趙英衛



【摘 要】數形結合思想在小學數學學習中有著重要地位。小學生的思維經歷從動作思維到形象思維到抽象思維,因此數形結合是小學生在學習數學時用到的一個核心數學思想;同時教師在教學時適時滲透數形結合思想,有助于學生對新知識的接受和理解,通過數形結合,可以化抽象為具體,化隱為顯,促進學生空間觀念的發展以及直覺思維的發展,培養學生解決問題的能力。
【關鍵詞】小學數學;數形結合;情境;對應
《義務教育數學課程標準》明確指出,數學的學習不僅僅是學習數學基本知識和技能, 還包括數學基本思想和基本活動經驗的學習,強調學生經歷知識的自主探索過程,在知識的形成過程中感悟和體會數學思想方法。學生體會數學思想是其數學思維能力發展的關鍵。下面具體談談小學數學學習中的數形結合思想。
一、小學數學學習中體現數形結合的三種情境
(一) 數形對應情境
小學數學學習中,數形對應情境中體現數形結合思想。如人教版一年級上冊剛開始認識數,學生主要通過圈一圈、數一數、連一連來正確進行10 以內數的學習。如下圖,就是將對應圖形連起來。實際上這一情境不僅僅滲透數形結合思想,同時也滲透了一一對應思想、歸類思想。因此,小學數學學習中,一些數學思想方法并不是獨立存在的,它們往往是有機融合的,在某一類數學問題中,可以同時培養學生的多種思維能力,讓學生體會多種數學思想。
(二) 數形相輔情境
小學數學學習中,數形相輔情境中體現數形結合思想。一般地,這種情境主要指將幾何圖形的性質、特點以及幾何中的關系用數學模型表示出來。這種情境并不是單獨地呈現圖形或者代數問題,亦不是二者皆呈現,而是通過給形與數建立模型,從而將復雜問題簡單化,使得數與形聯系起來。同時借助于模型,學生也更容易掌握所學數學知識。例如通過平行四邊形的面積S=ah,從而知道平行四邊形的面積與其底和高的關系,借助于數形結合也使得平行四邊形面積公式的推導形象化。再如人教版五年級下冊《確定位置》中用數對來表示位置也是一種數形相輔情境,通過數對的表示形式,我們就可以很容易確定一個具體的位置。
(三) 以形解數情境
小學數學學習中,以形解數情境中體現數形結合思想。這種情境一般有兩種情況。一種是學生由數學問題來想圖形,再依據圖形來解決數學問題,其建構過程為數——形——數;另一種是學生直接由圖形來想數學問題,其建構過程為形——數。如下圖,學生在剛開始認識數時,學習數的大小以及多少,可以結合圖形的個數來直觀地認識兩個數的大小和多少。學生在剛開始學習加減法時,也是借助于圖形來進行加減運算。在小學階段,學生也會遇到另一種情境,就是依據圖形來想數學問題,如下圖,依據圖形來列式子。在這兩類情境中,學生都是以形解數,借助圖形來解決問題,一目了然,學生易于接受。
二、小學數學學習中數形結合思想的應用
(一) 數形結合,理解算理
數的運算是“ 數與代數”部分的重要內容,也是整個小學階段數學學習的基礎,可以說計算貫穿學生整個小學階段數學學習的始終。小學生在低年級主要是形象思維向抽象思維過渡,主要以形象思維為主,由于這一思維特點,學生在開始接觸計算時,是很難理解其中的算法和算理的,其往往通過數形結合來理解算理。如學生在學習退位減法時,學生需要借助圖形來理解其中的意義,如下圖,15-9這一退位減法中,學生借助圖形來理解算式的意義,其中的算理在圖形中也一目了然。
(二) 數形結合,理解概念
小學階段,學生對于數學概念以及規則的學習是困難的,因為概念本身是抽象的,兒童的抽象思維在小學階段比較弱,其對于數學概念的獲得,是以線性方式從動作表征過渡到圖像表征,最后到抽象思考。布魯納( Bruner,1996) 以兒童思維活動依賴外在刺激的程度來決定兒童心智的成長,其用動作的、形象的和符號的三種表征來代表思維活動的不同程度。因此,兒童在學習數學概念時,往往借助于圖形來幫助其理解。如學生在認識分數的概念時,可以借助數形結合來理解分數的概念。學生可以先經歷將一個蘋果分給兩個人的活動,通過具體的分一分的操作感知一半,再將一個圓分成兩半,認識1/2,因為學生生活中有一半的經驗,因此理解1/2還是比較容易的,在此基礎上再進行分數的初步認識。這樣學生經歷行為與圖階段到符號語言階段,便能初步感知分數的概念。
(三) 數形結合,解決問題
由于小學生思維水平以及認知特點的限制,應用題對于小學生而言是一個難題,學生在解應用題的過程中, 往往是借助圖形這一具體形象的表征來解決問題。
如一個大棚共480m2,其中一半種各種蘿卜,紅蘿卜的面積占整塊蘿卜地的1/4,問紅蘿卜地有多少平方米?小學生在看到這樣一道應用題時,一般是很難解答的, 但是其通過畫圖后便一目了然。或者給出圖形,那么學生結合圖形,依據題意便能很快給出解答。教師在進行教學時,數形結合能夠起到事半功倍的效果,使得學生能更易接受新知識。