數學是研究數量關系和空間形式的科學,具有抽象性。而小學生的思維以形象思維為主,逐步向抽象思維過渡。“數形結合”就是通過數(數量關系)與形(空間形式)的相互轉化、互相利用來解決數學問題的一種思想方法。在小學數學教學中,有機滲透數形結合的思想,以形助數、以數輔形,化抽象為形象,化復雜為簡單,達到抽象邏輯思維與具體形象思維的完美統一,從而使要解決的問題迎刃而解,提高學生分析問題和解決問題的能力。
一、以形助數,突破計算難點
計算教學時,理解算理常常是一堂課的難點。為了突破難點,教師在進行計算教學時,常借助擺小棒、畫幾何平面圖形等方式幫學生理解算理,溝通圖形與算式的聯系,在此基礎上引導學生掌握算法。如教學“兩位數乘一位數的筆算乘法”內容中的例題“12×3”時,教師讓學生把想法展示在黑板上,過程如下:
生■:12+12+12=36。
生■:把12分成10和2,分別乘3,再加起來。列式為10×3=30,2×3=6,30+6=36。
師:怎么就10×3=30,2×3=6,30+6=36了呢?桌上有個學具袋,里面有小棒,請你用小棒的擺放說明你的想法,你要說明白了,老師就真的懂了。10×3是哪兒?2×3又是哪兒?
學生動手操作,如下圖所示。教師根據學生的解說在小棒圖和豎式之間“搭橋牽線”,數形結合,讓學生理解了算理。
教學中,教師恰當地運用數形結合的思想,清楚地揭示計算過程,學生從形象生動的圖形中理解算理、感悟算法。教師形象地將數學符號轉化為圖形符號,再結合圖形將圖形符號轉化為數學符號語言,最后把數與形的直觀思維以問題為引導,抽象出以文字描述形式的算法。
二、以形助數,凸顯概念本質
小學生的思維處于形象思維階段,對于一些抽象的概念如能借助數形結合的思想進行教學,將有助于促進學生對概念的理解和建構,有助于促進學生思維的發展。如“質數和合數”一課的教學關鍵是讓學生理解質數和合數的本質特征。但從學生的經驗基礎來說,質數和合數離學生的生活較遠,學生學習起來會覺得抽象與枯燥;從教材的安排看,教材是讓學生找出1~20的因數,然后進行分類,從而引出質數和合數的概念,學生只是根據“命令”完成,缺乏必要的思維活動。因此,在教學時筆者有機地采用數形結合的思想進行教學,通過擺正方形紙片讓學生理解感悟質數和合數的本質特點。
師:3個同樣大的正方形拼成長方形,會有幾種情況?
生■:擺一橫行■?搖。
生■:還可以擺一豎行■ 。
教師組織學生把這兩種情況統一為一種情況,并用乘法算式1×3表示。
師:6個同樣大的正方形拼成長方形,會有幾種情況?
生■:擺成■,可以用1×6表示。
生■:擺成■,可以用2×3表示。
師:如果正方形的個數是下面這些數,你能很快判斷出哪些只能拼出一種長方形?哪些能拼出多種長方形?(5,7,8,11,12,15,16)
學生思考片刻,紛紛舉手:
生■:5個、7個和11個都只能拼出一種長方形。
生■:8個、12個、15個、16個拼出的不止一種長方形。
師:你們這么快就知道答案了,你們有什么好方法?
生■:5是由1×5得來的,沒有別的兩個數相乘算出來,所以只能拼一種長方形。7和11也一樣。
生■:8可以由1×8得來,也可以由2×4得來,所以能拼成兩種長方形,由此類推,12個可以拼成3種長方形。
師:你們分析得太精彩了,你們是找這些數的什么數來分析的?
生:因數。
師:照這樣來看,你們是把前后知識聯系起來了。那按照剛才的分析,你們覺得把上面這些數來分類,可以分成幾類?
生:兩類。第一類:5,7,11;第二類:8,12,15,16。
師:如果給每一類再添幾個數字,你會添加哪些數?
……
師根據學生的舉例引出質數和合數的概念。
如此教學,將質數和合數的本質區別隱含于學生所要探究的問題中,借助直觀,將“形”與“數”的聯系,通過問題的探究和解決,讓學生經歷探究過程,從中領悟質數和合數的本質特征。
三、以形助數,理解數量關系
根據小學生的思維特點,運用“數形結合”,可以把數學問題有效地轉化為直觀化、形象化的圖形,學生憑借著直觀圖形,解題思路便豁然開朗,不同層次的學生或許能獲得屬于自己的一種解題方法。
例如:一輛客車從甲地到乙地,第一天行了全程的■,第二天行了450千米,這時已行路程和剩下路程的比是3∶7。甲、乙兩地相距多少千米?
部分學生遇到此類題目往往無從下手,此時教師可以引導學生畫線段圖,將題中數量關系用圖表示出來(如下圖所示):
學生通過畫線段圖,直觀地找到了解題方法:450×(3+7)=4500(千米)(歸一法),450÷(■-■)(分數量率對應法)等。如此持之以恒地培養學生用畫線段圖的方法理解數量關系、解決問題,為學生形象思維和抽象思維之間架起了一座“數學的橋梁”,把本來只有少數學生會解決的繁雜的問題,變成大部分學生能完成的簡單的數學題。
又如:練習題“一個長方形長減少5米,或寬減少4米,面積都減少60平方米,原來長方形的面積是多少平方米?”的教學中,筆者引導學生根據題意畫出面積圖(如下圖所示)。
學生準確地找出了數量關系,迅速理清解題思路,并求得原來長方形面積是(60÷5)×(60÷4)=180(平方米)。顯然,借用面積圖來分析題意,形象直觀,解題思路清晰,方法新穎,解法巧妙,是滲透數形結合思想的重要手段之一。
數形結合是小學數學教學中常用的方法之一,它有利于在教學中化解難點、凸顯概念本質、分析數量之間的關系,豐富表象、引發聯想、啟迪思維、拓寬思路,迅速找到解決問題的方法,從而提高學生分析問題和解決問題的能力。因而在教學過程中,教師應做有心人,充分利用“一圖抵百語”的優勢,以形助數,引導學生在解題研究中步入神奇的數學殿堂。
(作者單位:福建省廈門市集美區灌口小學?搖責任編輯:王彬)