摘要:數形結合思想作為新型教學手段之一,應用到低年級數學課堂中,可通過圖形展示的方式使數學關系量更加形象,通俗易懂,對學生數學興趣和思維培養具有促進作用。基于此,文章首先闡述數形結合思想的滲透意義;然后立足于數學教學現狀,剖析教學目標、組織方式、滲透深度等方面存在的問題;最后提出優化策略,力求通過明確教學目標、創新數形結合教學模式、優化教學設計等方式,降低學生的知識理解難度,促進學習效率提升。
關鍵詞:小學數學;數形結合;教學策略;低年級數學
中圖分類號:G623.5文獻標識碼:A文章編號:1673-8918(2024)41-0041-04
在教育改革不斷深入背景下,數形結合思想得到廣泛應用,可充分發揮小學生想象力豐富、思維轉換快的特點;在教師科學引導下,將抽象概念和數學模型有機結合,促進抽象思維朝著形象思維轉變,從而加深數學知識印象,提高思維能力。在實際教學中,教師應結合低年級學生的學習能力、成長特點,采取“以數想形”“以形助教”“數形結合”等方式,將題目中關系用“數”“形”結合表達,幫助學生攻克數學難題,提高學習效率;同時,還可引導學生多角度思考問題,培養創建數學模型的能力,實現思維與能力的全面發展。
一、 小學數學中數形結合思想的滲透意義
(一)有助于培養學生數學興趣
通常情況下,學生從三年級開始出現明顯的兩極分化。這就需要在低年級為學生做好準備,幫助其掌握正確的數學學習方法、數學思維等,為后續學習打好基礎。其中,數形結合思想較為常用,應在低年級階段予以滲透。經過學齡前教育,一、二年級學生有一定的自控力,但注意力集中時間較短,常常受外界事物影響,在課上出現搞小動作、交頭接耳等現象;部分學生剛剛接觸數學時便產生畏難心理,認為數學題枯燥無趣、難以理解。學習態度對學習效率具有決定性作用,低年級的學習態度和習慣培養對后續學習具有深rbHqkESCoQWS2CYAbBlGNrZyihho1ZJyZBORz6eKsyM=遠影響。對此,通過數形結合思想的滲透,讓學生在輕松自由的氛圍下,學會用動作、圖形等方式表述知識,更易吸引學生眼球,使其帶著興趣和好奇心投入學習,將興趣轉變為學習的內在動力,從而在學習中獲得快樂,由此形成良性循環,為未來學習和生活打好基礎。
(二)有助于降低數學知識理解難度
低年級學生處于心智尚未完全發育階段,以具象思維為主,更易通過直觀形象接收信息。數學課本是對各種各樣知識的有機結合,對小學生來說,知識含量較多、學習難度較大,教師應改變灌輸式教學,通過數形結合思維的滲透,使其理解概念與符號,并非機械背誦和公式記憶,由此加深知識印象,做到學以致用。例如,許多學生對周長沒有明確概念,常常與面積混為一談,主要因教師的概念講解不到位,使學生缺乏直觀體驗。對此,教師可用生活中的餐桌舉例,以直觀的實物呈現抽象概念,讓學生通過實際觸摸感受圖形的邊緣線、表面,并引導學生用繩子量一量,將“數”與“形”有機結合,融入周長和面積概念中,幫助學生降低數學知識理解難度,切實掌握數學概念本質。
(三)有助于數學思維培養
在現代教學背景下,數學教育目標革新的主要標志在于注重數學思維培養,要求教師由單一目標朝著三維目標轉變,不但要傳授數學知識和技能,還要幫助學生形成數學思維,學會利用數學思維看待和解決生活中的問題。皮亞杰經過大量實驗得出,兒童在小學階段是表象能力發展的關鍵時期,能夠較為成熟地識別形狀信息,通過教師滲透數形結合思想,可將復雜的數學知識具體化,促進數學發散思維、邏輯思維發展。數學可被看成是大量不相關概念、理論間的重要聯系,而數形結合便是體現關聯的數學思維,小學數學主要學習三角形、長方形、小數、分數等知識,彼此之間存在某種關聯,數形結合不但可將“形”和“數”這兩個直觀和抽象要素相聯合,還可使枯燥的概念知識更具趣味性,設計相應問題,鍛煉學生思維。
