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数形结合思想在小学数学教学中的应用

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数形结合思想是一种在小学数学教学中常用的数学思想,数形结合思想有利于学生对知识的记忆,可使学生很好地理解知识的含义。小学数学从一开始就是采用数、图、形呈现教学内容的,而且贯穿在整个小学数学的始终,从这一侧面强调了数形结合思想的重要性,也要求老师们在教学中去对这一思想方法的渗透,把数量关系和空间形式结合起来去分析问题、解决问题。小学生的数学学习过程也是思想形成的过程,数学思想的形成离不开数学方法的应用,著名数学家华罗庚说过:“数缺形时少直观,形少数时难入微,数形结合百般好,隔离分家万事休。”可见数形结合在数学中的地位。对于小学生来说,对“数”的认识只是处于初级阶段,对“形”的认识受到思维的局限而无法拓展,教师应加以引导,以加强学生对题意的理解和数学思想的培养,本文通过具体的实例从以下三个方面进行了论述。

一 数形结合思想有助于激发学生的学习兴趣

当我们步入数学这个充满生机、瑰丽多姿的大千世界时,其内容的丰富与深刻、方法的优美与奇特等,无不给人以美的享受。数形结合不仅可以关注美育,给枯燥的数学注入美的价值与活力,更能有效激发学生的兴趣。

我们一年级的教学中,数形结合这种思想会体现得尤为重要。如在教学1~10的认识时,先让孩子们通过数海鸥、数树、摆小棒、摆石子等方法认识数与物的对应,这里的物其实也就是“形“的体现,这样就让孩子对数有了兴趣,有效地突破了教学中的难点。

利用数形结合,引导学生领略数学的美,使学生对数学产生强烈的情感、浓厚的兴趣和探讨的欲望,从而克服数学学习的困难。

二 数形结合思想有助于提高学生的理解能力

小学生的数学学习是从形象到抽象的过程,也就是学生把日常生活中接触的问题转化成数学问题进行探究,再把探究所得到的结论应用于生活,最终培养一种数学品质,而这一过程离不开理解能力和解题能力的提高,如何提高学生的理解能力和解题能力?“数形结合”是一种行之有效的方法。

1.借助“简易图”,理解抽象的数学内容

在教学中渗透数形结合的思想,可把抽象的数学概念直观化,帮助学生形成概念;也可使计算中的算式形象化,帮助学生在理解算理的基础上掌握算法;还可使复杂问题简单化,在解决问题的过程中,提高学生的思维能力和数学素养。

例1:数学四年级四则运算时:冰雪天地游乐场3天接待游客987人,照这样计算,6天预计接待多少人?

思路:首先求出1天接待的人数,再求出6天可接待的人数。图解题意如下:

3天见图1,6天见图2。

列式计算:(987÷3)×6=329×6=1974(人)。

利用数形结合的方法进行教学,学生表象清晰、记忆深刻,对算理的理解透彻,既知其然又知其所以然,数形结合是形象思维和抽象思维结合的一个过程,可以用形象的图形解决抽象的问题。而我觉得所谓的形不一定只限于图形,这种形可以是生活中的各种实物,甚至是情境,只要是能以数字结合起来易于理解、掌握、计算就行。

例2:教学和是5的加法。我们可以通过下面的方法使学生学习:由秋天到了,小动物们去自己的菜地里收获蔬菜的情境图引入,让学生观察。出示“萝卜图”:3个白萝卜和2个红萝卜。问一共有几个萝卜?即“3个白萝卜和2个红萝卜合起来”与“2个红萝卜和3个白萝卜合起来”都是在求“一共有几个萝卜”。

要是不出示图直接讲,就会显得空洞,而且可能学生仍然不明白,但在图形的直观帮助下,学生很快就明白3+2=5和2+3=5的结果。

利用情境让原本枯燥的数的组成练习变得趣味横生,从现实情境中“学数学”迁移到操作活动中“做数学”,这是教学的一次质的飞跃。一方面,有助于学生将知识内化;另一方面,为由动作思维过渡到符号思维作准备。

通过数形结合,学生不仅理解了题意,而且能很容易得出结果。在现实的情境、趣味的游戏、开放的活动和务实的作业中结合“形”,进一步强化了对知识与技能、过程与方法的训练,使学生感受到了数学学习的趣味性、挑战性。

