舒杰
[摘 要]滲透數學思想方法于教學之中,是數學教學使命所在。用好數形結合教學策略,不僅能促進學生積累知識,加深對知識的理解,而且能幫助學生積淀相應的數學活動經驗,形成牢靠的數學知識體系。數形結合,為學生提供了親自動手操作、合作研究、發現規律的機會,也為學生進行合情推理提供了大量的感性知識,從而推動學生空間意識的發展。
[關鍵詞]數形結合;優化;深化;思維發展;空間意識
[中圖分類號] G623.5[文獻標識碼] A[文章編號] 1007-9068(2019)02-0067-02
在教學中穩步滲透數學思想方法是數學教學的使命所在,也是培養學生創新精神的靈魂所在。因此,在小學數學教學中,教師應根據數學學科的特點和小學生的思維特點,靈活地滲透數形結合思想,引領學生用數形結合策略去解讀概念、法則,用數形結合思想去分析問題和解決問題,從而促進學生深度學習,學習思維不斷發展。
一、以形助思,優化解題思路
小學生形象思維占據主導地位,教師可以根據這一特點,科學地引導學生把深奧的習題、晦澀的關系等用常見的幾何圖形描述出來,使得各對象的數量關系具體化、形象化,從而優化學生的思維,發展學生的解題能力。
例如,在“長方形和正方形的體積”的教學中,常常會有這樣的習題:工人師傅準備用一塊長60厘米、寬45厘米的鐵板做成一個無蓋的長方體水箱,他先在鐵板的四個角上都剪去一個邊長5厘米的正方形,再焊接成長方體水箱。問:他焊接成的水箱用鐵板多少平方厘米?能盛水多少千克?(1升水重1千克)
面對這樣的習題,第一,教師應指導學生多讀題,通過閱讀理解習題所包含的基本信息,特別是數量之間的內在聯系,從而明白:用鐵板做成一個長方體無蓋水箱,是在鐵板的四個角上去掉一個邊長5厘米的正方形。第二,教師要引導學生進行合情想象,做成的長方體水箱是怎樣的?這是這道習題的難點,也是學生難以理解的晦澀之處,因此可以引導學生采用畫圖的策略,讓不明朗的部分清晰化。第三,教師引導學生根據題意畫出對應的示意圖(如圖1)。通過畫圖,使學生明白鐵板的變化情況(如圖2),知道4個正方形的位置和構造,明白虛線部分的意義(如圖2)。接下來,讓學生讀圖、議論、交流,了解虛線就是焊接成的長方體水箱的長和寬。當學生畫出圖3時,我意識到學生已經明白長方體水箱的高就是剪掉的正方形的邊長,于是引導學生把獲得的關于水箱的信息具體化,問題很快就被解決了。
從上述案例中不難看出,指導學生用圖畫策略去解讀問題,不僅能清晰地反映習題中的數量信息,還能幫助學生理解那些隱藏在字里行間的關系,使它們變得具體化、直觀化,從而促進學生直觀地理解問題,并正確解決問題。同時,數形結合還有助于數學思考的深入,促使學生學會有序思考、周密思考。
二、以形促思,深化概念理解
小學生對概念的理解很大程度是建立在具體直觀的感性積累上的,所以教師應重視一些容易混淆的概念的科學建構,善于利用數形結合思想,幫助學生積累清晰的感性認知,豐富學習感悟,從而加速學生的理解,促進學習建構,讓學生的數學學習充滿理性。
例如,在“倍數和因數”的教學中,由于概念很多,這些概念在學生腦海中不斷交叉,常常導致學生張冠李戴,混淆不清,陷入思維混亂的狀態。怎樣才能幫助學生消化和理解這些概念呢?可以利用圖形,將這些概念進行清晰的對比,使得概念在比較中得到深化,在分析中建構起清晰的表象。
如,解答“在1~20中偶數有哪些?奇數有哪些?質數有哪些?合數有哪些?”這道題時,就可以利用環形圖(如圖4)輔助分析。當學生經過思考和分析后,教師還可以引導學生把自己的所思寫到環形圖中,讓學生在不同顏色的圓環中感知各類數的存在和意義,并在比較中發現它們有交集的地方。先用不同的圓表示不同的數,并一個個解讀,讓學生更明確奇數、偶數、合數、質數的含義,再引導學生觀察幾個圓相交的部分,進而感悟出這四種數之間的聯系,幫助學生進一步厘清這四種數的關系,讓學生的數學學習變得更具智慧與靈性。
從上述案例中我們能夠感受到,用活圖形不僅能激發學生的學習興趣,而且能促進學生對倍數和因數以及對偶數和合數等概念的理解,并更清晰地把握各種數之間的區別與聯系,從而看清概念的本質,深度構建概念,讓學習更有效,讓課堂更有活力。
三、以形誘思,發展空間觀念
教師要緊扣小學生的思維特點,努力通過大量具體的形象素材和感性素材,讓學生獲得感悟,提升空間想象力,促使學生的空間意識和空間觀念得到長足發展。最大限度地運用數形結合策略就是最直接,也是最有效的舉措。數形結合能夠豐富學生的感知,幫助學生把隱晦的空間細節形象化、直觀化,以實現學習的突破和思維的突破,使得學生的空間觀念得到鍛煉,實現發展。
例如,在“長方體和正方體的體積計算”的教學中,利用數形結合策略,引導學生在具體的操作實踐中深度建構體積的概念,并理解體積的由來以及長方體體積的計算方法。
首先,引導學生用12個1立方厘米的小正方體拼長方體。學生用小正方體擺拼出不同的長方體(如圖5、圖6),并通過數小正方體的個數,得出圖5長方體的體積是12立方厘米,圖6長方體的體積也是12立方厘米。接著,教師引導學生觀察這兩個長方體的長、寬、高,并提問:“長方體的體積與長方體的長、寬、高有關系嗎?如果有,會是怎樣的關系呢?”這一問題促使學生反思,再度回顧操作過程,體味隱含在活動中的體積建構原理,進而誘使學生理解長方體的體積與長、寬、高之間是有關系的,且等于它們三者的乘積。
其次,再次引導學生用24個1立方厘米的小正方體拼一拼,看看會得到哪些不同的長方體。學生在前面的學習經驗的支持下,迅速拼出不同的長方體:長24厘米、寬1厘米、高1厘米;長12厘米、寬2厘米、高1厘米;長8厘米、寬3厘米、高1厘米;長6厘米、寬4厘米、高1厘米;長6厘米、寬2厘米、高2厘米;長4厘米、寬3厘米、高2厘米……通過大量直觀的形象以及交流反思活動,讓學生進一步明白長方體的體積與其長、寬、高都有關系,因為24×1×1=12×2×1=8×3×1=……=24,同時推理出長方體的體積=長×寬×高,使得原本抽象的體積公式在具體形象的支持下變得直觀明朗,清晰地印記在學生的腦海中。
再次,引導學生用1立方厘米的小正方體拼長方體,旨在通過大量的具體的活動深化已經獲得的推理結論,加深學生對長方體體積計算公式的理解,使學生習得的知識更扎實。
總之,在小學數學教學中,教師應充分利用數形結合這個“拐杖”,讓學生的學習有所依托,有所憑借。通過數形結合,幫助學生積累更多的感性認識,促進學生的學習不斷深入,促進學生的合情推理、空間想象、邏輯思維、觀察分析等素養不斷發展,從而讓數學教學更具生機,讓學生的數學學習充滿活力與靈性。
(責編 吳美玲)