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1、數(shù)兮,形兮,相得益彰
摘要】“數(shù)形結(jié)合〞思想是數(shù)學(xué)王國(guó)中的一座頂峰,千百年來(lái)它隨著“數(shù)〞與“形〞的開(kāi)展而不斷豐富、精深.伴著新課程研究實(shí)踐的不斷深入,它不朽的魅力又重現(xiàn)世間.本文通過(guò)對(duì)六年級(jí)“數(shù)與形〞課例的研究,闡述、推廣“數(shù)形結(jié)合〞這一思想,為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的開(kāi)展盡一點(diǎn)綿薄之力.
【關(guān)鍵詞】數(shù);形;數(shù)形結(jié)合;數(shù)感
“數(shù)兮形之所倚,形兮數(shù)之所伏.〞一語(yǔ)驚醒夢(mèng)中人……
一、“數(shù)形結(jié)合〞之前世今生
夫數(shù)者,世間量之表征也;夫形者,空間形式及其數(shù)量間關(guān)系之稱也.此二者是數(shù)學(xué)王國(guó)中最古老,最根本的研究對(duì)象.數(shù)與形既各自開(kāi)山立派,欣欣向榮,同時(shí)兩者又同氣連枝,相存相依,在一定條件下還可以相互轉(zhuǎn)
2、化、互為印證,聯(lián)系可謂千絲萬(wàn)縷.這血脈相連的關(guān)系就是我們常說(shuō)的——數(shù)形結(jié)合.它意蘊(yùn)深厚、源遠(yuǎn)流長(zhǎng),其誕生可以追溯到“數(shù)〞“形〞產(chǎn)生之初.千百年來(lái),后繼者不斷探索它,豐富它,使它成為數(shù)學(xué)王國(guó)中的一座頂峰.
“數(shù)〞“形〞在小學(xué)階段分別以“數(shù)與代數(shù)〞“空間與圖形〞為統(tǒng)稱;數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)在總體目標(biāo)中提出:要使學(xué)生“經(jīng)歷運(yùn)用數(shù)學(xué)符號(hào)和圖形描述現(xiàn)實(shí)世界的過(guò)程,建立初步的數(shù)感和符號(hào)感,開(kāi)展抽象思維;豐富對(duì)現(xiàn)實(shí)空間及圖形的認(rèn)識(shí),建立初步的空間觀念,開(kāi)展形象思維〞.
“數(shù)與形〞一課是人教版教科書(shū)六年級(jí)上冊(cè)第八單元“數(shù)學(xué)廣角〞的內(nèi)容,其意圖是讓學(xué)生通過(guò)數(shù)與形的對(duì)照,探究發(fā)現(xiàn)圖形中隱藏的數(shù)的規(guī)律,進(jìn)一步體會(huì)數(shù)與
3、形之間的內(nèi)在聯(lián)系,感受用形來(lái)解決數(shù)的有關(guān)問(wèn)題的直觀性與簡(jiǎn)捷性,并能把數(shù)形結(jié)合的思想遷移到解決其他一些實(shí)際問(wèn)題,幫助學(xué)生積累經(jīng)驗(yàn),開(kāi)展核心素養(yǎng).
二、“數(shù)形結(jié)合〞之霧里看花
“數(shù)形結(jié)合〞這個(gè)詞語(yǔ)淺顯易懂,即使不是專門從事數(shù)學(xué)教育或研究的人也只能知之大概,但是您真能解釋得清楚它嗎?很難!何故?因?yàn)樗堋靶?“玄〞在哪呢?“玄〞在它不像“數(shù)〞或者“形〞那樣是看得見(jiàn)、摸得著、物化的,“數(shù)形結(jié)合〞闡釋的是一種聯(lián)系,一種思想,一種策略,古往今來(lái),興許有賞識(shí)它的伯樂(lè),但是更多的時(shí)候我們感覺(jué)它還是像鏡中月、水中花那樣,可遠(yuǎn)觀而不可褻玩焉.
