劉兆偉
小學數(shù)學教學不應當只關注顯性的知識與技能,還應當關注知識技能背后的數(shù)學思想。如何將隱含的數(shù)學思想凸顯出來,對比感悟是個好方法。下面以數(shù)形結合思想為例,談談筆者的實踐與思考。
一、在抽象與直觀的對比中,感悟數(shù)形結合思想
數(shù)學概念是數(shù)學知識體系的基石,正確、深入地理解數(shù)學概念對于后續(xù)的數(shù)學學習有著十分重要的作用。數(shù)學概念是抽象的,而小學生的思維以形象思維為主,數(shù)學概念的抽象性與學生思維的形象性形成了一個矛盾,數(shù)形結合思想就是解決這個矛盾的有效方法。在教學抽象的數(shù)學概念時,教師可以借助圖形讓學生感悟數(shù)學概念的本質(zhì)內(nèi)涵,同時通過圖形的直觀性與數(shù)學概念的抽象性的對比,讓學生感悟數(shù)形結合思想。
如教學蘇教版數(shù)學教材五年級下冊“質(zhì)數(shù)和合數(shù)”一課時,教材中對于質(zhì)數(shù)和合數(shù)是這樣描述的:“2、3、5這幾個數(shù)只有1和它本身兩個因數(shù),像這樣的數(shù)叫作質(zhì)數(shù)(或素數(shù))。”“6、8、9這幾個數(shù)除了1和它本身還有別的因數(shù),像這樣的數(shù)叫作合數(shù)?!边@樣的描述是抽象的,不利于學生理解質(zhì)數(shù)和合數(shù)的本質(zhì)內(nèi)涵。在教學這一內(nèi)容時,筆者在研究得到20以內(nèi)的質(zhì)數(shù)后,讓學生思考用質(zhì)數(shù)個同樣的小正方形拼長方形或大正方形有幾種不同的拼法,學生通過畫圖與觀察,發(fā)現(xiàn)都只有一種拼法。接著讓學生用合數(shù)個同樣的小正方形拼長方形或大正方形,學生通過畫圖與觀察,發(fā)現(xiàn)都不止一種拼法(如圖1)。
隨后,筆者讓學生思考為什么用質(zhì)數(shù)個小正方形拼長方形或大正方形只有一種拼法,而合數(shù)個小正方形拼長方形或大正方形不止一種拼法。通過思考學生發(fā)現(xiàn),表示質(zhì)數(shù)的乘法算式只有一個,即1與這個質(zhì)數(shù)相乘,所以拼成的長方形只有一種。而表示合數(shù)的乘法算式卻有兩個或兩個以上,所以拼成的長方形或大正方形不止一種。這樣,質(zhì)數(shù)和合數(shù)的概念就與相應圖形聯(lián)系起來了,它們在學生頭腦中就不再是抽象的文字,而是變成了可以感知、可以想象的圖形,原本抽象枯燥的數(shù)學概念就變得形象生動了。
二、在復雜與簡單的對比中,感悟數(shù)形結合思想
計算是小學數(shù)學的重要內(nèi)容,一般的算式只要按照運算順序和法則就能夠算出得數(shù),而有些存在規(guī)律的算式,如果按照常規(guī)運算順序進行計算,過程可能會非常復雜,而如果能通過數(shù)形結合找到其中的規(guī)律,計算就會變得很簡單。在復雜與簡單的對比中,讓學生感悟數(shù)形結合思想及其價值。
如教學蘇教版數(shù)學教材五年級下冊“解決問題的策略”例2,教材中先讓學生計算[12+14+18+116],然后借助圖形讓學生發(fā)現(xiàn)這道算式可以轉化成[1-116]來計算(如圖2)。
筆者為了讓學生對數(shù)形結合思想產(chǎn)生強烈的感覺,將“練一練”中的[12+14+18+116+132+164+1128]調(diào)整為例題來教學。首先,讓學生嘗試計算這道算式,有的學生按照運算順序依次計算,還有的學生先將所有分數(shù)通分成同分母分數(shù)再計算。不管用哪種方法計算,過程都非常復雜。此時有些學生產(chǎn)生了尋求更簡單的算法的需要。隨后,筆者引導學生觀察算式中加數(shù)的特點,學生通過觀察發(fā)現(xiàn)前一個分數(shù)是后一個分數(shù)的兩倍。接著,引導學生像教材例題中那樣,用一個正方形表示1,并在這個正方形中表示[12+14],然后引導學生依據(jù)圖形發(fā)現(xiàn)[12+14]與[1-14]的計算結果相等,接著讓學生繼續(xù)結合圖形發(fā)現(xiàn),[12+14+18]與[1-18]的計算結果相等,[12+14+18+116]與[1-116]的計算結果相等。最后,學生根據(jù)算式中加數(shù)的特點歸納出,這些算式都可以用1減去最后一個加數(shù)來計算。按照這樣的規(guī)律加下去,“練一練”中的算式可以用[1-1128]來計算,并且按照這樣的規(guī)律繼續(xù)加下去,仍然可以用這樣的方法來計算。
