数形结合是数学解决问题的奇葩
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数形结合是数学解决问题的奇葩
贵港市港南区桥圩镇南兴小学李康
数形结合思想是一种重要的数学思想。数形结合思想方法,就是把问题的数量关系和空间形式结合起来去分析问题、解决问题,其实质是将抽象的数学语言与直观的图形结合起来,使得抽象的数学概念或复杂的数量关系直观化、形象化、简单化。小学生的思维水平发展还不够成熟,特别是对于后进生,理解抽象思维的内容难度较大,这时可以用图形形象地表示出来,然后“按图索骥”,这样很多问题便可迎刃而解。
著名的数学家华罗庚指出:“数缺形时少直观,形少数时难入微,数形结合百般好,隔离分家万事修”。“数”和“形”是紧密联系的,二者的紧密联系有助于培养学生的多种能力。
一、“数形结合”,培养学生问题解决能力。
首先,数形结合是解决问题的有效策略
在数学教学中,抽象的内容教学似乎是一个极大的难题,原因何在?主要的问题在于我们以往的教学不承认学生经验中的“符号世界”,没有给学生提供机会经历“从具体事物→学生个性化的符号表示→学会数学地表示”这个过程。
例如,在解决“一张桌子最多可以围坐6人,15人至少需要多少张桌子?”这一问题时,有的学生可能会通过实际“排演”找到答案;有的学生可能会用长方形的小片表示桌子,用小圆片表示人,然后通过操作找到答案;还有的学生可能会在白纸上画出下图给出答案。当
然,也有的学生会通过列算式求得结果。
×× ×× ××
× × × × ×
×× ××
1张 2张 3张
又如,《标准》在第二学段给出了一个案例:按照3个红气球、2个黄气球,1个绿气球的顺序摆下去,第16个气球的颜色是什么?学生利用经验,可以给出多种解题策略。 ↓
策略一: ……策略二:A 表示红气球,B 表示黄气球,C 表示绿气球,
↓
A A A
B B
C A A A B B C A A A B B C ……
策略三:1表示红气球,2表示黄气球,3表示绿气球,
↓
1 1 1
2 2
3 1 1 1 2 2 3 1 1 1 2 2 3……
以上案例说明,“数形结合”体现在解决问题中,利用图形的直观性分析,从多种途径去解决问题,逐步体会用数、形将实际问题“符号化”的优越性。
二、“数形结合”,培养学生的形象思维能力。
按照现代科学研究的最新成果,人的大脑左右两半球各有不同功能,左半球是主管抽象思维,右半球主管形象思维,两者相互配合,红 红 红 黄 黄 绿
红 红 红 黄
8米 3米
相辅相成,相互促进,才能使个体得到和谐发展。“数形结合”思想,不仅能调动右脑思维的积极性和主动性,提高了形象思维能力,还促进了个体左右脑的协调发展,使人变得更聪明。
形象思维对学生的学习具有重要的作用。在数学教学中,教师应用启发式教学法,不是满足于将知识和结论直接告诉学生,而是创造问题情景诱导学生自己动脑去“发现结论”,让学生充分展现自己的形象思维过程。
且看罗鸣亮老师的《解决问题的策略》是怎么做的。梅山小学
的长方形花圃长8米,重修后长增加了3米,面积增加了18平方米。请问花圃原来的面积是多少?
探究:学生独立思考后只有两个学生能立式解决。在交流中生
1纯粹语言解释,生2画图解释,所有的学生只听懂了生2的解释。然后罗老师就引导学生画图来理解数量关系,解决问题:
1:再给你一次机会,你会怎么做?师生一起根据题意画示意图
这种数形结合的解题方法多么简便,几乎可以达到“图形一画出,解答自然出”的效果实在是巧妙,而且充分地培养了学生的形象思维能力。
三、“数形结合”,培养学生的推理能力。
培养初步的逻辑思维能力作为一项数学科目目标,既符合数学
18平方
米
的学科特点,又符合小学生的年龄特点。2000年教育部颁发的《九年义务教育全日制小学数学教学大纲(试用修订版)》中明确规定,要“结合有关内容的教学,引导学生进行观察、操作、猜测,培养学生会进行初步的分析、综合、比较、抽象、概括,对简单的问题进行判断、推理,逐步学会有条理、有根据地思考问题;同时注意思维的敏捷和灵活。”
应用数形结合进行推理,让抽象的数量关系通过图象形象的表现出来,使推理的过程变得简单直观,更易于学生得出结论。特别是中高年级学生,正是发展学生抽象逻辑思维的有利时期,应用数形结合,提供了一个十分有效的方法。
如:“植树问题”教学片段
学生通过画图模拟植树,得出线上植树的三种情况。
师:“”代表一段路,用“ / ”代表一棵树,画“ / ”就表示种了一棵树。请在这段路上种上四棵树,想想、做做,你能有几种种法?
学生操作,独立完成后,在小组里交流说说你是怎么种的?
师反馈,实物投影学生摆的情况。师根据学生的反馈相应地把三种情况都贴于黑板:
①\___\___\___\ 两端都种
②\___\___\___\___ 或___\___\___\___\
一端栽种
③___\___\___\___\___
两端都不种
师生共同小结得出:两端都种:棵数=段数+1;一端栽种:棵数=段数;两端都不种:棵数=段数—1。
以上片段教师利用线段图帮助学生学习。让学生有可以凭借的工具,借助数形结合进行推理与总结,使学习得以继续,使学生的逻辑思维得以发展,也使数学学习的思想方法真正得以渗透。
又如以下教学片段:
师:二(1)的小朋友们正在布置花坛,在四个角各摆一盆,一共摆了多少盆?
师:如果每边各摆3盆,一共摆了多少盆?请同学生画图表示。
生通过画图,找出了答案。摆4盆呢?
教师引导学生的主要思路。
生1:上下各3盆,另加2盆,3×2+2=8
生2:每边3盆,3×4=12盆,顶点上的多算一次,所以3×4-4=8。
生3:……
师:如果每边摆4盆,一共摆多少盆?摆5盆呢?……在练习纸上画出点子图。