黃幼紅
數(shù)形結(jié)合作為一種重要思想在小學(xué)數(shù)學(xué)計(jì)算教學(xué)中起著舉足輕重的作用。數(shù)是形的抽象概括,形是數(shù)的直觀表現(xiàn)。借助數(shù)形結(jié)合可以改變傳統(tǒng)枯燥的計(jì)算教學(xué)模式,可以使抽象、無味的計(jì)算課變得簡單化、直觀化、形象化,因此備受廣大教師喜歡。然而筆者發(fā)現(xiàn),很多教師在教學(xué)中只關(guān)注到是否借助數(shù)形結(jié)合,忽略了講究運(yùn)用的火候,導(dǎo)致教學(xué)效果差強(qiáng)人意。那么,如何在課堂教學(xué)中有效運(yùn)用數(shù)形結(jié)合呢?筆者認(rèn)為可以從以下三方面努力:
一、以形釋義講究“圈一圈”“畫一畫”
在小學(xué)數(shù)學(xué)計(jì)算教學(xué)中,讓學(xué)生理解四則運(yùn)算的基本含義是計(jì)算教學(xué)的基礎(chǔ)。當(dāng)今課堂教學(xué)中,大部分教師都能注重?cái)?shù)形結(jié)合,讓學(xué)生通過具體操作或直觀圖式理解算式意義,然而筆者認(rèn)為,如果能在以形釋義中進(jìn)一步講究讓學(xué)生動(dòng)筆結(jié)合具體操作或直觀圖式每一步的含義圈一圈,畫一畫,這樣不僅能大大降低運(yùn)算含義教學(xué)的難度,而且能豐富學(xué)生認(rèn)識,從而生成運(yùn)算含義,形成概念。
例如,在低年級學(xué)習(xí)“4+1”的加法意義時(shí),大部分教師都是借助直觀讓學(xué)生先擺4個(gè)圓片,再擺1個(gè)圓片,操作完后適時(shí)歸納出加法意義。如果僅僅只是這樣操作的話,只會(huì)讓學(xué)生停留于“4加1等于5”的道理上,而對加法意義本質(zhì)的理解還只是一知半解,相反,如果能在學(xué)生擺完圓片后,進(jìn)一步要求學(xué)生動(dòng)筆把剛才的操作過程畫出來,并把每一步操作意義圈起來,這樣學(xué)生便會(huì)先畫出4個(gè)圓片,圈起來,再畫1個(gè)圓片,再圈起來,最后再把畫好的4個(gè)圓片和1個(gè)圓片一起圈起來,在這樣畫一畫、圈一圈的過程中,學(xué)生就能深深感悟到加法的本質(zhì)就是把兩個(gè)數(shù)合并成一個(gè)數(shù)的運(yùn)算。同樣在學(xué)習(xí)減法、乘法、除法的認(rèn)識時(shí),當(dāng)學(xué)生借助學(xué)具操作完后,應(yīng)同樣要求學(xué)生畫出,并圈出每一步的操作過程,學(xué)生在經(jīng)歷畫一畫、圈一圈的過程中,四則運(yùn)算含義的本質(zhì)便油然而生。即使是到了高年級,學(xué)生的抽象思維能力已經(jīng)有所發(fā)展,在教學(xué)分?jǐn)?shù)乘法“1/2×1/5”意義時(shí),如果僅憑教師單純的口說教,縱然教師說得口干舌燥,學(xué)生也只是一知半解,或被動(dòng)接受,或死記硬背。相反,如果能讓學(xué)生自己想辦法用畫圖表示“1/2×1/5”,那么學(xué)習(xí)效果就不同了。當(dāng)學(xué)生先畫出一個(gè)圖形表示1,接著把這個(gè)圖形平均分成2份,取其中的1份,得到1/2,再把這1/2再平均分成5份,再取其中的一份時(shí),最后學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)就是求這個(gè)圖形的1/10是多少,也就明白了“1/2×1/5”其實(shí)就是求1/2的1/5是多少。這樣的畫圖經(jīng)歷會(huì)使學(xué)生對分?jǐn)?shù)乘法算式意義的理解更為深刻。
二、以形推式講究“涂一涂”“寫一寫”
縱觀傳統(tǒng)的計(jì)算教學(xué),教師往往更關(guān)注“怎樣算”,忽視了“為什么這樣算”,關(guān)注算法的操練,忽視算理的內(nèi)化。而算理是算法的依據(jù),學(xué)生只有在理解了算理的基礎(chǔ)上才能把機(jī)械化的模仿練習(xí)變?yōu)樽灾魈剿魉憷肀举|(zhì)的思維活動(dòng),才能讓我們的課堂充滿活力。數(shù)形結(jié)合是幫助學(xué)生掌握算理、算法的潤滑劑,如果在以形推式中能進(jìn)一步講究讓學(xué)生用不同顏色的水彩筆涂出每步算式的對應(yīng)色塊,并寫出對應(yīng)算式,這樣不僅可以把用語言描述難以理解的抽象算理有形地顯現(xiàn)出來,而且能使學(xué)生真正地理解算理,內(nèi)化算理。