二、 小學數學數形結合教學的現存問題
(一)教學目標不清晰
教學目標作為一堂課的“指揮棒”,也是教學設計的關鍵環節。在數形結合滲透期間,明確的教學目標可使學生找準重點,促進數學思維發展。低年級學生剛剛接觸數學,正是打好基礎的關鍵時期,但現行教學存在重結果、輕過程、重知識、輕能力的問題,根據參考書制訂教學目標,忽視目標的落實方法選擇,不利于數形結合思想的高效滲透,影響數學教學效率的提升。部分教師認為低年級學生年齡尚小,將數形結合思想融入教學目標為時尚早,從而忽視目標設計。以“100以內加減法計算”為例,采用“以形促教”方式更加科學高效,但很少在教案中提及。部分教師從業經驗豐富,許多知識已經了然于心,能夠清晰數形結合思想在低年級滲透的意義。但對經驗較少的教師,特別是剛畢業上崗教學的青年教師來說,教學目標不夠清晰,未能結合低年級學生的認知特點和課本內容,制訂整體教學目標和細化目標,導致教學活動無章可依,影響了學生數學能力和思維提升。
(二)數形結合組織方式單一
新課標指出,學習活動應是不斷思考和探索的過程,通過小組合作、自主探究等形式實現,而不是教師的機械化教育。在數形結合教學中,部分教師認知低年級探究式教學可行性較差,學生年齡較小、自律性不足,在探究學習中班級紀律管理難度較大,加上理解和接受能力有限,此時滲透數形結合會超出學生的能力范圍,產生較大壓力,課堂教學效果不會理想。受此影響,教師很少采取探究方式滲透數形結合理念,但并不意味著低年級學生沒有探究能力,只是片面認為傳統教學方式更有助于課堂把控、教學內容和學生管理。因此,數形結合組織方式較為單一,仍沿用傳統模式進行知識講解,開展僵化教學,不利于教學效率提升。
(三)數形結合滲透淺層化
當前,部分教師能夠明確數形結合滲透的重要作用,但低年級教材以數助形內容較少,普遍是以形助數,導致個別教師存在一些誤解。究其原因,主要是部分教師對數形結合的內涵理解不夠全面系統,盡管能夠理解該思想的含義,但不夠全面,無法用語言完整表述,在滲透時過于直觀簡單,盡管能夠培養學生的形象思維,提高知識認知水平,但數形結合并非只有直觀一個特點,還要求學生學會搭建抽象“腳手架”,根據具體情況,選擇最優的表征方式,從抽象內容中探尋事物本質,掌握數與形間的密切關聯,這才是數學學習的必要內容。
三、 低年級數學中數形結合的教學策略
(一)明確教學目標,提高教學實效
教學目標可為數學活動開展提供導向作用,目標制訂應圍繞學生的基本情況,包括教什么、如何教、取得怎樣的教學效果。教學目標應緊扣課標、教材和學生情況。教師先要認真學習課標內容,深入研究課本知識,準確把握每單元的教學任務,才可制訂出三維目標,使目標與學習內容有機整合,促進教學活動的高效開展。需要強調的是,教學目標設定應以學生現有知識水平為起點,尊重學生間的個體差異,準確把握教學要求尺度,制訂符合低年級學生身心發展特點、接受能力的目標,不可加重學習壓力,背離“雙減”政策要求,也不能降低教學要求,削弱學生的學習熱情。在低年級數學教學中,可制訂以下整體目標:一是學生能夠借助實物或者直觀圖,了解算理內涵;二是通過觀察圖形提取相關信息,觀察主題圖,借助各類圖形明確數量關系,促進問題解決;三是根據圖形間的變量關系,提升數字和圖形的轉換能力,促進學生數學思維和創新能力發展。