陳智芬
畫圖策略與幾何直觀有著千絲萬縷的聯系。畫圖策略可以幫助學生在形象思維和抽象思維之間搭建橋梁,讓學生在學習理解數學的過程中培養和發展學生的幾何直觀能力,感悟初步的數形結合思想,從而促進學生數學能力的發展,提高數學教學的實效。
一、巧用畫圖,理解概念內涵
小學生以具體形象思維為主,數學概念對他們來說,枯燥無趣、抽象深奧,內涵難以清晰把握。因此,教師要想讓學生深刻理解數學概念的本質內涵,就要以形輔數,借助圖形直觀幫助其理解,這樣就能取得事半功倍的教學效果。
例如,教學“倍的認識”一課時,“倍”是一個抽象的概念,學生在解答這一類問題時往往會出現錯誤。如果單憑教師的講解,學生是不能夠理解的。所以在教學時,筆者就先畫出兩組圖形(見下圖)讓學生思考并說一說從圖中發現了什么,以及圖中圖形之間的關系。這樣,就可以讓學生非常容易理解倍的概念。教師在學生基本感悟“倍”的概念時再圈一圈幫助其理解“倍”的概念。當學生基本掌握“倍”的概念后,教師再說一些倍數,讓學生在本子上用畫圖來表示,這樣就可以更好地促進學生對“倍”這一概念的理解。
因此,數學概念的教學,教師如能借助相應的幾何直觀,直觀地把“數”和“圖”結合起來,從“數”和“圖”兩個角度去認識和理解數學概念,讓學生反復體驗感知,建立概念表象,必將能有效地促進學生對數學概念的主動理解與建構,學生也能理解和掌握具體圖形之外的數學概念。
二、巧用畫圖,揭示算理本質
要提高學生的計算能力,學生對算理的真正理解是基礎和保證。算理往往又是抽象的、難以理解的。不理解算理的計算,單純依靠簡單模仿,達不到計算的融會貫通,也就失去了計算的靈活應變。怎樣讓學生理解算理?畫圖則是很好的方法,它能借助圖形直觀揭示算理的本質,幫助學生深刻理解算理。
乘法分配律是運算定律中最難理解和掌握的,在計算時學生最容易出錯,其根源就是學生未能從數學意義上真正理解乘法分配律。挖掘字母公式(a+b)×c= a×c+b×c的意義,不妨把它植入兩個等寬的長方形中,通過求面積和來理解。如(8+7)×5= 8×5+7×5,假設第一個長方形的長是8厘米,寬是5厘米;第二個長方形的長是7厘米,寬是5厘米。求兩個長方形的面積之和(見下圖),結合圖形可得面積之和為“8×5+7×5”,因為寬相等,也可以把這兩個長方形合并起來,長就是(8+7)厘米,寬就是5厘米,面積就是(8+7)×5。利用數形結合的方法,學生便可深刻理解“乘法分配律”,突破教學重難點。
因此,在教學中,有些數學算理如能與圖形結合緊密聯系,充分利用直觀示意圖,形象直觀地揭示算理的意義和方法,學生便可容易理解和掌握。學生看到算式就聯想到圖形,看到圖形能聯想到算式,算式和圖形完全有機地對應與轉化,數形結合相得益彰,數學算理直觀明了,教學效果有效凸顯。
三、巧用畫圖,拓寬解題思路
北京教育學院數學系副教授張丹在《小學數學教學策略》一書中指出:“畫圖策略是非常重要的一種分析問題和解決問題的策略,它是利用‘圖’的直觀來對問題中的關系和結構進行表達,從而幫助人們分析問題和解決問題。同時畫圖又是一個‘去情境化’的過程,它把情境中的數量關系進行提煉,并且進行直觀表達。”
1.畫圖,可以突出解題關鍵。例如,六年級下冊“圓柱與圓錐”這個單元中,練習五的第5題。一個圓錐形沙堆,底面積是28.26平方米,高是2.5米。用這堆沙在10米寬的公路上鋪2厘米厚的路面,能鋪多少米?有部分學生不能理解把一堆沙子鋪在一條路的路面上時,沙子的體積就等于鋪成的長方體的體積。于是教師就可以引導學生畫圖想象(見下圖)。
