數(shù)形結(jié)合思想在數(shù)學(xué)教育領(lǐng)域具有不可替代的核心價值,特別是在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中扮演著極其重要的角色。將數(shù)學(xué)的抽象概念與形象的圖形緊密結(jié)合,不僅加深了學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的理解,還提升了他們解決具體問題的能力。本文通過分析具體的教學(xué)案例,探討數(shù)形結(jié)合思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。
一、以形助數(shù),直觀理解
在數(shù)學(xué)教學(xué)中,圖形和實(shí)物輔助很重要,學(xué)生應(yīng)通過實(shí)操理解“數(shù)”。教師將圖形、實(shí)物、操作與“數(shù)”教學(xué)結(jié)合,“以形助數(shù)”。
(一)借形識數(shù),形象記憶
小學(xué)生對數(shù)字有了初步的認(rèn)識,教師肩負(fù)思維培養(yǎng)數(shù)與形之間聯(lián)系和認(rèn)知的重任。以“古人計(jì)數(shù)”教學(xué)為例,教師運(yùn)用多媒體技術(shù)生動地呈現(xiàn)了古代牧羊的場景。在圖像中,清晰地標(biāo)識出羊圈內(nèi)有11只羊,羊圈外側(cè)有5塊石頭,以及幾只跑出羊圈的羊。教師巧妙地引導(dǎo)學(xué)生思考:“石頭所代表的含義是什么?”隨后,教師指導(dǎo)學(xué)生利用準(zhǔn)備好的教具,通過實(shí)際操作,進(jìn)行擺放和計(jì)數(shù),從而計(jì)算出牧羊人所擁有的羊的總數(shù)。學(xué)生們通過小木棒的輔助,得出一共有16只羊的結(jié)論。教師可以進(jìn)一步提出問題:“如何描述超過10的數(shù)量?”教師可以使用小棒進(jìn)行示范,鼓勵學(xué)生跟隨這些示范并進(jìn)行自我操作,然后將10根小棒捆綁在一起。在這種情況下,教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考:“一捆小棒象征著什么?”經(jīng)過深思熟慮,學(xué)生們回應(yīng)說:“一捆小棒不只是代表10個1,還意味著1個10?!鄙钊胨伎伎梢詭椭鷮W(xué)生更好地理解和記住十進(jìn)制,認(rèn)識以“形”識“數(shù)”的深刻含義。實(shí)現(xiàn)數(shù)形結(jié)合,達(dá)到形象記憶的效果。
(二)借形明理,清晰闡釋
在數(shù)學(xué)教學(xué)中教師應(yīng)充分利用實(shí)物模型、圖像及教學(xué)工具開展教學(xué)活動,引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、實(shí)踐、思維和分析,深入掌握數(shù)學(xué)概念。以“20以內(nèi)退位減法”教學(xué)為例,運(yùn)用多媒體技術(shù),創(chuàng)設(shè)套圈游戲視頻,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。教師可在視頻播放完畢后提出問題:“同學(xué)們,剛才看到的游戲叫什么名字?”學(xué)生回答:“套圈游戲?!苯處熯M(jìn)一步提問:“淘氣和笑笑分別套了多少個?”學(xué)生通過觀看視頻,已經(jīng)記住淘氣套了9個,笑笑套了13個。教師隨即提出減法問題:“淘氣比笑笑少套了多少個,我們該如何計(jì)算?”隨后,教師讓學(xué)生利用小木棒進(jìn)行計(jì)算,通過自己動手實(shí)踐,思考數(shù)學(xué)問題。在得出計(jì)算結(jié)果后,教師在黑板上寫出計(jì)算列式,介紹每個部分代表的含義。為加深理解和記憶,教師引導(dǎo)學(xué)生利用畫圖的方式解決該問題,培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力,借“形”明理。深刻認(rèn)識“數(shù)”的概念。
(三)借形認(rèn)量,直觀感知
“形”的概念對于學(xué)生深入理解日常生活中的“量”概念具有重要作用。教師應(yīng)加強(qiáng)數(shù)學(xué)與形態(tài)的融合,以提升教學(xué)成效。在一年級至二年級的數(shù)學(xué)教學(xué)期間,人民幣和時間問題是教學(xué)中重點(diǎn)的“量”的認(rèn)識和應(yīng)用。以“認(rèn)識時間”為例,教師在課程講解中可以結(jié)合學(xué)生的生活,以班級的鐘表為例,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識“形狀”,理解“數(shù)量”。時間是抽象的度量單位,具象化的理解需要借助道具時鐘,引導(dǎo)學(xué)生觀察時鐘,聯(lián)系生活中關(guān)于時間的問題,與時間的認(rèn)識相結(jié)合。教材中,數(shù)學(xué)情景繪制了不同的時鐘時間,緊密結(jié)合日常生活,以幫助學(xué)生快速深刻地理解“時間”的概念(如下圖所示)。在認(rèn)識時間的聯(lián)系中,學(xué)生可以分組自行準(zhǔn)備一個小鬧鐘,教師提出時間,學(xué)生撥動指針,通過實(shí)踐操作,有助于學(xué)生認(rèn)識和理解時間的概念。在自由練習(xí)中,教師可以組織學(xué)生進(jìn)行“你講我撥”的實(shí)踐活動,一名學(xué)生說出時間,一名學(xué)生負(fù)責(zé)撥動,一名學(xué)生負(fù)責(zé)檢查,互相驗(yàn)證。更深入地理解和認(rèn)識時間“量”的概念,提升教學(xué)質(zhì)量和效果。

二、以數(shù)解形,精確描述