此外,還要根據課本知識,對整體教學目標細化。以人教版二年級上冊為例,包含認識長度單位、初步認識角、表內乘法等知識,可將教學目標設定為通過觀察、猜測、實驗等活動,找到最基礎的事物排列數,培養學生初步觀察、推理分析能力,逐漸形成有序、全面的思考習慣,能夠熟練運用數形結合思想,判斷一個角是否為直角,初步學會畫線段、直角和角等。可見,通過明確教學目標,教學活動才可避免偏離軌道,數形結合思想才可貫徹落實。
(二)創新數形結合組織方式,降低學習難度
低年級數學是學生數學基礎知識學習的重要內容。教師應革新思想觀念,創新數形結合方式,通過“以數想形”“以形助數”等多種方式,使學生更易理解數學概念,厘清數學關聯,降低學習難度,促進學生思維能力提升。
1. “以數想形”,加深數學口訣理解
低年級數學應讓學生掌握基礎運算能力,特別是加減乘除的基本運算,在培養運算能力的過程中,應注重學生對算理的理解,只有清楚算理才可從根本上提高運算能力。在低年級加減乘除算法學習中,許多教師要求背誦乘法表,但沒有傳授記憶方法,學生普遍采用機械化記憶,不但會增加記憶難度,還會影響應用效果。為使學生理解更加透徹,可采用數形結合的方式,以數想形,加深理解和記憶。例如,“5×3=?”可先將乘法轉變為加法,即“5+5+5=15”拿出15根木棒,將其分成5組,每組3根,即總數為15根;也可以用“3×5”的方式擺放,分成3組,每組5根,總數15根。通過上述數學工具的應用,可幫助學生加深對口訣印象,提高實際應用能力。
2. “以形助數”,攻克數學難點
應用題始終是數學學習的難點所在,題目難度相對較大。部分學生讀不懂數學應用題題目,不知該從何下手,常常感到壓力倍增,很難產生學習興趣,甚至產生畏難、抵觸等情緒,不利于學習效果提升。對此,教師可將數形結合思想引入,以形促教,依靠圖形將題目中的關系清楚直觀地表達出來,使復雜的問題簡單化,幫助學生抓住問題重點,攻克數學難點。例如,在學習人教版二年級(上)“表內乘法(二)”時,給出以下應用題“一輛自行車每小時行駛8千米,持續行駛4小時,請問行駛多少米?”在題目分析中,根據已知條件將數量問題轉變成圖形問題,繪制數軸表示時間關系,使抽象問題具體化,化難為簡,學生很快便能說出答案“8×4=32千米”。可見,在解答數學應用題時,利用數形結合思想,使數量關系和圖形關系相互轉化,可有效降低解題難度,幫助學生攻克難點,順利高效得出正確答案。
3. “數形結合”,依靠表象拓展學生思維
數學知識較為復雜,對低年級學生來說接受難度較大。教師可利用數形結合模式,使學生通過親身感受促進思維拓展,將數學知識變得具體化,便于學生了解數學知識本質,通過觀察圖形掌握圖形與數據間的關聯,促進數學發散思維形成。例如,在學習100以內加減法時,教師可利用大屏幕展示3幅圖片,讓學生觀察圖片,并描述出數量變化。學生答道:“第一張圖上有5只猴子,第二張有8只猴子,第三張是2只猴子。”教師趁熱打鐵,“根據上述數量關系能列出怎樣的等式?”學生A:“5+8+2=15只。”此舉可使學生思維快速形成加法基本概念,將抽象思維轉變為具體化思維,全面提高數學運算能力。再如,學習“100以內加減法”時,教師可用舉例和數形結合的方式,開展教學活動,給出以下問題“兔子和鴨子共有8只,共有22條腿,請問兔子和鴨子的數量分別是多少?”以往采用算術方式計算,學生常常云里霧里,很難理解透徹。在數形結合理念下,學生采用小組探究的形式,通過畫圖尋找計算規律,不但計算更加精準高效,還可以鍛煉提升學生的數學思維能力。