于是,一線教師在教學(xué)和反思中常常會(huì)有這樣連串的困擾:第一學(xué)段:
4、“數(shù)形結(jié)合〞中是“數(shù)〞先,還是“形〞先?教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中如何充分滲透數(shù)形結(jié)合的思想?通過(guò)直觀的圖形揭示數(shù),是否影響了學(xué)生的抽象思維能力?第二學(xué)段:如何在教學(xué)中很好地通過(guò)數(shù)抽象出圖形、解決問(wèn)題?數(shù)學(xué)課堂中能否建立一種〔數(shù)—形—數(shù)〕或〔形—數(shù)—形〕的“普世的〞數(shù)學(xué)教學(xué)模式?數(shù)形怎樣結(jié)合才能更好地促進(jìn)學(xué)生的主動(dòng)開(kāi)展?林林總總,不一而足……
“數(shù)形結(jié)合〞在一片紛繁的嘈雜聲中似乎被說(shuō)得更“玄〞了,力挺聲中也夾雜著質(zhì)疑的聲響:難道“數(shù)形結(jié)合〞真的這么重要嗎?
三、“數(shù)形結(jié)合〞之舍我其誰(shuí)
數(shù)學(xué)家華羅庚先生曾經(jīng)有詩(shī)曰:“數(shù)缺形時(shí)少直觀,形少數(shù)時(shí)難入微,數(shù)形結(jié)合百般好,割裂分家萬(wàn)事休〞.其重要性躍然紙上,
5、筆者結(jié)合六年級(jí)“數(shù)與形〞,發(fā)現(xiàn)數(shù)形結(jié)合有如下“三好〞.
〔一〕變“一知半解〞為“入木三分〞
在課的導(dǎo)入局部,讓孩子說(shuō)說(shuō)數(shù)學(xué)是一門怎樣的學(xué)科?孩子們的發(fā)言是松散,碎片式的,教師再出示如下三幅圖,讓孩子說(shuō)說(shuō)看到了什么?和數(shù)學(xué)有什么聯(lián)系?從而使形象思維和抽象思維相結(jié)合,也給后進(jìn)的孩子一個(gè)平臺(tái),使得數(shù)學(xué)研究的對(duì)象“數(shù)〞與“形〞,以及兩者的聯(lián)系,深入孩子的心田.
【設(shè)計(jì)意圖:新課的導(dǎo)入,聯(lián)系生活,拉近學(xué)生距離.通過(guò)舊知,喚起學(xué)生對(duì)數(shù)與形的感知,初步建立數(shù)與形結(jié)合的思想.】
在課的結(jié)束局部,讓孩子說(shuō)說(shuō)生活中有哪些數(shù)形結(jié)合的應(yīng)用,教師再舉例子.
回憶方法并不陌生,它將一直伴隨著我們的學(xué)習(xí).】
〔
6、二〕變“機(jī)械學(xué)習(xí)〞為“合理建構(gòu)〞
在探究例1,發(fā)現(xiàn)規(guī)律中,讓小正方形來(lái)拼出更大的正方形,從中發(fā)現(xiàn)數(shù)與形的奧秘.
①學(xué)生在小組內(nèi)完成學(xué)習(xí)單中的想一想、拼一拼、算一算、議一議.
②學(xué)生以小組為單位把拼圖呈現(xiàn)在黑板上,并匯報(bào).
結(jié)合圖形發(fā)現(xiàn)算式中的特點(diǎn):從1開(kāi)始,連續(xù)奇數(shù)相加,有幾個(gè)這樣的奇數(shù)和就是幾的平方.
2.驗(yàn)證規(guī)律:結(jié)合圖形總結(jié)得出:從1開(kāi)始連續(xù)奇數(shù)相加,有幾個(gè)這樣的奇數(shù)拼出的圖形就有幾行幾列,也就是幾的平方.
3.寫(xiě)寫(xiě)填填.
1+3+5+7=〔〕2
1+3+5+7+9+11+13=〔〕2
=92
請(qǐng)你根據(jù)例1的結(jié)論算一算.