例如,《兩位數(shù)乘兩位數(shù)的筆算乘法》新教材首次引入點(diǎn)子圖,意圖讓學(xué)生借助點(diǎn)子圖將抽象的計(jì)算教學(xué)直觀化、形象化、簡單化。教學(xué)時(shí),大部分教師都能依據(jù)教材意圖,結(jié)合點(diǎn)子圖讓學(xué)生說出每步式子的表示意義,借助點(diǎn)子圖幫助學(xué)生理解算理。但筆者認(rèn)為,如果能在借助點(diǎn)子圖推理算式的過程中,讓學(xué)生用不同顏色的水彩筆涂出每一步算式所在的點(diǎn)子位置,并寫出對應(yīng)的算式,這樣不僅能讓點(diǎn)子圖的作用發(fā)揮得淋漓盡致,而且對兩位數(shù)乘兩位數(shù)算理算法的建構(gòu)也會(huì)更加深入。
首先,讓學(xué)生估算“14×12”的結(jié)果,有的學(xué)生估成“14×10”,有的學(xué)生估成“10×10”,有的學(xué)生估成“10×12”,接著出示點(diǎn)子圖,讓學(xué)生在點(diǎn)子圖上找到估算的部分,從中明白三種估算方法都是合理的,只是結(jié)果都估小了。如果要求實(shí)際的本數(shù)就應(yīng)該把沒估到的部分加上去。
接著,讓學(xué)生試著將自己的想法用算式表示出來,寫在橫線上,并將相對應(yīng)的豎式寫在右邊的方框里。再引導(dǎo)學(xué)生思考“14×2=28”表示什么?“14×10=140”表示什么?“140+28=168”又表示什么?然后,讓學(xué)生檢查相對應(yīng)的豎式是否書寫正確,并讓學(xué)生嘗試將三個(gè)豎式綜合成一個(gè)豎式。最后,要求學(xué)生用不同顏色的水彩筆涂出每步算式在點(diǎn)子圖中的相應(yīng)色塊,從而幫助學(xué)生理解28是怎么來的。140呢?168呢?140的“0”為什么可以不寫?在此過程中,學(xué)生可以借助點(diǎn)子圖中的不同色塊清晰再現(xiàn)計(jì)算過程,并寫出每步對應(yīng)式,讓學(xué)生清楚地知道每一部分的來龍去脈,這種形象直觀的方法,更利于學(xué)生理解算理,明理得法。
三、以形思數(shù)講究“伸一伸”“縮一縮”
在計(jì)算教學(xué)中,運(yùn)算規(guī)律也是一部分重要的內(nèi)容。很多學(xué)生對運(yùn)算規(guī)律的理解只停留在機(jī)械地識記和單純地模仿層面,他們只經(jīng)歷了從“數(shù)”到“數(shù)”,從“算”到“算”的建構(gòu)過程,對運(yùn)算規(guī)律的內(nèi)涵感悟不深。
那么,用什么表征才能讓學(xué)生真正理解運(yùn)算規(guī)律的概念呢?借助幾何圖形呈現(xiàn)規(guī)律變化的確是錦囊妙計(jì),然而,筆者認(rèn)為,如果在以形思數(shù)中能進(jìn)一步講究將運(yùn)算規(guī)律與幾何圖形的動(dòng)態(tài)伸縮變化巧妙融合,可以更好地揭示運(yùn)算定律的內(nèi)涵。
例如,在教學(xué)《積的變化規(guī)律》時(shí),大部分教師都是先呈現(xiàn)幾組乘法算式,讓學(xué)生觀察、比較因數(shù)的變化規(guī)律,最后得出規(guī)律。從“數(shù)”到“數(shù)”,雖然能發(fā)現(xiàn)規(guī)律,但明顯感覺張力不夠。如果這樣來教:先呈現(xiàn)一個(gè)長方形,然后引導(dǎo)學(xué)生猜想:當(dāng)長方形的長不變,寬擴(kuò)大到原來的4倍時(shí),那么長方形的面積會(huì)如何變化?同時(shí)借助課件演示慢慢往上拉伸的長方形,學(xué)生很容易觀察到整個(gè)長方形越變越高,直至面積擴(kuò)大到原來的4倍;當(dāng)寬不變、長擴(kuò)大到原來的4倍時(shí),長方形慢慢向右延伸越長越“胖”,直至面積也擴(kuò)大到原來的4倍;當(dāng)長不變時(shí),寬縮小到原來的1/4時(shí),長方形就慢慢往下縮越變越“矮”了,直至面積縮小到原來的1/4;當(dāng)寬不變,長縮小到原來的1/4時(shí),長方形就會(huì)往左縮,越來越“瘦”小,最終面積縮小到原來的1/4。這樣借助課件動(dòng)態(tài)演繹長方形上下左右不斷伸縮的過程,讓學(xué)生經(jīng)歷從具體到抽象,又從抽象到具體的過程,發(fā)揮直觀對抽象的支柱作用,揭示數(shù)和形之間的內(nèi)在聯(lián)系,形象地突出了運(yùn)算定律和運(yùn)算規(guī)律的內(nèi)涵,還可以讓學(xué)生從錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系中,發(fā)現(xiàn)簡單而清晰的關(guān)系,使得學(xué)生對運(yùn)算定律和運(yùn)算規(guī)律的記憶和理解更深刻,在計(jì)算過程中能靈活應(yīng)用定律和規(guī)律,大大提高運(yùn)算能力。
綜上所述,以形釋義講究“圈一圈”“畫一畫”;以形推式講究“涂一涂”“寫一寫”;以形思數(shù)講究“伸一伸”“縮一縮”,這樣做有助于學(xué)生理解運(yùn)算含義,掌握算理算法,發(fā)現(xiàn)運(yùn)算規(guī)律,從而實(shí)現(xiàn)算法優(yōu)化,做到“神機(jī)妙算”。