(三)優化教學設計,促進數形結合深層滲透
小學生擁有豐富的想象力,思維轉換較為靈活,但仍需要教師的協助。通過數形結合思想的深層滲透,激發學生的想象力,培養畫圖意識,將抽象概念與數學模型相結合,從而更好地理解知識點,提升學習效果。
1. 借助數形結合,激發學生想象力
低年級數學存在圖形和算術轉換的知識,較抽象。小學生的想象力有限,在解題時存在一定難度,需要教師科學引導,充分激發想象力與發散思維,使題目化繁為簡,得到順利解決。例如,在學習“量一量、比一比”內容時,可借助一定工具來幫助理解各個數學變量,通過實物圖形擺放讓學生全方位觀察,嘗試提出質疑,動手操作檢驗,從多角度探索不同解題方法,在實踐中提高解題能力。例如,在解答“一輛卡車長度6米,大家能用合適的方式表示該長度嗎?”時,學生提出:“一個人的肩膀寬度大約30厘米,由20名學生并排站立可表示卡車長度。”還有學生說:“5名學生手拉手,也可表示卡車長度。”可見,學生在數形結合思想引導下,充分發揮想象力,改變變量關系的表達形式,順利解答數學問題。
2. 借助數形結合,對數學概念深度學習
在數學學習中,乘法表或者計算公式等相關內容對低年級學生來說有一定難度。特別是學生個體發育有所區別,數學基礎、學習能力不盡相同。這就要求教師合理控制教學進度,確保每位學生都能有所進步。對此,在數學課堂教學中,可引入數形結合思想,促進學生腦力開發,深入理解數學概念、公式,并持續記憶和靈活應用。例如,在學習人教版二年級(上)“角的初步認識”時,可通過日常生活中存在的角的例子為切入點,激發學生的探索欲望,主動尋找生活中的“角”,如直角、鈍角、銳角等,理解“角”在生活中的應用。學生經過細致觀察,發現建筑屋頂、墻體和地面之間有角、鐘表的時針和分針會形成一定大小的角、風車和五角星上也帶角等,由此加深對相關知識的理解,實現對數學“角”概念的深度學習。
3. 借助數形結合,培養學生畫圖意識
無論是幾何還是算術,都離不開“數”和“形”,二者應是適當互補和必要整合的關系。但在實際教學中,許多教師將二者等同看待,“幾何”是指用圖形描述和分析問題,是數形結合的優勢所在,可將復雜問題形象化,便于學生尋找突破口,順利解決問題。“畫圖”作為創建“幾何直觀”的重要手段,許多數學家提倡站在幾何角度解決數學問題,可見培養學生畫圖意識、作圖能力的重要性。低年級學生應從小學習畫圖,借助已知條件或者推測條件繪制幾乎圖形,整體直觀把握數學知識,靈活運用畫圖的點、線等元素,培養學生畫一畫的習慣,使許多數學問題更加直觀,還可在班內舉辦“作品展”,展示優秀的數學繪畫作品,激發學生創作欲,逐漸形成一種思考習慣。
四、 結論
綜上所述,數學學科的邏輯性較強,要求學生思維敏捷,擁有一定的空間想象能力。在教育改革背景下,數形結合思想為數學教學提供了新思路,教師應從小抓起,將該思想引入低年級課堂教學中,通過“數”“形”的靈活轉變,使復雜的數學變量關系簡單化,化抽MLm1LjlfKq+1Vi1O2kRR3O0OkoXnMmwJTGZTEbHYTGs=象為具象,便于學生理解和記憶。同時,教師還要圍繞教學任務和基本學情,明確整體性和階段性教學目標,注重學生畫圖意識、數學建模能力、創新思維和想象力培養,為學生今后更深入的數學學習打下堅實基礎。
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