1+3+5+7+5+3+1=〔〕
1+3+
7、5+7+9+11+13+11+9+7+5+3+1=〔〕
【設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生通過(guò)想一想、拼一拼、算一算、議一議,親歷了從“形〞到“數(shù)〞的過(guò)程,能直觀地發(fā)現(xiàn)“形〞與“數(shù)〞的關(guān)系.結(jié)合圖形與算式發(fā)現(xiàn)計(jì)算規(guī)律,并且能應(yīng)用規(guī)律來(lái)解決一些計(jì)算問(wèn)題.讓學(xué)生初次體驗(yàn)“形〞能直觀解釋“數(shù)〞的計(jì)算,從而體驗(yàn)成功的樂(lè)趣.】
〔三〕變“山窮水盡〞為“柳暗花明〞
數(shù)形結(jié)合,能有效防止“生搬硬套〞或“一棵樹(shù)上吊死〞,能很好地促進(jìn)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際,靈活解決數(shù)學(xué)問(wèn)題.
在學(xué)習(xí)教學(xué)例2中,計(jì)算12+14+18+116+132+164+….單純給孩子們題目,學(xué)生感到無(wú)從下手,這時(shí),教師引導(dǎo)學(xué)生畫(huà)圓,畫(huà)線段,畫(huà)正方體,用自己喜
8、歡的方式試著去計(jì)算,就能發(fā)現(xiàn)規(guī)律,解決問(wèn)題.
【設(shè)計(jì)意圖:教學(xué)時(shí),觀察、討論相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生借助不同的幾何圖形解決例題中的代數(shù)問(wèn)題,把抽象的代數(shù)問(wèn)題形象化,使其直觀、簡(jiǎn)潔、易懂,使學(xué)生在理解、掌握例題中數(shù)與形關(guān)系的根底上,充分體會(huì)用數(shù)形結(jié)合方法解決問(wèn)題的直觀性,感悟數(shù)學(xué)的極限思想.】
綜上三例,我們發(fā)現(xiàn)“數(shù)形結(jié)合〞思想〔方法〕在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中有著無(wú)可比擬的優(yōu)越性和不可撼動(dòng)的地位,他對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)的構(gòu)建、數(shù)感的培養(yǎng)、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法的獲得都有積極而深遠(yuǎn)的意義.
四、“數(shù)形結(jié)合〞之適得其法
數(shù)形結(jié)合雖好,但怎么用卻是很有講究的,用不得法,往往得不到臆想的效果.在教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)該慎重考慮“先形后數(shù)〞
9、還是“先數(shù)后形〞.如何把握呢?要根據(jù)教材的特點(diǎn)和學(xué)生的思維水平而定.
1.就教材內(nèi)容而言,對(duì)較新、較難的教學(xué)內(nèi)容、對(duì)學(xué)習(xí)較困難的學(xué)生可先形后數(shù),借助圖形直觀、形象的特點(diǎn),來(lái)表示數(shù)或數(shù)量之間的關(guān)系;對(duì)后續(xù)教材和較容易理解的內(nèi)容可先數(shù)后形,通過(guò)數(shù)來(lái)揭示形.
2.就學(xué)生的年齡特征而言.第一學(xué)段學(xué)生是以具體形象思維為主,實(shí)施先形后數(shù),讓學(xué)生從形中讀懂重要的數(shù)學(xué)信息,并整理信息,提出數(shù)學(xué)問(wèn)題并加以解決,對(duì)邏輯思維能力較強(qiáng)的第二學(xué)段的學(xué)生,應(yīng)該逐步過(guò)渡到先數(shù)后形,如,在教學(xué)長(zhǎng)方體、正方體、圓柱體的拼、截引起的面積變化時(shí),讓學(xué)生通過(guò)畫(huà)出直觀圖形,能讓學(xué)生很快找出面的變化,揭示出面積變化的規(guī)律;在教學(xué)分?jǐn)?shù)
10、應(yīng)用題時(shí),讓學(xué)生通過(guò)準(zhǔn)確的線段圖,很快找出單位“l(fā)〞,量和量所對(duì)應(yīng)的分率,確定解題的方法,從而提高學(xué)生的邏輯思維能力和解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力.
