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摘 要: 數形結合思想是一種重要的數學思想?!皵怠焙汀靶巍笔蔷o密聯系的。研究“數”時,往往要借助于“形”,在探討“形”的性質時,又往往離不開“數”。數形結合,可將抽象的數學語言與直觀的圖形相結合,將抽象思維與形象思維相結合。
關鍵詞: 數形結合思想 小學數學教學 教學應用
恩格斯曾說:“數學是研究現實世界的量的關系與空間形式的科學?!庇行盗筷P系,借助于圖形的性質,可以使抽象的概念和關系直觀化、形象化、簡單化;而圖形的一些性質,借助于數量的計量和分析,得以嚴謹化。那么在小學數學教學中如何挖掘并適時地加以滲透呢?下面我根據自身的數學教學實踐談談見解。
一、以形助數
“以形助數”其實指在數學學習過程中,經常會有抽象的數學概念和復雜的數量關系,而我們往往可以借助圖形使之形象化、直觀化,把抽象的數學語言轉化為直觀的圖形,可避免繁雜的計算,獲得出奇制勝的解法,以便我們對其進行分析和理解。那么“以形助數”該如何運用到課堂教學中呢?
1.用圖形的直觀,幫助學生理解數量關系,提高教學效率。
學生從形象思維向抽象思維發(fā)展,一般來說需要借助于直觀。一年級的小學生學習數學,也是從具體的物體開始認數,很多知識都是從具體形象逐步向抽象邏輯思維過渡,但這時的邏輯思維是初步的,且在很大程度上仍具有具體形象性。這方面的例子很多,如低年級開始學習認數,到中年級的分數的初步認識等都是以具體的事物或圖形為依據,學生根據已有的生活經驗,在具體的表象中抽象出數、算理等。
2.借助表象,發(fā)展學生的空間觀念,培養(yǎng)學生初步的邏輯思維能力。
兒童的認識規(guī)律,一般來說是從直接感知到表象,再到形成科學概念的過程。表象介于感知和形成科學概念之間,抓住這中間環(huán)節(jié),在幾何初步知識教學中,發(fā)展學生的空間觀念,培養(yǎng)初步的邏輯思維能力,具有十分重要意義。
例如:教學“體積”概念。我讓學生觀察一塊橡皮和一個鉛筆盒,提問:哪個大,哪個?。坑殖鍪疽粋€魔方和一個骰子,提問:那個大,那個?。客ㄟ^觀察物體,學生對物體的大小有了感性認識。接著我在一個盛有半杯水的玻璃杯里慢慢加入一塊石頭。學生觀察到,隨著石頭的投入,杯中的水位不斷上升。問:玻璃杯里的水位為什么會上升?學生從這一具體事例中獲得了物體占有空間的表象。在我的引導下,學生進行了深入討論。通過討論交流,學生很自然地領悟了“物體所占空間的大小叫體積”這一概念。為了進一步使概念在應用中得到鞏固,我繼續(xù)在盛滿水的玻璃杯里放石子,學生看到水溢了出來,然后啟發(fā)學生:你發(fā)現了什么?學生思考后提出:杯里溢出的水的多少與放進去的石子有什么關系?經過討論得出:從杯里溢出水的體積等于石子的體積。至此,學生不僅認識了概念,而且學會了應用概念。
二、以數解形
有關圖形中往往蘊含著數量關系,特別是復雜的幾何形體可以用簡單的數量關系表示。我們可以借助代數的運算,將幾何圖形化難為易,表示為簡單的數量關系(如算式等),以獲得更多的知識面,簡單地說就是“以數解形”。
如《長方體的認識》一課中,先出示6、12、8三個數字,讓學生從這三個數字中找找長方體的面、棱長、頂點的特征……學生通過小組合作,找出長方體的特征:6個面,12條棱,8個頂點。學生在理解三個數字與長方體特征之間聯系后,對后來求長方體的表面積有很大的幫助,例如計算抽屜、柱子的表面積時,先弄清這樣的長方體有幾個面,就計算幾個面的面積。
三、數形結合
運用數形結合有時能使數量之間的內在聯系變得比較直觀,成為解決問題的有效方法之一。在分析問題的過程中,注意把數和形結合起來考察,根據問題的具體情形,把圖形的問題轉化為數量關系的問題,或者把數量關系的問題轉化為圖形的問題,使復雜問題簡單化,抽象問題具體化,化難為易。從而調動學生主動積極參與學習,提高學生的思維能力。
1.數形結合感悟數學符號特征。
《數學課程標準》強調發(fā)展學生的符號感,指出:“符號感主要表現在:能從具體的情境中抽象出數量關系和變化規(guī)律,并用符號表示;理解符號所表示的數量關系和變化規(guī)律;會進行符號間的轉換,能選擇適當的程序和方法解決符號所表示的問題。”具體可以理解為,解決問題可以將問題用符號表示,然后選擇算法,進行符號運算。
如:把兩個三角形(一個三角形代表3)又拼成正方形,把兩個正方形拼在一起組成長方形,現在代表幾?一個三角形是3,拼成正方形需要兩個三角形,3+3=6,兩個正方形又拼成一個長方形,6+6=12,在這兩個過程中讓學生一邊體會三角形、正方形和長方形之間的組合關系,一邊計算。這樣學生不僅體會到“數”即是“形”,“形”即是“數”,數形結合在一起的樂趣,而且初步明白數學就是符號化的語言,一個數字可以代表一個圖形,不同的圖形可以用不同的數字表示出來。
2.數形結合深化課堂知識目標。
教學目標的確定是教學設計的核心,深化課堂目標往往要借助于形象直觀的事物,從教學實踐入手,達到具有可操作性、具體的目標。
總之,在小學數學教學中,數形結合能不失時機地為學生提供恰當的形象材料,可以將抽象的數量關系具體化,把無形的解題思路形象化,不僅有利于學生順利地、高效率地學好數學知識,更有利于學生學習興趣的培養(yǎng)、智力的開發(fā)、能力的增強,為學生今后的數學學習打下堅實的基礎。
綜上所述,教師要從數學發(fā)展的全局著眼,從具體的教學過程著手,有目的、有計劃地進行滲透數形結合思想的教學,使學生逐步形成數形結合思想,并使之成為學習數學、解決數學問題的工具,這是我們在數學教學中努力追求的目標。
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