以形助數(shù) 化難為易
——試談數(shù)形結(jié)合思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

2020-08-15 00:54:19甘肅省臨夏市逸夫第一小學(xué)沈國強

青年心理 2020年8期

甘肅省臨夏市逸夫第一小學(xué) 沈國強

“數(shù)”與“形”，在數(shù)學(xué)當(dāng)中，二者互利共生，難以割舍，雖有本質(zhì)區(qū)別卻又高度統(tǒng)一。“數(shù)”我們通常指數(shù)字，數(shù)學(xué)公式，數(shù)學(xué)符號及數(shù)字信息。而“形”并不是我們通常認為的圖形或是形狀而是指可體現(xiàn)數(shù)學(xué)信息，嚴整的數(shù)學(xué)模型、幾何模型等。我們所講的數(shù)形結(jié)合便是“數(shù)”轉(zhuǎn)換為“形”，又或是“形”轉(zhuǎn)換為“數(shù)”，同樣可以“形”體現(xiàn)“數(shù)”或者“數(shù)”體現(xiàn)“形”。以此，數(shù)形結(jié)合成為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中最基本有效的教學(xué)方法。

一、教學(xué)過程中通過數(shù)形結(jié)合解析數(shù)學(xué)概念

“形”可帶給學(xué)生最簡單、最直觀、最直接的視覺形式數(shù)學(xué)概念，因此數(shù)學(xué)大部分知識需要借助于“形”，需要“形”來提供最基礎(chǔ)直觀的思維支持。由于大部分數(shù)學(xué)概念盡管是小學(xué)數(shù)學(xué)也同樣抽象難懂，使處于低年齡的小學(xué)生難以充分理解。這時“形”的直觀作用就展現(xiàn)了極大優(yōu)勢，以“形”最清楚地展現(xiàn)數(shù)學(xué)難題。

例如以下問題：

（一）小明看一本書，第一天看了全書的十分之一還多5 頁，第二天看了全書的五分之一還少10 頁，還剩下100 頁。這本書一共有多少頁？

對于此問題，我們可以在解題之前畫出一個線段代表全書總共的頁數(shù)，第一天看了全書的十分之一并且多出五頁，可以在一端取線段的十分之一進行標記代表整書的十分之一，并多取一小部分代表多出的五頁，同理，在另一端取五分之一代表第二天看的整書的五分之一，并在這范圍內(nèi)取出一部分代表少看的十頁，中間未標記部分與未看的十頁組在一起，共同代表剩下的一百頁，在線段中學(xué)生不難發(fā)現(xiàn)，剩下的一百頁與第一天多看的五頁所代表的分率為十分之七，而后可以通過105 除以十分之七得到整本書的頁數(shù)為150 頁。

（二）水果店的蘋果占水果總數(shù)的三分之二，賣出120 千克蘋果后，蘋果占現(xiàn)在水果店水果總數(shù)的二分之一。原來水果店的水果有多少千克？

對此問題，我們同樣可以在講解之前畫出線段以代表水果店的水果總數(shù)，對應(yīng)單位“1”，取出整個線段的三分之二代表賣出120 千克蘋果前的蘋果數(shù)，然后取出整個線段的二分之一，標在三分之二的范圍內(nèi)，二分之一的標記與三分之二的標記所相差的距離就是120 千克蘋果所代表的分率，也就是六分之一，因此，不難計算出原來水果店存有水果720 千克。

在以上問題中，“形”都可以最簡單直觀地將一連串?dāng)?shù)據(jù)展現(xiàn)出來，使問題從感性變?yōu)槔硇裕衫щy變?yōu)楹唵巍Ｔ诿鎸栴}時，每個學(xué)生都應(yīng)該注意有三個步驟，就是對問題中涉及的數(shù)學(xué)概念進行思考，用數(shù)學(xué)模型加以清楚分析，最后對問題進行詳細的解決，做到這幾點無論是對數(shù)量關(guān)系還是數(shù)據(jù)運算都有極大的幫助，因此，教師應(yīng)當(dāng)在以上方面對學(xué)生加以引導(dǎo)，讓學(xué)生做到有能力，有方法，有思路地對數(shù)學(xué)問題加以解決。

“數(shù)”自始至終都是引導(dǎo)學(xué)生去探索規(guī)律，“形”的出現(xiàn)極大幫助了探索規(guī)律的效率，例如四邊形或多邊形及三角形的穩(wěn)定性問題，在教學(xué)時我們可以舉出實例，用木棍制成相應(yīng)圖形，在實踐時每一個學(xué)生都不難發(fā)現(xiàn)無論是四邊形還是多邊形都會因為受力被拖拽而變形，只有三角形屹立不動，無法被改變形狀。

