈按原来的速度返回家中;红红在书店看了10分钟书后,返回家中。问,你可以利用直角坐标系反映出时间与距离之间的关系吗?”这里,教师将数形结合思想融入现实的数学问题中,使学生可以熟练地运用数形结合思想分析与解决问题,实现提高学生思维能力和解决问题能力的日的。
2、有利于灵活解决问题
有些数学问题虽然简单,但是题中却蕴藏着大量的数学信息,教师可以教学生灵活运用数形结合思想解决数学问题。在解决问题过程中,运用数形结合思想能将题中的信息转化为图形,直观、具体的图形有利于学生理解题意,更快地寻找到题中的关键信息,从而简化问题,最终正确地解决问题。将题中的信息图形化,有助于学生把握数学题考查的知识点,使学生不会出现漏掉题中隐藏信息的情况,可以更加全面地分析问题,提高解决问题的能力。
二、数形结合思想在小学高段数学教学中的应用
1、以形解数,深化认知理解
人容易记住直观形象的图形,对于数字的记忆则相对比较困难。同样,小学生的记忆特点也是如此,对直观呈现的图形理解得更快、更透彻,理解抽象的数字相对困难。因此,教师在教学中应根据学生的记忆特点和认知规律,尽可能地利用图形来讲解数学知识,在促进学生理解的同时,加深学生对所学知识的记忆。例如,有这样一道“鸡兔同笼”问题:“鸡和兔在同一个笼子里,总共有八个脑袋,二十六只脚。请问,兔子和鸡分别有多少只?”这里,假设法是教学的重、难点。在学生探究后,教师总结出规律“用10除以2.5便是兔子的只数”,许多学生对此无法理解。接着,教师尝试讲解“给鸡添脚”的方法,可是学生仍然不能理解10除以2.5的意思。于是,教师利用多媒体演示“给鸡添脚”的过程,通过直观的图形,学生理解了“鸡兔同笼”的解题方法。这里,多媒体演示形象地展示了鸡与兔之间的转换过程,将抽象的数学问题图形化,有助于学生明晰题意,深化学生对“鸡兔同笼”问题的理解,提升学生的思维能力。
2、以数想形,培养空间思维
小学是学生数学学习的基础阶段,思维需要经历从图形思维向抽象思维发展的过程。为了培养学生的空间思维,使学生建立正确的空间观念,教师在教学中应引导学生通过动手操作探究数学知识。数学课堂中,教师可根据具体的教学内容设计画一面、涂一涂等实践操作活动,引导学生感知与理解所要学习的数学知识。例如,教学图形的周长和面积计算时,教师适时渗透数形结合思想,使学生深刻体会到图形的周长与面积之间的联系和区别,明白“周长相同,面积可以不同;面积相同,周长却长短不一”,有效地培养学生的观察力和逻辑思维能力。显然,教师在教学中适时渗透数形结合思想,有利于学生探究与理解新知,培养学生的空间思维。可在实际教学中,数形结合这一重要的数学思想方法易被教师忽略,这是因为学生虽然得到了亲自动手操作的机会,但是却浪费了大量的课堂时间,且不利于教师对学生的纪律管理,所以教师较少设计动手操作活动。因此,教师应根据具体的教学内容,在条件允许的情况下,适当地設计一些动手操作活动,增加学生的体验,促进学生发散思维,培养学生的空间思维。
3、数形互融,提升思维能力
数学具有高度的抽象性、严谨的逻辑性、广泛的应用性等特点,有许多晦涩难懂的定义、定理等,这是学生学习数学的基础。学生只有真正理解与掌握数学的基础知识和基本技能,才能灵活运用所学的数学知识解决生活中的实际问题。因此,教师在教学中要适时渗透数形结合思想,引导学生通过直观具体的图形来理解与掌握数学知识,实现提升学生思维能力的日的。例如,教学乘法分配律时,为了深化学生对所学知识的理解,教师常常会提出有关长方形面积的问题。如“计算两个同高不同宽的长方形面积之和”这一题,学生思考后会出现以下两种解题方法,即S=ab+ac、S=n(6+c),而这正好是乘法分配律的等式。这样教学,使学生通过计算长方形的面积自行推导出乘法分配律的公式,深化学生对乘法分配律的理解和记忆。又如,教学《梯形面积的计算》一课时,教师通过直观的图形来引导学生推导梯形的面积计算公式,在深化学生理解的同时,培养学生的思维能力。
4、数形结合,强化课堂训练
数学是研究数量关系和空间形式的科学,两者之间通过“数”与“形”的结合相互聯系、相互渗透。数学教学中,教师应适时渗透数形结合思想,引导学生利用数形结合思想解决相关的数学问题。如设计礼盒包装问题“礼盒如何包装才能最大限度地节省彩纸”,这其中便涉及长方体重叠面的数学问题。在解决这一问题过程中,数形结合思想和灵活的空间思维便起到重要的作用。因此,整个数学学习都离不开数形结合思想的应用,教师可通过各种问题,不断强化学生运用数形结合思想解决问题的能力,从而进一步培养学生的数学能力。
总之,数形结合思想能将晦涩难懂的数学知识通过图形直观地呈现出来,不仅符合学生的认知规律,使学生在有限的课堂时间里更容易接受所学的数学知识,而且能拓展学生的思路,发散学生的思维,为学生以后的数学学习奠定基础。
参考文献: