摘 要:數形結合思想的核心就是數學的兩大研究對象“數”與“形”之間的相互轉化,我們在教學過程中,通過“形”來加深對“數”的理解,用“形”來表示“數”之間的復雜關系,也可以通過“數”來加深對“形”的了解,用“數”來解決“形”的問題。
關鍵詞:數學教學; 數形結合思想
中圖分類號:G623.5 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2016)03-068-001
在教學過程中務必考慮學生的知識儲備和學習技能,特別是低年級的學生,對于抽象的數學概念和難以理解的數學式子都會存在理解上的困難,采用數形結合的教學方法,用“形”的方式來呈現“數”與“數”的關系,將抽象的數學語言和直觀的數學圖形結合起來,有助于學生理解數學知識,掌握數學解題方法。
一、“以形助數”,借助“形”的直觀感受促進對數學概念的理解
學生在學習數學的過程中如果能借助圖形,直觀的感受數學概念,進而深入理解數學概念,例如在教學“因數和倍數”之后,我們可以引導學生思考下面的問題:
在8的因數上面畫△,在8的倍數上面畫〇。
學生很快就會把數1、2、4、8畫上,并直觀的感受到8的因數最小是1,最大是本身,而且是有限的,而學生在8的倍數上面畫時,情形就大不一樣了,8的倍數最小是本身,而沒有最大的因數,并且8的倍數是無限的,通過這一畫圖的過程,讓學生直觀的認識了一個數的因數和倍數的關系,借助數軸這個“形”,有力的促進了學生對于因數和倍數的概念的認識和理解,并感受到兩者的聯系和區別。
二、由“數”到“形”,通過作圖幫助理解題目含義,提升學生思維
例如我們在教學中會碰到一些難以理解或者關系復雜的題目,小學生一般缺少正確的思維模式而表現出無能為力,這時除了樹立學生的信心以外,還要傳授適當的方法,而利用圖形來表達題目的含義,使得題目含義清晰可見,學生能很清楚直觀地發現數量之間的關系,利用圖形能夠幫助理解抽象的數量關系,更有利于解決問題。
蘇教版教材在一年級上冊最后期末復習中安排了這樣一道思考題:從前往后數,第5只是小鹿,從后往前數,第8只是小鹿,一共有多少只小動物?
教學時,先呈現文字形式讓學生思考討論,有的學生試圖通過對文字的梳理來理清其中的數量關系,但難度很大,不容易上手,這個思考過程是需要的,而且是必要的,讓學生感受到解決問題時的復雜程度,從而為轉變解題思路而埋下伏筆,課堂上適當提醒學生用畫圖形式來表述題義,啟發有沒有學生用圓圈來代表小動物,如下圖:涂色圓圈表示小鹿。
讓學生動手畫一畫,想一想,并鼓勵學生小組交流,在學生交流的時候,讓學生說清楚根據什么條件畫出了什么,感受畫圖應根據題目條件,讓學生認識到圖形能更加直觀地表示出數量的關系,以形助數能夠幫助我們提升思維速度。數形結合,透過數量關系去發現幾何背景,使得數量關系轉化為幾何圖形,從而化抽象為直觀,化復雜為簡單,有利于教學難點的展開。
三、借助幾何的“形”可以把復雜的數學問題變得簡明、形象,有助于學生探索解決問題的思路
一位教師在“質數和合數”的教學過程中設計了如下的教學過程:讓學生寫出自己學號的所有因數,并交流匯報,最后提問發現了什么?按照因數的個數分類,并板書。有一個因數:1。有兩個因數2、3、5、7等等,有三個或三個以上因數:4、6、8、9等等,最后讓學生歸納并揭示質數的概念,看似很順利的完成了教學計劃,但實際上學生對于質數的概念還是很模糊不清的。
對于抽象的數學概念,如果是從“數”到“數”去揭示其含義,學生缺少知識的構建過程,難以實現對數學概念清晰的闡述,并得到有力支撐。這樣的話,學生對于新的知識就會很快遺忘。
針對這樣的情況,我們可設計一個新的教學計劃,并突出“形”的重要性,“以形助數”的基礎上促使“以形解數”,實現學生數學直觀能力的提升。在教學過程中,我們可以引入學生們喜歡玩的拼圖游戲,老師給每小組的學生準備了若干的小方塊,用這些小方塊拼出長方形(正方形也是長方形)。看看哪組的設計方案最多,最后由每組的小組長匯報情況:
第一組:4=1×4=2×2 第二組:6=1×6=2×3 第三組:13=1×13
第四組:16=1×16=2×8=4×4 第五組:24=1×24=2×12=3×8=4×6
第三組只有一種設計方案,而第五組最多,有四種設計方案,啟發學生思考這一現象,方案的多少和什么有關系呢?引導學生繼續往下思考,通過拼方塊的游戲過程,讓學生體驗了“形”的教學設計,并很快就能發現因數的個數是影響設計方案的關鍵。由此比較歸納因數個數的情況,順利引出質數和合數的概念,最后特別指出1的因數只有1本身,所以1不是質數也不是合數。
這樣的教學設計,使得學生對于質數和合數的概念經歷了有“形”(拼長方形)到抽象(得出質數和合數的概念)的這樣一個過程,學生對于質數和合數的概念不會停留在抽象的文字敘述上,而是更直觀呈現出動態的長方形設計方案,學生的思維也完成了由“形”到“數”的轉化,再由“數”及“形”的動態變化。對于質數和合數概念的理解更加深入,更加清晰。
“以形助數”直觀的實現“由數至形”的轉化,從而為解決數學問題提供了新的思想方法。
數形結合思想的領悟需要經歷一個不斷深入認識,不斷加深理解的過程,在平時教學過程中,必須正確認識、有效利用數形結合思想來優化課堂教學,必須把“數”和“形”有機結合起來,通過對“形”的操作、觀察形成直觀認識后,還需要及時引導學生實現靜態思維——形象思維——抽象思維的轉化和過渡,將抽象的數學語言轉化成直觀的數學問題,然后加以解決,也只有這樣,才能使得學生的抽象思維和直觀思維有效提升。在數形結合思想解決數學問題的過程中,讓學生體驗解決問題的成功,這也是非常關鍵的,將有助于學生形成運用數形結合思想來解決數學問題,靈活地思考數學問題。
參考文獻:
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[2]孔凡哲,史寧中.關于幾何直觀的含義與表現形式[J]課程·教材·教法,2012(7)