數形結合法提升學生邏輯

曹良惠

摘 要： 傳統科學課堂教授模式較重視學生知識積累，在學生學法指導、創新能力培養方面相對較少重視。尤其是教學難點，教學時往往采用“題海戰術”，成績中等的學生多數是記住解題方法，并沒有真正理解，結果不僅沒有幫助學生提高學習能力，甚至影響學生學習積極性。為了提高學生科學素養和創新能力，提升學生邏輯—數理智能，作者根據工作中總結的幾個數形結合法，從不同角度幫助學生突破難點，以期拋磚引玉，讓學生努力探索適合自己的、獨特的學習方法，提升邏輯—數理智能。

關鍵詞： 邏輯—數理智能 數形結合 創新方法

根據加德納的多元智能理論，邏輯—數理智能指人能夠量化、計算、思考命題和假設，并進行復雜數學運算的能力。表現為個體對事物的各種關系，如類比、對比、因果、邏輯等關系的敏感，以及通過數理運算和邏輯推理進行思維的能力。傳統科學課堂教授模式較重視學生知識的積累，在學生學法指導、創新能力培養方面相對較少注重。教學中往往采用“題海戰術”，教師講解、學生演練超量的習題，花費學生大量時間和精力，結果收效甚微，不但沒有突出學生學習主體地位，甚至加重學生學習負擔。提高中學生邏輯—數理智能對智力開發、提高科學素養、增強創新能力、減輕學生學習負擔有著巨大的現實意義。

筆者根據近年來學生在科學學習中出現的問題，總結出數形結合方法，不僅很好地突破教學難點，還極大激發學生的創新學習。

一、借助“數軸法”判斷東、西半球

初中科學課非常有趣，大部分學生都非常喜愛上科學課。但是當學到七年級上冊第三《地球與宇宙》，要求學生根據經度判斷東、西半球時，很多學生就興趣減淡了。筆者借助數學工具數軸成功突破教學難點，使學生重獲興趣。

例1.下列各點中既位于東半球，又位于北半球的是（ ）

A.西經30度，北緯30度 B.西經10度，北緯10度

C.東經170度，南緯30度 D.東經175度，北緯10度

解析：由于學生對南北半球的判斷沒有問題，本文不再贅述，主要講解東西半球的判定。幾乎全部學生都知道“西經20°以西是西半球，以東是東半球；東經160°以西是東半球，以東是西半球”，但是判斷起來錯誤率特別高。相當多的學生利用地球儀還可以判斷，但是由于空間想象能力不夠，脫離地球儀后，判斷就變得特別困難?！皵递S法”的具體做法：1.引導學生利用數軸把四條特殊經線畫出來，并找出東半球和西半球的范圍。2.將待判斷地的經度標在畫好的數軸上，落在東半球區域就屬于東半球。

A地址西經30°位于180°經線和西經20°經線之間，由圖知該地位于西半球，同理可以判斷其他地區。由于學生具有數軸基礎知識，畫數軸難度不大，只要畫出數軸就能正確判斷東西半球。未使用“數軸法”的班級在測試中東西半球判斷正確率為59.52%，使用“數軸法”的平行班正確率為83.33%。學生受到老師的啟發紛紛自己開發方法，如“簡筆畫地球儀法”、“線段法”等層出不窮，探究學習氛圍濃厚，學習、研究熱情空前高漲。

二、“假想+畫圖法”解決溶液有關計算問題

溶液的溶解度計算題中往往變量很多，而且過程抽象，繁瑣計算往往令學生感到頭痛。教師常規的講解方法為邏輯推理、分析，想象能力不足、思維缺乏邏輯性的同學失分嚴重，學生大感苦惱。為了減輕學生的學習負擔，提高學生學習科學的興趣，筆者一直在探索使用圖像法解題，目的是使隱形的思維過程顯像，使學生直觀看到分析過程。

1.利用“假想+畫圖法”理清溶質、溶劑關系，實現溶解度的計算。

例2.某溫度下，將A物質的水溶液分成等量的兩份，在第一份中加入9克A物質，充分攪拌，尚有1克固體不能溶解；將第二份溶液蒸發掉40克水，并恢復到原溫度，溶液恰好飽和，則A物質在該溫度下的溶解度是多少？

解析：這是一道很典型，但難度一般的溶解度計算問題。解題的關鍵是找到兩個隱含條件：（1）分成兩等份的溶液是完全一樣的，都可以蒸發40克水變成飽和溶液；（2）蒸發掉的40克水恰好能溶解8克A物質形成飽和溶液。然后根據溶解度的計算公式：=40克，即可求得溶解度s=20克，學生都能找出第一個隱藏條件，但是第二個條件有將近一半的學生不能理解。

本題如果用“假想+畫圖法”來解，就容易理解得多了。

由題意知，此溶液為不飽和溶液，假想此不飽和溶液由飽和溶液和40克溶劑組成。據圖可知，若要此不飽和溶液變飽和可以蒸發掉多出的溶劑，或者將這部分溶劑配置成飽和溶液，而這部分溶劑需要溶解8克A物質達到飽和，即可求出A物質的溶解度。

2.利用“假想+畫圖法”定量分析、實現復雜計算。

從例2、例3可以看出，“假想+畫圖法”具有形象、直觀的特點，能把抽象、不可見的過程顯現出來。能幫助學生克服對繁瑣計算的畏懼心理，既增添解題樂趣，培養學生用圖像解決物理問題的能力，又很好地鼓勵學生探索新的方法解決問題。

邏輯-數理智能指導下的科學課堂必定會為新課程改革注入新的活力，邏輯-數理智能與科學教學緊密結合可以有效提高學生的創新能力，對學生探索學習方法有很好的示范、引領作用。教師還需要充分利用學科資源，結合其他學科，設計出有層次的教學目標，提升學生邏輯-數理智能，為今后發展奠定基礎。

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