【摘要】 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. 它既是一個重要的數學思想,又是一種常用的數學方法. 有些數量關系,借助于圖形的性質,可以使抽象的概念和關系直觀化、形象化、簡單化. 適時地滲透數形結合的思想,可以達到事半功倍的效果.
【關鍵詞】 數形結合;直觀化;形象化;簡單化
【項目課題】 蘭州市教育科學“十二五”規劃課題
著名數學家華羅庚曾說過:“數缺形時少直觀,形少數時難入微.”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.
一、幫助學生形成概念——概念直觀化
在小學數學概念教學中,如果能夠建立抽象的數學概念與形象的圖形之間的聯系,把數學概念中最本質的屬性用恰當的圖形演示出來,將數和形結合起來,就可以豐富學生的感性材料,為建構數學概念奠定基礎.
例如:在“體積”教學中. 通過借助形象物體進行提問,引導學生分析比較. 通過對黑板擦與橡皮的觀察,提問:哪個大,哪個小?又出示兩個邊長分別為2厘米和5厘米的正方形,問:哪個大,哪個小?通過觀察物體,讓學生對物體的大小有一個感性認識. 接著在一個盛有半杯水的玻璃杯里慢慢加入小石子,學生可以觀察到,隨著小石子投入的增多,杯中的水位不斷上升. 問:玻璃杯里的水位為什么會上升?學生從這一具體事例中獲得了物體占有空間的表象. 在教師的引導下,對“為什么玻璃杯里的水位會隨著小石子放入的增多而升高”這一問題進行深入討論,通過討論交流,學生能夠很自然地領悟“物體所占空間的大小叫體積”這一概念. 學生思考后提出:杯里溢出的水的多少與放進去的石子有什么關系?經過討論得出:從杯里溢出水的體積等于石子的體積. 至此,學生不僅認識了概念,而且能夠應用概念.
二、幫助學生理解算理——算式形象化
計算在小學教學內容中占相當多的部分,計算教學首先要引導學生理解算理. 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,更要知其所以然. ”
例如:“有余數除法”教學片段.
課始創設情境:9根小棒,能搭出幾個正方形?要求學生用除法算式表示搭正方形的過程
生:9 ÷ 4.
師:結合圖我們能說出這題除法算式的商嗎?
生:2,可是兩個搭完以后還有1根小棒多出來.
師反饋板書:9 ÷ 4 = 2……1,講解算理.
師:看著這個算式,教師指一個數,你能否在小棒圖中找到相對應的小棒?
……
通過搭建正方形,大家的腦像圖就基本上形成了,這時教師作了引導,及時抽象出有余數的除法的橫式、豎式,溝通了圖、橫式和豎式各部分之間的聯系. 學生學得很輕松,理解得也比較透徹.
三、幫助學生分析數量關系——計算簡單化
根據數學問題中的“數”的結構,構造出與之相應的集合圖,并利用幾何圖形的特征、規律來研究解決問題,還可以避免一些復雜的數字討論.
如解決問題中,借助線段圖來理解題中的數量關系,解決問題;或利用韋恩圖等表示出問題中的包含關系,使問題簡單化. 如“某班有57人,報名參加數學活動社團的有30人,參加英語口語社團的有38人,兩項都沒有參加的有7人,那么同時參加數學活動和英語口語的有多少人?”解決這一題我們就可以很好地利用韋恩圖來表示此題中的數量關系. 如下圖,
從圖中我們可以看出,參加學生社團的共57 - 7 = 50(人),而參加英語口語和數學活動之和是30 + 38 = 68(人),68比50多18人,而這18人正好就是參加兩項的人數,也正好是英語口語和數學活動兩者的交集部分,即同時參加兩項學生社團.
再如植樹問題,讓學生模擬在路上種上四棵樹,想想、做做,你能有幾種種法?學生獨立操作完成后,教師根據學生的反饋相應地把三種情況都貼于黑板:
① \___\___\___\兩端都種
② \___\___\___\___或___\___\___\___\ 一端栽種
③ ___\___\___\___\___兩端都不種
(___代表一段路,用 \ 代表一棵樹)
師生共同小結得出:兩端都種:棵數 = 段數 + 1;一端栽種:棵數 = 段數;兩端都不種:棵數 = 段數 - 1.
一圖抵百語,數形結合,抓住了數形之間的關系,幫助學生直觀地理解某些數量關系,進而解決數學問題.
在小學數學教學中滲透數形結合思想可以有效防止學生進行“機械學習”, 很好地促進學生對數學知識的意義建構;能有效防止學生學習數學時“一知半解”,使學生對數學知識的理解“入木三分”;能有效防止學生“生搬硬套”或“一棵樹上吊死”,變“山窮水盡疑無路”為“柳暗花明又一村”;在解決錯綜復雜的數學問題時,采用數形結合,能夠很好地幫助學生理清數量關系,明確解題思路. 因此在實際的教學中我們應該努力鉆研教材,把握數形結合思想方法滲透的固著點,落實滲透數形結合思想方法的著力點,從而為學生尋得一支合適的“長篙”,引領學生的思維向更深處漫溯,并讓他們在數學的世界里快樂地放歌.