教師再加以點撥:解題的關鍵是什么?(理解沙子的體積等于長方體的體積)解題的步驟是什么?(①求出圓錐體沙子的體積;②用圓錐的體積,也就是長方體的體積除以長方體的寬和高就可以求出長方體的長)又例如,在二年級教學完乘法后,在解決問題時,有一部分學生經常搞不清要用加法還是要用乘法。教學時,教師就可以教學生畫簡單的示意圖來幫助理解。如小天買了3支鉛筆,又買了5支圓珠筆,一共有幾支筆?可畫示意圖(如圖1);又如小天買了3盒鉛筆,每盒5支,一共有多少支鉛筆?可畫示意圖(如圖2)。學生通過畫圖,就可以很直觀地感知加法和乘法都是把幾部分合起來,只不過加法可以把不同的數合起來,而乘法是把幾個相同的加數合起來。從而很快地抓住解題關鍵解決問題,同時也能加深對加法與乘法的含義的理解。
2.畫圖,可以理清數量關系。線段圖是教學中常用的方法。線段,畫起來很簡單,可就是這簡單的線段卻在小學數學解決問題教學中起了奇妙的作用。線段圖作為解決問題的一種基本策略,從數學教學的“輔助工具”向“課程目標”的價值提升,它是學生從直觀向抽象過渡的橋梁,有助于學生理解數量關系,從而找到解題方法。“路程問題”是運用線段圖最多的一種題型,但并不是只有“路程問題”才可以運用線段圖,還有很多題型都可以運用線段圖,如分數乘除法解決問題、百分數解決問題、倍數解決問題、稍復雜的用方程解題等。
例如,五年級上冊在“稍復雜的方程”教學中有這樣一道例題“足球表面的皮是由黑色皮和白色皮組成,其中白色皮有20塊,比黑色皮的2倍少4塊,黑色皮有多少塊?”這道題只從文字上來理解比較困難,學生無從下手,但通過線段圖(如圖3)的分析,學生可以輕而易舉地解題。
圖3
借助“線段圖”,變“看不見”為“看得見”,學生能清晰地看到白色皮和黑色皮的數量關系“白色皮的塊數=黑色皮的塊數×2-4”,還可以直觀地看到白色皮加上4等于黑色皮的2倍。學生不僅理清了數量間的關系,還拓寬了解題思路。
四、巧用畫圖,拓展思維方法
在數學教學中,數形結合首先表現為一種意識,面對數學問題能想到借助畫圖來幫助思考;其次表現為一種技巧,能利用畫圖來理清解題思路;再次表現為一種能力,學生能夠借助圖形進行篩選分析,創造性地解決數學問題。當學生遇到抽象理性的數學問題時,想不想用圖、會不會畫圖、能不能借助圖來分析解決問題,將決定他們思維的深度和廣度。畫圖策略,讓思維達到“柳暗花明”的意境,在巧妙解題時感受到數學思想的神奇力量。
例如,在教學六年級下冊《數學思考》時,6個點可以連成多少條線段?8個點呢?這時就可以引導學生通過畫圖,化難為易,探索數學規律。又例如,六年級下冊數學指導叢書《數學思考》(一)第2題,擺一擺,找規律。如果要讓學生真的去擺,就需要每個學生都準備火柴棒,如果有的學生沒準備,就無法操作,并且教師又不好在黑板上展示;如果不擺只看圖,又不能讓學生完全明白其中的奧秘。這時,就可以引導學生畫圖:先用4條線段畫出1個正方形(如圖4),再接著畫第2個、第3個……當學生畫到第4、5個時,實際上已經在畫的過程中明白了只有第1個正方形是需要用4根小棒,接下來的正方形都只需要3根小棒;有的學生則認為,每個正方形都只用3根小棒,最后再加1根小棒圍起來,這樣來解決問題更簡單。這時再來解決擺10個正方形需要多少根火柴棒,如果有301根火柴棒,能擺多少個正方形?擺N個正方形需要多少根火柴棒,就輕而易舉了。
總之,“畫圖策略”是眾多的解題策略中最基本也是很重要的策略。利用數與圖之間的對應和轉化,搭建抽象思維和形象思維之間的橋梁,讓數學問題由抽象變直觀、由難變易,從而豐富學生感知體驗,發展學生思維能力。因此,在教學實踐中,教師應根據教材內容和特點,找到數形結合的對應點,適時、巧妙地運用畫圖策略,這樣就能有效地提高數學課堂教學實效。
(福建省廈門市海滄區東瑤小學 361027)