“数形结合”思想在小学数学教学中的应用策略研究

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  摘 要:在信息化时代,人们习惯了运用图片、视频来了解和学习知识。在数学的学习中,数形结合是增加理解能力的捷径,也是数学教学中倡导的方法,教师应该充分、广泛地将其应用于教学中,也应鼓励和提倡学生在解题时,学会大胆地通过画出图形或图像,打开解题思路,开拓数学思维。
  关键词:“数形结合”;小学数学教学;应用探究
  一、 引言
  小学生对抽象的事物难以理解,他们的年龄决定了他们更容易接受直观、形象的东西。在数学中,有些概念性的数学语言,会打击他们的学习积极性。小学阶段是培养学生数学学习兴趣的阶段,也是夯实数学基础的关键期。教师要根据学生的实际情况,将抽象性的知识进行转化,从而激发学生的学习积极性。
  二、 小学数学教学中存在的问题
  (一)学生对数学学习缺乏兴趣
  学生在遇到难题和挫折时,缺乏与教师的有效沟通,导致难题、易错点积累在一起。随着教学进度的不断变化,这些没有及时解决的问题,就变成数学学习中的障碍和绊脚石。比如,在学习比较大小时,传统教学中,教师缺乏引导,很多学生在思考时思想抛锚。没有生活实践经验,想象的也是与知识点不相关的内容。学习上缺乏兴趣,就没有学习的动力,数学自然变成了恶性循环的状态。
  (二)教师综合水平不高
  一个优秀的教师,应该是学生喜欢的,综合能力强、有魅力的,而不是一个教书匠。很多数学教师有专业能力,但与小学生的沟通交流中,缺乏耐心,甚至会有过激性或伤害性语言,导致学生学习这门学科时,就会有很强的自卑感。还有的教师在传授的过程中,缺乏引导性,学生学习的过程吃力,无法解决抽象的问题。教学课堂是否紧张活泼、是否高效并吸引学生,这最能考验教师的综合素养。在课堂学习中,教师表达形象生动,富有幽默感,这会让学生对拥有丰富知识的人有崇拜之情,学习起来也会更加积极有动力。
  (三)小学生的理解能力有限
  小学生在这个世界上经历的事情少,认知能力和理解能力差,对复杂有难度的数学问题不能理解,也不会分析。而数学这门学科具有很强的抽象性,特别是到了小学高年级,不是简单的加减乘除,而是涉及数学综合能力。如何提升学生的逻辑思维,在教学中让他们学会发现问题、思考问题、解决问题,这一直是教学中需要研究的问题。如果学生分析理解能力差,就无法将整个题目读懂。一道应用题中,可能涉及抽象的混合运算,对基础不强的学生来说,理解起来非常难,教师要将数学运算与图形结合,来提高学生的理解能力。
  (四)教学模式单一枯燥
  数学的学习是有一定规律的,不是一蹴而就的,需要循序渐进的过程,这样基础才能更扎实。小学阶段从简单的数字到复杂的概念,再到实践生活中解决问题,教师并没有根据学生的实际情况,运用科学的学习方法,而是简单直接的倾倒式教学。教学模式老旧、方法枯燥,不能将抽象有难度的问题,通过形象的比喻,转换成图形,小学生就会失去学习的动力。新教改后,虽然在某些方面有所改善,但缺乏监督考核机制,很多本质的问题不能解决,教师也缺乏成熟的理念。教学模式的单一,不利于培养学生的思维能力,学生对数学的积极性和探索性不能发挥,就无法做到数学能力的提升。
  三、 分析数学教学中“数形结合”的重要性
  (一)数形结合思想使学生自主学习能力变强
  大部分人的兴趣不是天生就有,而是需要在学习的启蒙阶段去培养,所以教师在教学中应以学生为中心,根据学生的实际情况,引导小学生对这门学科产生兴趣。如何让小学生对抽象的知识感兴趣?最重要的是将复杂难以理解的知识,变成数形结合的方式,这样相对简单容易理解,学生就会有成就感,进而增加学习数学的信心,不会因为挫败而变得沮丧。数形结合将复杂问题简单化,学生变成自主性学习。比如,在学习“小时、分钟、秒”课程时,学生不好区分,对它们的换算也感觉一头雾水,教师要通过趣味性引导,让学生在实际生活中体验数学的魅力。如用实物替换来增加理解,橡皮代表秒,课本代表分,书包代表小时。换算结果是:一个课本就是60个橡皮,一个书包就是60个课本,这样以实物的具体形式,让学生弄清楚它们之间的换算。这些实际中的物体,就是形的表现。用这种形象直观的教学方式,就容易被学生接受,学习如鱼得水,对数学的兴趣就变得浓厚。
  (二)数形结合思想使学生的理解能力得到提高