幾何圖形如長方形、正方形等具有周長和面積特性,立體圖形如長方體、圓柱體等有表面積和體積特性。這些是小學(xué)數(shù)學(xué)深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn),學(xué)生有時難以僅憑想象理解這些特性。因此,教師應(yīng)采用“以數(shù)助形”的策,利用圖示輔助學(xué)生邏輯推理和分析,引導(dǎo)他們用數(shù)學(xué)語言解釋圖形的數(shù)學(xué)信息,幫助學(xué)生掌握圖形的抽象特征,加深理解。
(一)借數(shù)識形,量化特征
小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)從“數(shù)”解“形”視角出發(fā),教師應(yīng)運(yùn)用“數(shù)”的內(nèi)在規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生探究“形”的獨(dú)特性質(zhì)。基于學(xué)生對圖形的觀察,教師應(yīng)持續(xù)地從“數(shù)”的角度引導(dǎo)學(xué)生去“探索規(guī)律”。以“長方形與正方形”為例,教師可借助長方形與正方形的教具,引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)量關(guān)系的角度深入探究邊長與角度之間的內(nèi)在聯(lián)系。長方形與正方形均具備四條邊和四個角,然而正方形的四條邊長完全相等,長方形則僅對邊等長。學(xué)生在掌握這一規(guī)律后,通過數(shù)量表達(dá)進(jìn)行歸納總結(jié),并在數(shù)量規(guī)律的指導(dǎo)下,全面掌握了這兩種基礎(chǔ)的二維圖形,為他們進(jìn)一步學(xué)習(xí)三角形、平行四邊形、梯形等圖形打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。圖形的本質(zhì)意義往往在各種幾何計(jì)算公式中得以顯現(xiàn),如周長、面積和體積(容積)的計(jì)算法則。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中,教師應(yīng)運(yùn)用數(shù)量的抽象與概括特性,引導(dǎo)學(xué)生深入?yún)⑴c圖形本質(zhì)的分析與推理,從而深刻理解圖形的真正含義。
(二)借數(shù)量化,精確分析
數(shù)學(xué)教學(xué)“借數(shù)量化”的理念,即運(yùn)用數(shù)字精確描述物體的屬性和獨(dú)特特征。在北師大版小學(xué)數(shù)學(xué)教材中,雖然沒有設(shè)置“植樹問題”的教學(xué)內(nèi)容,但是在解決問題時經(jīng)常會遇到類似問題。教師在這類問題的教學(xué)中,可以通過線段引導(dǎo)學(xué)生輔助理解不同情景下的計(jì)算需求,簡化植樹問題。例如例題:為了改善環(huán)境,提高綠化覆蓋面積,政府計(jì)劃在200米長的路邊種樹,每5米種一棵。需計(jì)算樹苗數(shù)量(規(guī)定包括兩端)。學(xué)生如果直接計(jì)算,兩端的樹苗很容易被忽略,導(dǎo)致計(jì)算錯誤。在教學(xué)中,教師利用畫線段的方式解題,能夠?qū)⒁阎獥l件繪制出來,便于問題解答,減少計(jì)算馬虎的現(xiàn)象。教師首先提出“街道長度為15米”和“街道長度為20米”的假設(shè),并以“每隔5米種植一棵樹”的方式繪制線段圖。隨后,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)定一個假設(shè),即“街道長度將逐步擴(kuò)展至200米”,并要求他們細(xì)致觀察線段圖,進(jìn)而分析所需種植的樹木數(shù)量。在研究的最后階段,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行了樹木數(shù)量、間隔數(shù)與街道總長之間數(shù)量關(guān)系的對比分析,并據(jù)此構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,結(jié)合繪制的圖案,得出“棵數(shù) Σ=Σ 總長
間隔數(shù)
的計(jì)算公式。通過圖形繪制,理解數(shù)學(xué)問題,數(shù)形結(jié)合,展示植樹規(guī)律,有助于學(xué)生深入理解數(shù)學(xué)知識,發(fā)散數(shù)學(xué)思維,培養(yǎng)數(shù)學(xué)素養(yǎng),奠定學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。
總之,在課堂教學(xué)實(shí)踐中,教師應(yīng)依據(jù)數(shù)學(xué)與形態(tài)相結(jié)合的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用情況,不斷優(yōu)化和改進(jìn)教學(xué)策略,激發(fā)學(xué)生將數(shù)學(xué)中的“數(shù)”與“形”這兩個概念緊密地融合在一起,幫助他們掌握將二者相互轉(zhuǎn)換的技能。通過這種深入的理解和實(shí)踐,學(xué)生不僅能更好地理解數(shù)學(xué)知識,還能提高解決實(shí)際問題的能力,構(gòu)建更為直觀、形象的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)路徑,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自信,培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。