“数学是思维的体操”,而“数形结合”正是让这套体操变得生动、直观、深刻的重要方法。
一、为何要强调“数形结合”?——从“数”与“形”的辩证关系谈起
数学的研究对象无外乎“数”与“形”。我国著名数学家华罗庚先生曾精辟地论述:“数缺形时少直观,形少数时难入微。”这句话深刻地揭示了“数”与“形”互为补充、密不可分的关系。
对于抽象的概念,“形”能化繁为简,提供直观支撑。 小学生的思维正处于从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段。纯粹的数字和符号对他们而言是枯燥且难以理解的。而图形、图表、线段等“形”的介入,能将抽象的数学关系可视化,为学生搭建起通往理解的“脚手架”。
对于复杂的问题,“形”能化难为易,启迪解题思路。 许多看似复杂的应用题,一旦通过画图来分析,数量关系便一目了然,解题突破口也随之显现。
因此,在教学中渗透数形结合思想,不仅仅是教授一种解题技巧,更是培养学生数学核心素养——特别是几何直观和模型思想——的关键路径。
二、如何在教学中实践“数形结合”?——来自课堂的案例与思考
下面,我将结合几个教学中的具体案例,谈谈我的实践与反思。
案例一:低年级——“数的认识”与“加减法”
在教授“100以内数的认识”时,我们常用“百数表”。这本身就是一种“形”。我们可以引导学生横着看、竖着看、斜着看,他们不仅能认识数字,更能从中发现数字排列的规律(如相邻数、整十数等),初步感受数列与数阵的“形”。
在讲解“20以内进位加法”如“9+5”时,除了“凑十法”的口诀,我们更可以让学生用小棒摆一摆:从5根中拿出1根给9,凑成10根捆成一捆,再加上剩下的4根,就是14根。这个“分”与“合”的操作过程,就是“数形结合”最朴素的体现,让“凑十”这一抽象策略有了坚实的形象基础。
案例二:中年级——“解决问题”与“乘法分配律
到了中年级,应用题难度增加。例如:“果园里有苹果树和梨树共30棵,苹果树比梨树多10棵,问两种树各有多少棵?”
这是一个典型的“和差问题”。如果只让学生死记公式“(和+差)÷2=大数”,他们很容易混淆。但如果我们引导学生画出线段图:
```
苹果树: |_____________|-----10-----|
梨树: |_____________|
\---------- 30 ----------/
```
学生一眼就能看出,如果从总数30里去掉多的10,剩下的就是两段梨树的数量,所以梨树有(30-10)÷2=10(棵)。线段图将抽象的数量关系转化为清晰的图形结构,学生是自己“看”出了解法,而不是“背”出了答案。
同样,在探索“乘法分配律”(a+b)×c = a×c + b×c时,用长方形的面积来推导是绝佳的方式。画一个长为(a+b)、宽为c的大长方形,它的面积是(a+b)×c。而这个大长方形可以分成两个小长方形,面积分别是a×c和b×c。图形的分与合,完美地诠释了运算律的合理性。
案例三:高年级——“分数应用题”与“植树问题”
高年级的分数乘除法应用题是教学难点。例如:“一根绳子,第一次用去全长的1/3,第二次用去剩下的1/4,还剩下15米。这根绳子原有多长?”
面对这类问题,学生往往被多个分率绕晕。此时,“形”的威力再次显现。我们可以画一条线段表示全长,先平均分成3份,标出用去的1/3;再将剩下的部分平均分成4份,标出用去的1/4。最后,剩下的15米与线段中的哪一部分对应就一目了然。学生通过图形能够倒推出“15米对应的是全长的(1-1/3)×(1-1/4)= 1/2”,从而顺利解决问题。
“植树问题”中,通过画线段,点上点(代表树),学生能直观地发现“棵数”与“间隔数”之间的关系,从而建立起“两端都栽”、“只栽一端”、“两端不栽”等不同情境下的数学模型。
三、我们的反思与展望——让“数形结合”成为学生的思维习惯
在实践中,我们也有几点反思:
1. 切忌“形式化”:数形结合不是教师表演的工具,而应是学生主动探索的武器。我们要鼓励学生“你敢画吗?”“你会画吗?”,不怕他们画错,在试错中调整,才能真正内化思想。
2. 注重“过程性”:不仅要展示正确的图形,更要展示思考的过程。图形的价值在于其生成和演变的动态过程,这个过程就是思维发展的轨迹。
3. 实现“双向沟通”:数形结合不仅是“以形助数”,也包括“以数解形”。在高年级,我们可以引导学生用精确的数量关系来研究图形的性质(如周长、面积、角度),实现数与形的自由转换。
数学教学,归根结底是思维的教学。数形结合思想,就像是在抽象的数学王国与形象的现实世界之间架起的一座桥梁。作为引路人,我们的责任就是带领学生走过这座桥,让他们在“数”与“形”的穿梭中,感受数学的简洁与和谐,发展思维的深度与广度。
武胜县白坪小学校 陶红梅
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