小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)形結(jié)合思想的滲透研究

葉儉平

[摘 要] 在數(shù)學(xué)思想中，數(shù)形結(jié)合占據(jù)著重要地位。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中加強數(shù)形結(jié)合思想的滲透應(yīng)用，能有效引導(dǎo)學(xué)生深入理解并熟練應(yīng)用數(shù)學(xué)知識，增強學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和解題能力，并拓寬學(xué)生的數(shù)學(xué)視野，對于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)具有至關(guān)重要的意義。數(shù)學(xué)教師要通過以形解數(shù)、以數(shù)解形、數(shù)形互譯等策略強化數(shù)形結(jié)合思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的滲透應(yīng)用。另外，對數(shù)形結(jié)合思想進行應(yīng)用，要遵循可行性原則、數(shù)形兼顧原則以及經(jīng)濟性原則。

[關(guān)鍵詞] 小學(xué);數(shù)學(xué)教學(xué);數(shù)形結(jié)合

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師要注重加強對數(shù)形結(jié)合思想的滲透應(yīng)用，借助直觀性較強的“形”對抽象性較強的“數(shù)”進行分析，基于“數(shù)”的本質(zhì)對“形”進行探討，引導(dǎo)學(xué)生深入理解各類數(shù)學(xué)概念和相關(guān)知識，并有效增強學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力和數(shù)學(xué)素養(yǎng)。數(shù)學(xué)教師要深刻認識到數(shù)形結(jié)合思想在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢和重要作用，立足于教學(xué)實踐，積極探究有效策略加強數(shù)形結(jié)合思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的滲透應(yīng)用。

一、數(shù)形結(jié)合思想概述

數(shù)形結(jié)合，是指借助空間圖形表示數(shù)量關(guān)系，同時，可對數(shù)量關(guān)系進行轉(zhuǎn)化，使之成為空間圖形，實現(xiàn)數(shù)形二者的緊密結(jié)合，降低數(shù)學(xué)知識的抽象性。對數(shù)形結(jié)合思想進行應(yīng)用，要遵循如下原則：（1）可行性原則，要注重數(shù)與形二者確實能相互轉(zhuǎn)化，要確保數(shù)量關(guān)系與幾何圖形二者間具有等價的邏輯關(guān)系。（2）數(shù)形兼顧原則，要注重具體的教學(xué)情境，不論是以形解數(shù)，還是以數(shù)解形，或者是數(shù)形互助，均須兼顧數(shù)和形二者，不可偏廢。（3）經(jīng)濟性原則，要借助數(shù)和形的相互轉(zhuǎn)換，方便學(xué)生深入理解并準確掌握幾何圖形或者數(shù)量關(guān)系的本質(zhì)。在解題過程中，可以借助數(shù)形結(jié)合思想，緊扣數(shù)學(xué)問題的解題關(guān)鍵，清晰整理解題思路，實現(xiàn)正確快速解題。[1]

二、數(shù)形結(jié)合思想在教學(xué)中的滲透

1.以形解數(shù)

以形解數(shù)，是指對于抽象性較強的數(shù)量關(guān)系，將之轉(zhuǎn)化為具有較強直觀性的幾何圖形，或者具有圖形運動特征的實物、直角坐標系、數(shù)軸、文氏圖、線段圖、框圖以及表格等，將抽象的數(shù)學(xué)問題以清晰直觀的方式呈現(xiàn)表達出來。在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中，教師可通過以形解數(shù)的方式啟蒙學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，引導(dǎo)學(xué)生深入理解數(shù)學(xué)概念。[2]

例如，筆者在向?qū)W生講解“小數(shù)的近似數(shù)”的概念時，強調(diào)學(xué)生對近似數(shù)進行表示，不能將小數(shù)末尾存在的0去掉。學(xué)生雖然能牢固記住此概念，但是缺乏對此概念的深刻理解，極易與小數(shù)性質(zhì)的相關(guān)概念相混淆。在小數(shù)性質(zhì)中，對小數(shù)末尾的0或增或減，均不會改變小數(shù)值的大小。那么，小數(shù)近似值7.8與7.80存在怎樣的異同呢？為引導(dǎo)學(xué)生正確理解，筆者借助數(shù)軸對小數(shù)近似值7.8與7.80各自的取值范圍進行清晰直觀的表示，如圖1所示：

2.以數(shù)解形

以數(shù)解形，是指教師引導(dǎo)學(xué)生靈活應(yīng)用各類數(shù)學(xué)語言，諸如數(shù)學(xué)符號、數(shù)量關(guān)系等對直觀圖形的本質(zhì)屬性或者圖形的具體位置以及實際運動等進行深刻闡釋，實現(xiàn)對數(shù)學(xué)圖形蘊含的數(shù)量關(guān)系以及數(shù)學(xué)知識的深刻把握。圖形雖然具有較強的直觀性，但僅憑圖形通常難以展現(xiàn)數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)。對此，教師要借助數(shù)對形蘊含的數(shù)學(xué)知識本質(zhì)和規(guī)律進行詮釋。[3]