數(shù)形結(jié)合實質(zhì)上就是概念與實際的結(jié)合，將數(shù)學(xué)的兩種形式進行表達與描述，一方面表現(xiàn)出數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)，另一方面表達出了數(shù)學(xué)知識與形式之間所存在的內(nèi)在聯(lián)系。這樣，學(xué)生對于數(shù)學(xué)的理解就不會僅僅存在于對定義定理的記憶以及思維的定式，而是明白了數(shù)學(xué)知識所擁有的本質(zhì)。

數(shù)學(xué)的種種規(guī)則中，都離不開“形”的支撐。“數(shù)”中的規(guī)則為學(xué)生學(xué)習(xí)過程中解決問題提供了推算辦法，使學(xué)生在遇到不同問題時都有相應(yīng)的辦法去推算去解決，讓學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)則。而“形”存在的意義便是讓學(xué)生理解推算辦法，理解種種規(guī)則，通過“形”的展示，讓學(xué)生充分理解推算辦法及規(guī)則的合理性，通過數(shù)形結(jié)合，大大降低所遇到的數(shù)學(xué)問題的困難程度，使問題變得簡單而又清晰。

在解決問題時，思考過程中通常要有“形”的參與。“形”最大的優(yōu)勢與特點是可以將抽象的問題具象化，就是我們所說的化抽象為具體。將所獲得數(shù)據(jù)與條件充分展示在數(shù)學(xué)模型上，可以清楚地反映數(shù)量間所存在的關(guān)系，從而得到最便捷的解題思路。最有代表性的便是題干字數(shù)多，復(fù)雜，難以理解的問題，通過將數(shù)字標示在數(shù)學(xué)模型當(dāng)中，可以幫我們篩選最有效的信息，淘汰無用文字，化復(fù)雜為簡單，將難理解的問題變得通俗易懂。恰當(dāng)選擇畫圖或列表等，可極大提高解題效率。

二、在圖形解析問題中使用數(shù)形結(jié)合思想

“形”雖然可以直觀簡潔體現(xiàn)數(shù)據(jù)，降低解題難度，但它也有自己的缺點，比如一部分解題模型較粗略和繁瑣并且不便于表達，這時需要通過簡潔的“數(shù)”來更形式化地發(fā)揮“形”的優(yōu)點，幫助學(xué)生更好地理解“形”更好地利用“形”。

對“形”加深認識需要“數(shù)”進行描述與表達。比如線段、射線與直線，現(xiàn)實中線段兩端皆有端點，射線只有一段存在端點，直線兩端皆無端點，由此線段長度不可進行變化，射線只可在一端進行伸長或縮短，而直線可在兩端都進行伸長或縮短。用“數(shù)”進行數(shù)學(xué)語言描述便是“直”，“端點”，“直”，“無限延長”等，可以更好地建立相應(yīng)形象，以便于理解。

對于幾何圖形，幾何圖形有周長，面積，表面積，體積等相關(guān)問題，此類問題都有其特有的數(shù)學(xué)公式進行相對應(yīng)的推算及問題解決，是學(xué)生最直觀地對形體認知的深化。對圖形面積認知的建立，其實從最開始的數(shù)方格便開始了，從放置小正方形，到后來發(fā)現(xiàn)面積和長與寬等數(shù)學(xué)模型的關(guān)聯(lián)，最終得到了圖形的面積公式，使每個學(xué)生可以在更深層次認識圖形，若要對圖形性質(zhì)進行判斷，只有通過數(shù)學(xué)計算才可以得出最正確的結(jié)論。例如“畫出周長為16 厘米的正方形”“畫出面積為14 厘米的長方形”，對于第一個問題可以通過數(shù)學(xué)計算，計算出此正方形為邊長為16÷4=4的正方形，對于第二個問題，我們通過數(shù)學(xué)計算可以得出此長方形長為7 寬為2。我們無法憑空繪出圖形，先通過數(shù)學(xué)計算求出正方形的邊長及長方形的長和寬各是多少，我們的答案自然就產(chǎn)生了。

對于以上問題的解決，我們將形的簡潔明了與數(shù)的嚴謹精確融合在一起，簡化了對于問題的理解。通過數(shù)形結(jié)合，簡明地向?qū)W生展示了為何這樣解決問題，如何用數(shù)形結(jié)合的方法解決問題，同時促進了學(xué)生對抽象思維和具象思維的融合應(yīng)用，對于未來遇到問題可以充分發(fā)揮抽象思維和具象思維互惠互利的協(xié)同作用。如此，不僅幫助學(xué)生掌握了數(shù)形結(jié)合思維，又增強了學(xué)生抽象與具象轉(zhuǎn)化的能力。

三、結(jié)語