在教学中运用数形结合,把抽象的数学问题直观化,找到问题的本质,可以提高学生的理解能力,从而使学生的解题能力得以提高。

2.借助“线段图”形象地理解数量关系

把“线段图”作为理解题意的“工具”,很多老师非常熟悉这一方法,在学生时代,线段图帮了我们不少的忙。而如今,利用线段图来帮助理解题意慢慢地被学生所弃用,因此,在解题的过程中,忽视了分析题意,所以线段图在小学阶段也用得少,但是线段图作为理解抽象数量关系的形象化、视觉化的工具,作用不能忽视。

例3:小红和小明两人同时从家里出发,相向而行。小红每分钟走60米,小明每分钟走70米,3分钟相遇。他们两家相距多少米?依题意所得线段图如下:

直观的线段图(图3)不仅可以吸引学生的兴趣,更重要的是可以帮助他们找到数量关系“小红走的路程+小明走的路程=总路程”。

“路程问题”是用线段图最多的一种题型,但并不是只有“路程问题”才可以用线段图,还有很多题型都可以用到。

例4:数学四年级简便计算时:一本书共234页,我昨天看了66页,今天又看了34页。还剩多少页没有看?

借助“线段图”,变抽象为形象,学生能清晰地看到书页的数量关系“总的页数-昨天看了的页数-今天看了的页数=剩余的页数”,化繁为简,不但能很好地帮助学生理清数量间的关系,还能明确和拓宽解题思路。

3.借助“坐标图”帮助理解空间观念

小学生的空间想象能力受到认识局限性的影响,无法拓展,这直接影响他们对很多知识的理解,例如三年级的“位置与方向”,这时我们可以引入“坐标图”,通过画“坐标图”帮助学生理解题意和解题。

例5(见图5):从小红家到小丽家的方向是南偏西40°,距离300米,那么小红家在(北)偏(东)的方向上,距离是300米。

数学教学的目的是让学生养成数学品质,而体现它的手段是生活中能应用数学,这就要求我们提高他们对数学的理解能力,数形结合不仅可以提高学生的理解能力,对他们如何应用数学也起到示范的作用。

三 数形结合思想有助于训练学生思维的灵活性

思维品质是指一个人在思维活动中智力体质的表现,是区分一个人智力高低的重要指标,研究表明,学生良好的思维品质都是通过适当的教育逐步形成和培养起来的,小学数学教学,表面看是让学生理解、掌握和运用数学知识的过程,而实际上却是培养学生的思维能力,让学生形成良好思维品质的过程,学生具有良好的思维品质,智力才会有较大的发展,人的潜能才会得到充分的开发,因此,培养学生良好的数学思维品质,一直也是数学教学最基本、最重要的目的。

运用数形结合能使数量间的内在联系变得直观,是解决问题的有效方法。在分析问题的过程中,注意把数与形结合起来考虑,根据问题的具体情形,把图形的问题转化成数量关系的问题,或者把数量关系的问题转化成图形的问题,使复杂的问题简单化,抽象问题具体化,化难为易,不仅能使学生主动积极学习,更能提高学生的思维能力。

例6:如图6,直角三角形∠1是30°,那么∠2是多少度?

把图形问题转化为数量关系的问题,学生通过图6可知∠3是90°,而根据“三角形内角和为180°”得出∠2=180°-(90°+30°)=60°。

例7:一辆汽车每小时行驶40千米,那么5小时行驶了多少千米?

通过数量转化为图形,学生很快就得到了答案:

40×5=200(千米)

在解题的过程中,不仅要引导学生把图形的问题转化成数量关系的问题,也要引导他们把数量关系转化成图形的问题。

例8:在教学比较分数的大小时,比较1/2、1/3的大小,对于这样的题,学生可以通过通分来比较,但如果比较三个分数甚至更多分数的大小时,通过通分学生就有一定的困难了。比较1/3、1/4、1/5的大小,这时我们可以引导学生通过画图(见图8)来解决。

只有在小学阶段培养学生的思想方法,才能有灵活的数学思维,也只有那样,才能灵活地应用数学,数形结合是将抽象的数学语言与直观的图形联系起来,使抽象思维和形象思维结合起来,把无形的解题思路形象化,发挥直观对抽象的支柱作用,揭示数与形之间的内在联系,实现抽象概念和具体形象之间的转化,我们提倡多种方式来渗透数形结合思想,要培养学生胸中有图,见数想图,以开拓学生的思维视野。

总之,在小学数学教学中,数形结合能不失时机地为学生提供恰当的形象材料,可以将抽象的数量关系具体化,把无形的解题思路形象化,不仅有利于学生顺利、高效地学好数学知识,更有利于学生学习兴趣的培养、智力的开发、能力的增强,为学生今后的数学学习打下坚实的基础。