例如，筆者在向?qū)W生講解三角形的特性時，即先隨手畫了個三角形，筆者引導(dǎo)學(xué)生思考，該如何對該三角形進行表示呢？筆者采用數(shù)學(xué)符號A、B、C分別對三角形的三個頂點進行表示，并告訴學(xué)生可利用三角形的三個頂點稱其為“三角形ABC”。這樣一來，三角形的每兩個頂點即可表示一條邊，即為邊AB、邊BC、邊AC。而且，三角形的每個頂點均對應(yīng)三角形的一條邊，即A頂點對應(yīng)BC邊，B頂點對應(yīng)AC邊，C頂點對應(yīng)AB邊。通過上述方式，筆者引導(dǎo)學(xué)生進一步認識了三角形，在此基礎(chǔ)上，筆者對三角形的特性進行總結(jié)，取得了良好的教學(xué)效果。

3.數(shù)形互譯

強化數(shù)形結(jié)合思想對小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的滲透應(yīng)用，教師要秉承數(shù)形兼顧原則，通過數(shù)形互譯，兼顧直觀性較強的表象分析和嚴密性較強的邏輯推理，借助直觀性較強的形闡述抽象性較強的數(shù)，通過精準的數(shù)反映數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)屬性，實現(xiàn)數(shù)形的有效結(jié)合和統(tǒng)一。[4]具體可從以下方面著手：在數(shù)形融合的過程中，實現(xiàn)對新知識的有效構(gòu)建。例如，筆者在開展拓展延伸教學(xué)時，向?qū)W生講解了完全平方公式。筆者即通過數(shù)形互譯，利用圖形面積計算相關(guān)知識引導(dǎo)學(xué)生深刻理解了完全平方公式。如圖2所示：

筆者引導(dǎo)學(xué)生將（a+b）2看作是大正方形的面積，大正方形的邊長為a+b。然后，將大正方形劃分為兩個小正方形和兩個長方形。由圖2可知，兩個長方形面積相等，均為邊長ab的乘積。而兩個小正方形的邊長分別為a和b，這就意味著兩個小正方形的面積分別是a2和b2。筆者引導(dǎo)學(xué)生觀察上圖可知，大正方形的面積=兩個小正方形+兩個小長方形。大正方形面積為（a+b）2，兩個小正方形的面積分別是a2和b2，兩個小長方形的面積均為ab。因此（a+b）2=a2+b2+2ab。通過上述方式，學(xué)生清晰直觀地理解了完全平方公式。

三、數(shù)形結(jié)合思想在解題中的應(yīng)用

小學(xué)數(shù)學(xué)教師要引導(dǎo)學(xué)生強化數(shù)形結(jié)合思想在解題中的應(yīng)用。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中加強數(shù)形結(jié)合思想的滲透應(yīng)用，能有效引導(dǎo)學(xué)生深入理解并熟練應(yīng)用數(shù)學(xué)知識，增強學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和解題能力，并拓寬學(xué)生的數(shù)學(xué)視野，有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

例如，某習題如下：2條直線相交最多存在幾個交點？3條直線相交最多存在幾個交點？4條呢？2017條呢？該習題實際上是對學(xué)生的歸納總結(jié)能力進行考查，要求學(xué)生具備較強的數(shù)學(xué)思維能力和數(shù)學(xué)素養(yǎng)，實現(xiàn)從特殊到一般的邏輯推理。[5]筆者引導(dǎo)學(xué)生借助數(shù)形結(jié)合思想，對該習題進行有效解決。首先，筆者引導(dǎo)學(xué)生針對習題中的第一問，即2條直線相交最多存在幾個交點，畫出了如圖3所示的圖形。然后，筆者向?qū)W生提問，若畫3條直線相交，怎樣畫才能得到最多的交點數(shù)？在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上，筆者引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)將第三條直線與圖3中畫出的兩條直線都相交，才能得到最多的交點數(shù)，如圖4所示。此時，3條直線相交具有1+2=3個交點。依次類推，應(yīng)將第四條直線與圖4中畫出的三條直線都相交，才能得到最多的交點數(shù)，如圖5所示。

此時，4條直線相交具有1+2+3=6個交點。筆者引導(dǎo)學(xué)生對上述規(guī)律進行歸納總結(jié)，得出如下結(jié)論，即n條直線相交，最多具有1+2+3+4+……+（n-1）個交點。因此，2017條直線相交，即具有1+2+3+4+……+2016個交點。

參考文獻

[1]林智. 數(shù)形結(jié)合思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 教學(xué)與管理， 2017，（29）：43-46.

[2]孫玉橋. 小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)形結(jié)合思想的滲透研究[J]. 中國校外教育， 2017，（20）：112-113.

[3]柴芳. 小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)形結(jié)合思想的滲透研究[J]. 中華少年， 2017，（36）：111-112.

[4]張壢. 小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)形結(jié)合思想的滲透研究[J]. 數(shù)學(xué)學(xué)習與研究， 2017，（2）：64.

[5]劉曉琳. 小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)形結(jié)合思想的滲透研究[J]. 課程教育研究：學(xué)法教法研究， 2016，（19）：113.

責任編輯 李杰杰