数形结合,助力学习深入

2019-03-13 13:24舒杰
小学教学参考(数学) 2019年1期
关键词:深化思维发展数形结合

舒杰

[摘 要]渗透数学思想方法于教学之中,是数学教学使命所在。用好数形结合教学策略,不仅能促进学生积累知识,加深对知识的理解,而且能帮助学生积淀相应的数学活动经验,形成牢靠的数学知识体系。数形结合,为学生提供了亲自动手操作、合作研究、发现规律的机会,也为学生进行合情推理提供了大量的感性知识,从而推动学生空间意识的发展。

[关键词]数形结合;优化;深化;思维发展;空间意识

[中图分类号] G623.5[文献标识码] A[文章编号] 1007-9068(2019)02-0067-02

在教学中稳步渗透数学思想方法是数学教学的使命所在,也是培养学生创新精神的灵魂所在。因此,在小学数学教学中,教师应根据数学学科的特点和小学生的思维特点,灵活地渗透数形结合思想,引领学生用数形结合策略去解读概念、法则,用数形结合思想去分析问题和解决问题,从而促进学生深度学习,学习思维不断发展。

一、以形助思,优化解题思路

小学生形象思维占据主导地位,教师可以根据这一特点,科学地引导学生把深奥的习题、晦涩的关系等用常见的几何图形描述出来,使得各对象的数量关系具体化、形象化,从而优化学生的思维,发展学生的解题能力。

例如,在“长方形和正方形的体积”的教学中,常常会有这样的习题:工人师傅准备用一块长60厘米、寬45厘米的铁板做成一个无盖的长方体水箱,他先在铁板的四个角上都剪去一个边长5厘米的正方形,再焊接成长方体水箱。问:他焊接成的水箱用铁板多少平方厘米?能盛水多少千克?(1升水重1千克)

面对这样的习题,第一,教师应指导学生多读题,通过阅读理解习题所包含的基本信息,特别是数量之间的内在联系,从而明白:用铁板做成一个长方体无盖水箱,是在铁板的四个角上去掉一个边长5厘米的正方形。第二,教师要引导学生进行合情想象,做成的长方体水箱是怎样的?这是这道习题的难点,也是学生难以理解的晦涩之处,因此可以引导学生采用画图的策略,让不明朗的部分清晰化。第三,教师引导学生根据题意画出对应的示意图(如图1)。通过画图,使学生明白铁板的变化情况(如图2),知道4个正方形的位置和构造,明白虚线部分的意义(如图2)。接下来,让学生读图、议论、交流,了解虚线就是焊接成的长方体水箱的长和宽。当学生画出图3时,我意识到学生已经明白长方体水箱的高就是剪掉的正方形的边长,于是引导学生把获得的关于水箱的信息具体化,问题很快就被解决了。

从上述案例中不难看出,指导学生用图画策略去解读问题,不仅能清晰地反映习题中的数量信息,还能帮助学生理解那些隐藏在字里行间的关系,使它们变得具体化、直观化,从而促进学生直观地理解问题,并正确解决问题。同时,数形结合还有助于数学思考的深入,促使学生学会有序思考、周密思考。

二、以形促思,深化概念理解

小学生对概念的理解很大程度是建立在具体直观的感性积累上的,所以教师应重视一些容易混淆的概念的科学建构,善于利用数形结合思想,帮助学生积累清晰的感性认知,丰富学习感悟,从而加速学生的理解,促进学习建构,让学生的数学学习充满理性。

例如,在“倍数和因数”的教学中,由于概念很多,这些概念在学生脑海中不断交叉,常常导致学生张冠李戴,混淆不清,陷入思维混乱的状态。怎样才能帮助学生消化和理解这些概念呢?可以利用图形,将这些概念进行清晰的对比,使得概念在比较中得到深化,在分析中建构起清晰的表象。

如,解答“在1~20中偶数有哪些?奇数有哪些?质数有哪些?合数有哪些?”这道题时,就可以利用环形图(如图4)辅助分析。当学生经过思考和分析后,教师还可以引导学生把自己的所思写到环形图中,让学生在不同颜色的圆环中感知各类数的存在和意义,并在比较中发现它们有交集的地方。先用不同的圆表示不同的数,并一个个解读,让学生更明确奇数、偶数、合数、质数的含义,再引导学生观察几个圆相交的部分,进而感悟出这四种数之间的联系,帮助学生进一步厘清这四种数的关系,让学生的数学学习变得更具智慧与灵性。

从上述案例中我们能够感受到,用活图形不仅能激发学生的学习兴趣,而且能促进学生对倍数和因数以及对偶数和合数等概念的理解,并更清晰地把握各种数之间的区别与联系,从而看清概念的本质,深度构建概念,让学习更有效,让课堂更有活力。

三、以形诱思,发展空间观念

教师要紧扣小学生的思维特点,努力通过大量具体的形象素材和感性素材,让学生获得感悟,提升空间想象力,促使学生的空间意识和空间观念得到长足发展。最大限度地运用数形结合策略就是最直接,也是最有效的举措。数形结合能够丰富学生的感知,帮助学生把隐晦的空间细节形象化、直观化,以实现学习的突破和思维的突破,使得学生的空间观念得到锻炼,实现发展。

例如,在“长方体和正方体的体积计算”的教学中,利用数形结合策略,引导学生在具体的操作实践中深度建构体积的概念,并理解体积的由来以及长方体体积的计算方法。

首先,引导学生用12个1立方厘米的小正方体拼长方体。学生用小正方体摆拼出不同的长方体(如图5、图6),并通过数小正方体的个数,得出图5长方体的体积是12立方厘米,图6长方体的体积也是12立方厘米。接着,教师引导学生观察这两个长方体的长、宽、高,并提问:“长方体的体积与长方体的长、宽、高有关系吗?如果有,会是怎样的关系呢?”这一问题促使学生反思,再度回顾操作过程,体味隐含在活动中的体积建构原理,进而诱使学生理解长方体的体积与长、宽、高之间是有关系的,且等于它们三者的乘积。

其次,再次引导学生用24个1立方厘米的小正方体拼一拼,看看会得到哪些不同的长方体。学生在前面的学习经验的支持下,迅速拼出不同的长方体:长24厘米、宽1厘米、高1厘米;长12厘米、宽2厘米、高1厘米;长8厘米、宽3厘米、高1厘米;长6厘米、宽4厘米、高1厘米;长6厘米、宽2厘米、高2厘米;长4厘米、宽3厘米、高2厘米……通过大量直观的形象以及交流反思活动,让学生进一步明白长方体的体积与其长、宽、高都有关系,因为24×1×1=12×2×1=8×3×1=……=24,同时推理出长方体的体积=长×宽×高,使得原本抽象的体积公式在具体形象的支持下变得直观明朗,清晰地印记在学生的脑海中。

再次,引导学生用1立方厘米的小正方体拼长方体,旨在通过大量的具体的活动深化已经获得的推理结论,加深学生对长方体体积计算公式的理解,使学生习得的知识更扎实。

总之,在小学数学教学中,教师应充分利用数形结合这个“拐杖”,让学生的学习有所依托,有所凭借。通过数形结合,帮助学生积累更多的感性认识,促进学生的学习不断深入,促进学生的合情推理、空间想象、逻辑思维、观察分析等素养不断发展,从而让数学教学更具生机,让学生的数学学习充满活力与灵性。

(责编 吴美玲)

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