五、“數(shù)形結(jié)合〞之發(fā)揚(yáng)光大
〔一〕注重在數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透“數(shù)形結(jié)合〞的思想
現(xiàn)行教材和?課標(biāo)?,注重了知識(shí)、能力、數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)、數(shù)學(xué)教學(xué)思想的培養(yǎng),而數(shù)學(xué)思想的核心是數(shù)學(xué)本質(zhì),要揭示數(shù)學(xué)本質(zhì),主要闡述知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系、注重規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程、數(shù)學(xué)思想方法的滲透、理性知識(shí)的應(yīng)用等,并應(yīng)用發(fā)現(xiàn)的規(guī)律來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題.
在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要注重研讀教材、鉆研教材,要充分利用教材中的主題圖,讓學(xué)生通過(guò)“形〞找出解決問(wèn)題的“數(shù)〞.在平時(shí)的教學(xué)工作中,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)而
11、有效利用教材中的主題圖或其他圖形,從圖中讀懂重要信息,并整理信息,提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題增強(qiáng)對(duì)數(shù)形結(jié)合思維模式的認(rèn)知,體會(huì)圖形教學(xué)對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)形成的意義,注意加強(qiáng)數(shù)形結(jié)合思想的滲透,關(guān)注學(xué)生數(shù)形結(jié)合思維能力的提高,從而培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感和圖形與空間觀念的認(rèn)知能力.
〔二〕注重對(duì)學(xué)生數(shù)形結(jié)合學(xué)習(xí)方式的應(yīng)用指導(dǎo)
在課堂教學(xué)中,數(shù)與形兩者不能截然分開(kāi),要做到數(shù)中有形,形中有數(shù),讓學(xué)生寓知識(shí)于活動(dòng)之中,以形思數(shù),幫助記憶;數(shù)形對(duì)照,加深理解;數(shù)形聯(lián)系,以利解題;以形載數(shù),以數(shù)量形;數(shù)形互釋,圖文并茂.把數(shù)形結(jié)合作為培養(yǎng)學(xué)生形象思維能力和邏輯思維能力的終結(jié)目標(biāo).在知識(shí)的形成過(guò)程中,突出形象的感覺(jué)、形
12、象的儲(chǔ)存、形象的判斷、形象的創(chuàng)造和形象的描述,重視有效的動(dòng)手操作和情境的創(chuàng)設(shè),讓學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)跟、動(dòng)口,多種感官參加學(xué)習(xí),使操作、觀察等有機(jī)結(jié)合,激發(fā)學(xué)生多向思維.
〔三〕注重讓學(xué)生養(yǎng)成數(shù)形結(jié)合的良好習(xí)慣
我們?cè)趯W(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的解決問(wèn)題、認(rèn)識(shí)整數(shù)、分?jǐn)?shù)、小數(shù)的意義以及加、減、乘、除的意義及計(jì)算時(shí),在解決分?jǐn)?shù)應(yīng)用題時(shí),就要求學(xué)生畫(huà)出線段圖來(lái).在學(xué)習(xí)了平面圖形、立體圖形以及它們的周長(zhǎng)、面積、外表積、體積發(fā)生變化時(shí),都要求學(xué)生畫(huà)出圖形,用“形〞來(lái)理解它們的變化,從而再用數(shù)來(lái)表示,到達(dá)用“形〞來(lái)理解“數(shù)〞,用“數(shù)〞來(lái)表示“形〞.經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的訓(xùn)練,讓學(xué)生養(yǎng)成數(shù)形結(jié)合的好習(xí)慣,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力和轉(zhuǎn)化能力,
13、到達(dá)數(shù)形統(tǒng)一.
綜上所述,“數(shù)形結(jié)合〞是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)過(guò)程中一種至關(guān)重要的思想方法,它貫穿充分合理地運(yùn)用“數(shù)形結(jié)合〞思想能使學(xué)生更科學(xué)地搭建數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu),培養(yǎng)數(shù)感,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,這對(duì)提高他們的數(shù)學(xué)素養(yǎng)能起到關(guān)鍵的作用.因此,廣闊教育工作者應(yīng)更重視“數(shù)形結(jié)合〞思想的研究與實(shí)踐,不斷豐富它的新內(nèi)涵,從而為數(shù)學(xué)教育事業(yè)奉獻(xiàn)自己的綿薄之力.
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