李勝元



當(dāng)代心理學(xué)家強(qiáng)調(diào)要加強(qiáng)學(xué)生知識整合能力的培養(yǎng),讓學(xué)生懂得運用知識來解決問題。數(shù)形結(jié)合通過把直觀的“形”和理性的“數(shù)”結(jié)合起來,能幫助學(xué)生克服認(rèn)知困難并形成知識體系,提升數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。
一、用“形”的形象來理解數(shù)的抽象性
在課堂教學(xué)中,可以通過合理運用圖形的直觀性來輔助學(xué)生理解小學(xué)數(shù)學(xué)的抽象算理,實現(xiàn)抽象知識的具象化呈現(xiàn),幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)的本質(zhì)問題。
分?jǐn)?shù)單位數(shù)量的疊加。
同樣在“異分母分?jǐn)?shù)加、減法”的教學(xué)時,同樣可以借助圖形的直觀展示,讓學(xué)生了解到在分?jǐn)?shù)單位不同的情況下,數(shù)量直接相加減不符合分?jǐn)?shù)意義中的平均分,需要轉(zhuǎn)化為同分母的分?jǐn)?shù)才能計算,這讓學(xué)生對異分母分?jǐn)?shù)加減法的算理有了更為直觀的認(rèn)識。
的是使用通分的方式來解決問題,但至于為什么要通分,他們對其中的原理還講得不透徹。此時,筆者再次借助圖形引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識遷移,將異分母分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化成同分母分?jǐn)?shù)的過程展現(xiàn)出來(圖2),讓學(xué)生有了更直觀的認(rèn)識:當(dāng)對兩個分?jǐn)?shù)進(jìn)行通分后,將分?jǐn)?shù)的分母化成一樣,也就是它們的分?jǐn)?shù)單位也一樣,這時候就可以直接數(shù)出紙張類垃圾和廢金屬類垃圾一共占了多少格,也就得到了這兩個分?jǐn)?shù)的和。
二、用“數(shù)”的理性來分析形的特征
在課堂教學(xué)中善用數(shù)形結(jié)合,也可以幫助學(xué)生更好更快掌握概念內(nèi)涵,使復(fù)雜的圖形問題轉(zhuǎn)化為簡單的數(shù)量關(guān)系來處理,從代數(shù)的角度來幫助學(xué)生理解圖形的本質(zhì)特征。
例如,在進(jìn)行“長方形與正方形”的教學(xué)時,筆者首先讓學(xué)生根據(jù)圖形邊的長度特點對一些圖形進(jìn)行分類,緊接著引導(dǎo)學(xué)生利用直尺、三角板等工具對長方形和正方形的邊長與角的大小進(jìn)行驗證,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)長方形和正方形的基本特征(都是四條直邊和四個直角)。隨后在長方形和正方形的對比教學(xué)中,筆者引導(dǎo)學(xué)生借助表格(表格略)與字母的形式,對兩者的特征進(jìn)行對比,幫助學(xué)生對兩種圖形的本質(zhì)特征(正方形的四條邊都相等,可以都用a表示;長方形的長和寬不相同,分別用a和b表示,a≠b)有了更進(jìn)一步的理解。
同樣,在進(jìn)行 “三角形三邊關(guān)系”的教學(xué)時,如果單純借助教具的操作,學(xué)生很難對三邊關(guān)系有數(shù)理上的認(rèn)識。因此,就需要引導(dǎo)學(xué)生借助“數(shù)”的特點來對三角形三邊關(guān)系做進(jìn)一步的探究。筆者先出示3根小棒(不告知長度),讓學(xué)生大膽地猜一猜這3根小棒能圍成一個三角形,并讓學(xué)生說說是怎么想的。緊接著,引導(dǎo)學(xué)生小組合作,利用學(xué)具進(jìn)行拼擺探究,并將結(jié)果填寫在探究記錄表(見后文附表)上。之后讓學(xué)生圍繞表格中所填的數(shù)的特點展開交流,學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)能圍成三角形三條邊的關(guān)系(a+b>c、a>c-b,b+c>a、b>a-c,a+c>b、c>b-a)。至此,學(xué)生對于三角形的三條邊的長度關(guān)系有了一個較為清晰的認(rèn)識。
三、共融互通解決復(fù)雜問題
在復(fù)雜問題的探究中,巧借線段圖像能將實際問題與文字信息聯(lián)系起來,能夠讓學(xué)生有理有據(jù)地分析,讓學(xué)生思維的發(fā)展有依托。
例如,在進(jìn)行“乘法分配律”教學(xué)時,很多學(xué)生對分配律的理解存在一定的困難,很容易與乘法的結(jié)合律混在一起,其主要原因是由于學(xué)生對分配律的算理的不理解。因此在教學(xué)時,教師可以合理借助圖形來幫助學(xué)生對此定律加以認(rèn)識。課堂中可以借助求大長方形的面積(圖3)這個問題,引導(dǎo)學(xué)生用多種方法來解決。通過對圖形面積的不同方法展示,學(xué)生發(fā)現(xiàn)4×8+4×2=(8+2)×4,且都等于大長方形的面積,進(jìn)而把乘法分配律和求圖形的面積結(jié)合起來,讓抽象的運算定律通過圖形的形式來展現(xiàn),幫助學(xué)生更快、更準(zhǔn)確把握住乘法分配律的內(nèi)涵并能準(zhǔn)確運用。
又如,探究這樣一道復(fù)雜問題:小麗的臥室長4.6米,寬3.4米,臥室平面圖分成四個小長方形區(qū)域(圖4左)。小麗用豎式計算出臥室的總面積(圖4右)。箭頭所指的這一步表示的是哪個區(qū)域的面積?
本題對學(xué)生的思維層次的要求相對較高,需要學(xué)生把豎式的算理和圖形面積的計算結(jié)合起來思考。豎式計算中箭頭所指的“138”表示的是1380個0.01,它是由3×4.6得來的。而3×4.6在題目中是指長4.6米、寬3米,因此,3×4.6表示求一個長4.6米、寬3米的長方形的面積。接下來,再結(jié)合左邊的圖,最終找到長4.6米、寬3米的長方形即圖形①+④所組成的部分。在教學(xué)中,伴隨著問題的解決,慢慢培養(yǎng)了學(xué)生把數(shù)和形結(jié)合起來的意識,在今后的復(fù)雜問題解決中也就能加以應(yīng)用了。
(作者單位:福建省廈門市思明區(qū)蓮前小學(xué) 本專輯責(zé)任編輯:王振輝)
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編后記
小學(xué)生的抽象思維能力還比較薄弱,對于數(shù)學(xué)概念、定律等的理解存在一定的困難,而利用圖形的演示能幫助學(xué)生深化對概念及定律的理解,促進(jìn)學(xué)生掌握數(shù)形結(jié)合策略以解決問題。本專輯探討了數(shù)形結(jié)合策略在教學(xué)中的多種新嘗試,希望所刊發(fā)的文章對一線教師能有所啟發(fā)。