我國著名數學家華羅庚曾說過:“數形結合百般好,隔裂分家萬事非。”“數”與“形”反映了事物兩個方面的屬性。我認為,數形結合,主要指的是數與形之間的一一對應關系。數形結合就是把抽象的數學語言、數量關系與直觀的幾何圖形、位置關系結合起來,通過“以形助數”或“以數解形”即通過抽象思維與形象思維的結合,可以使復雜問題簡單化,抽象問題具體化,從而起到優化解題途徑的目的。
一、數形結合,幫助學生理解算理過程
小學數學內容中,有相當部分的內容是計算問題,計算教學要引導學生理解算理。但在教學中很多老師忽視了引導學生理解算理,尤其在課改之后,老師們注重了算法多樣化,在計算方法的研究上下了很大功夫,卻忽視了算理的理解。我們應該意識到,算理就是計算方法的道理,學生不明白道理又怎么能更好的掌握計算方法呢?在教學時,教師應以清晰的理論指導學生理解算理,在理解算理的基礎上掌握計算方法,正所謂“知其然、知其所以然。” 根據教學內容的不同,引導學生理解算理的策略也是不同的,例如在聽一年級練習課時有這樣一道題:小熊:我從家出發,已經走了35米,這時看到路標上寫著離學校55米,問:小熊家離學校有多少米?當時第一個班的學生基本會列35+55=90(米),但是他們不能清晰地解釋為什么要兩個數相加。而另一個班級進行教學時,先讓學生在桌子上用筆表示小熊,按照小熊的路線走一走,走到路標處,就告訴同桌:我已經走了35米,離學校還有55米。接著讓學生想象整條路線,你能將它畫出來嗎?根據學生的提示教師在黑板上畫出簡單的路線圖,為什么55+35=90(米)的問題就迎刃而解了,重要的是學生在觀察、操作中體驗領悟到了數形結合的策略。我認為數形結合是幫助學生理解算理的一種很好的方式。
二、數形結合使復雜問題簡單化
我們在解決一些較復雜的問題時,就要想辦法使問題變簡單,例如在教學六年級下冊第六單元時有這樣一道題:計算+++ ,一拿到題學生首先想到的是先通分再計算,當學生用這種方法解決之后,我引導學生觀察每個分數的特點,我班馬言華說后一個分數是前一個分數的一半,這時我出示一個正方形,把一個大正方形看成單位“1”(如圖),一次又一次地進行平均分,這時,計算基于圖形,關系就變得非常明晰,陰影部分就表示計算的結果。從圖上很容易看出+++=1- = 同樣的道理學生很快就能算出++++ =1- = 。學生很快發現,在加法算式中,如果后一個加數依次是前一個加數的12 ,結果就等于1減去最后一個加數。原來加法還可以轉化成圖形來計算,通過畫圖,不僅能讓我們學會解決某一道題,更重要是能讓我們找到解決一類題的方法,發現其中的規律。
上面例子運用“數形結合”的思想方法把代數與幾何溝通了,使“形”直觀地反映“數”內在的聯系,拓寬思路,把復雜問題簡單化,不僅讓人回味無窮,也極大地激發了學生探究的欲望,讓他們獲得成功的體驗。
讓學生學會解答這一兩題并不難,更重要的是讓學生在今后的學習過程中,善于從不同角度分析思考問題,能有“數形結合”的意識,能自覺地將數學問題中的運算、數量關系等與幾何圖形與圖象結合起來進行思考,運用圖形來簡化解題思路,從而使“數”與“形”各展其長,優勢互補,使邏輯思維與形象思維完美地統一。
三、數形結合使抽象問題變直觀
數學是一門很枯燥的學科,對于學生來說應用題更是無奈,很多學生理解不了題意,當遇到比較多的條件時便無從下手,我們可以把抽象的問題轉化成圖形問題,從圖形的結構直觀地發現數量之間存在的內在聯系,解決數量關系的數學問題。比如小黃家有一塊長方形的地寬40米,由于修建高速公路的需要,這塊地的寬縮短了10米,于是面積減少了500平方米。現在這塊地的面積是多少平方米?此題讀了之后有點抽象,我們畫圖表示出問題和條件,(如圖)
便一目了然。這樣給學生滲透數形結合的思想,激發學生的學習興趣。興趣是最好的老師,只有激發學生的學習興趣,學生才會在不知不覺中進行思考,從而激發學生的求知欲。 數學中很多的工程問題,行程問題都可以轉化成圖形來解決。 畫圖體驗最重要的是要引導學生在作圖過程中體驗和領悟、探究和發現、把握和發展數學概念。讓作圖過程成為促使學生獲得成功的體驗,提高學生學習興趣的過程,讓學生在“再發現”中學會“再創造”。
總之,在數學教育中,只有在小學階段不斷地培養學生的思想方法,通過數與形的有機結合,把形象思維與抽象思維有機地結合起來,盡可能地先形象后抽象,不但能促進這兩種思維能力同步發展,還為學生初步形成辯證思維能力創造了條件。