三、在困難與容易的對比中,感悟數(shù)形結合思想
在解決問題教學中,常用畫線段圖的方法幫助學生分析與理解題意。線段圖能夠直觀地表示出文字敘述的條件和問題,使原本抽象的數(shù)學問題變得易于理解。在教學中,很多教師先要求學生畫線段圖表示題目中的條件和問題,然后讓學生根據(jù)線段圖思考解決問題的路徑。雖然學生根據(jù)線段圖能夠很容易想到解題思路,但由于畫線段圖是按照老師的要求做的,所以學生無法感受到數(shù)形結合思想的價值。教學時,我們不妨先讓學生獨立嘗試解決問題,在學生探尋解題思路遇到困難時,再讓他們用畫線段圖的方法來幫助思考,找到解決問題的思路或突破口,從而在困難與容易的對比中,讓學生感悟數(shù)形結合思想及其價值。
如教學蘇教版數(shù)學教材四年級下冊“解決問題的策略”時,教材中例1:小寧和小春共有72枚郵票,小春比小寧多12枚。兩人各有郵票多少枚?筆者在出示例題后,讓學生解決這個問題。有的學生想到“去多法”,即先把小春比小寧多的12枚去掉,此時兩人的郵票枚數(shù)就同樣多了,郵票總枚數(shù)就變成了72-12=60(枚),再用60÷2=30(枚),得到小寧的郵票枚數(shù),最后用30+12=42(枚),得到小春的郵票枚數(shù)。還有的學生想到“補少法”,即先給小寧補上12枚郵票,此時兩人的郵票枚數(shù)也變得同樣多,郵票總枚數(shù)就變成了72+12=84(枚),再用84÷2=42(枚),得到小春的郵票枚數(shù),最后用42-12=30(枚),得到小寧的郵票枚數(shù)。此時,筆者讓想出這兩種方法的學生講解自己的解題思路,有不少學生難以解釋自己的解題思路,說明這些學生對解題思路的認識是模糊的。
于是,筆者讓學生畫線段圖表示題目中的條件和問題,當有了線段圖后,原本不能解釋自己解題思路的學生能夠清晰地解釋自己的想法,原本沒有解題思路的學生很容易理解了上述兩種解題思路,但仍有少部分學生還不能明白這兩種解題思路。此時,筆者用課件分別將線段圖與兩種解題步驟中的每一道算式同步動態(tài)演示。演示完后,有不少學生能根據(jù)兩種解題思路中的共同點(都是先將小寧和小春的郵票枚數(shù)變得同樣多)想到了“均分法”(如圖3)。
四、在模糊與精確的對比中,感悟數(shù)形結合思想
數(shù)形結合思想在數(shù)學中的應用主要有兩類,分別是“以形助數(shù)”和“以數(shù)解形”。在小學數(shù)學教學中,在解決很多與圖形相關的問題時,如果僅依據(jù)對圖形的觀察,憑直覺去判斷,有時是不夠準確的,甚至會出現(xiàn)錯誤,而如果賦予圖形恰當?shù)臄?shù)值,通過具體數(shù)值的精確計算能夠幫助學生深入地理解圖形問題,做出準確的判斷。從而讓學生在模糊與精確的對比中,感悟數(shù)形結合思想及其價值。
如教學蘇教版數(shù)學教材五年級下冊“整理與復習”中的一道習題時(如圖4),為了讓學生感悟數(shù)形結合思想,在教學此題時,筆者先呈現(xiàn)三幅圖形,并將此題改為:“將三塊一樣大的正方形鐵皮,分別按右圖剪下不同規(guī)格的圓片,剩下的鐵皮面積相等嗎?”由于將原題中“邊長都是12厘米”去掉了,解決此問題時,學生只能根據(jù)直覺進行判斷,大部分學生認為第一張鐵皮剩下的面積最大,最后一張鐵皮剩下的面積最小;還有些學生認為剩下的鐵皮面積相等。由于這兩類學生的判斷都是依據(jù)模糊的直覺,所以都不能說服對方。有部分學生開始想到用假設法來進行解釋,即假設正方形的邊長是4厘米、8厘米、12厘米……并通過計算發(fā)現(xiàn),不管正方形的邊長是多少厘米,剪掉的圓的總面積都相等,所以剩下的鐵皮面積也相等。并且還有學生想到,按照這樣的方式在這張正方形鐵皮中剪去9個、25個、36個同樣大小的圓片,剩下的鐵皮面積也是一樣的。
(作者單位:江蘇省高郵實驗小學)