  新教改要求课堂要发挥学生的主人翁思想,以学生为主导,因此在教学中要根据学情,提高学生对数学的积极性,培养学习兴趣,让小学生循序渐进地适应教学。小学阶段的学生,对未知充满好奇,有探索新知识的欲望。他们精力充沛,能快速接受新知识。教师要充分了解学生的学习基础,思维模式,把数形结合的方法,更有针对性地传授给学生,让学生更快速提高理解能力。人们对图形和图像的东西,天生有一种亲近感,对抽象长篇累牍的文字有畏惧和逃避感,这也提醒教师,能运用图形表达的,尽量图文结合,避开太过抽象的思考,这会让小学生有强烈的挫败感,对以后的数学学习不利。
  (三)数形结合思想让学生思路更加清晰
  小学阶段的学生,理性思维较弱,教师可以通过感性的方式来引导,把解题方法和思路以图形的方式表达出来,学生对图像更有亲切感,通过直观的分析,解题思路被打开。在教学中,教师要根据班级学生的学习能力,培养他们在草稿纸上写写画画的习惯,通过图形或图画理清思路,找到解决问题的关键点,从而增加小学生对抽象问题的信心,提高数学综合素养。教师在平时的教学中,对图形的示范也不容忽视,不能不成比例,这会造成思维的偏差。教师要抓住课前引导、课堂训练、课后检测的机会,充分利用数形结合,让它形成一种习惯性的思维。
  (四)把握数学图形,提升空间思维
  在小学数学的学习中,学生要通过实践活动对数据有一定的认知,通过数据和图形结合的形式,对生活中的长方体长、宽和面积有一定的概念,从而强化空间思维。比如通过步行丈量,去估算学校游泳池的周长、面积;通过目測课桌大小,估测它的长和宽;让他们估测黑板的面积、钢笔的长度,书包的周长等,再用尺子去检验估算是否有差距。这样来强化学生的空间思维,在实践中加深对空间图形的认知,同时让学生对数学充满兴趣,与同学之间加强了沟通协作,有利于培养良好的学习氛围。再比如,在小学高年级数学中,有圆形、柱形,可以让学生去观察生活中圆的运用,再想象球体跟圆形有哪些相似处,他们之间有没有关系?教师引导学生去领会球体是由无数个圆形组成的,以此对球体有了更多的想象空间,这种通过图形加深印象,提升空间思维和想象的方法,应该更好地运用在数学教学中,让实践与数学知识理论相结合。   四、 “数形结合”思想在小学数学教学中的应用策略
  (一)在抽象性知识教学中应用“简易图”
  在小学数学中,抽象的知识无法让学生理解和消化,教师通过数形结合,将抽象的知识变得更浅显易懂,这大大减少了学生的学习压力,也让教师的教学更顺畅。数学在计算上,要求特别准确,不允许有丝毫差错,否则谬之千里。所以教师在学生的数形结合上,必须严格把控细节,不能把简易图画得不成比例,这样会造成理解的偏差。比如,在小学低年级阶段,教师在教学中遇到运算题,如果数字不是太大的话,教师可以通过画出图形,然后涂上颜色来加强分数乘法运算,学生在不断的练习中,就能够找到数学运算的规律,提高数学能力。再比如,在学习四则运算时,有这样一道应用题:动物园在3天内接待小朋友980人,如果以这样的人流量计算,那么5天一共接待多少人?在解题过程中,教师要先给学生分析思路,先计算动物园一天接待的小朋友数量,然后再计算5天的,在这个过程中教师如果只是枯燥的讲解,小学生不一定能完全理解,如果数形结合的方式,他们就会很容易找到解题方法。
  (二)利用“线段图”,拓展学生的思维
  “线段图”是数学教学中常用的方法,能有效帮助学生理解题意,把抽象复杂的应用题通过简单的线段图呈现出来。线段图简洁明了,能迅速让学生理解题意中的复杂关系,有清晰的解题思路,有更多元化的解题方法。应用题的解题方法不止有一种,就如“条条大路通罗马”一样,只要最后结果相同,解题思路有的迂回,有的简洁明了,但学生如果多几个思路,就能锻炼不同的思维方式。“线段图”的学习,要从一年级就开始学会运用,让学生通过直观的图形,联想到不同的思路,能有效拓展思维,对以后的数学学习打下良好的基础。教师在数学教学中的点拨启发是非常关键的,如果遇到一点小的阻碍,学生的思维可能被卡住,教师要引导学生寻找数学规律。学会了这种思维套路,以后遇到类似的题型,就会迎刃而解。比如,小狗有6只,比小猫少2只,问一共有猫狗多少只?教师在最初教学生分析画线段图时,可以先让学生画出6只小狗的标注,然后加上小猫两段虚线,学生通过具体的线段图就容易理解,正确地解答出来。
  (三)数形结合思想来帮助学生提高运算能力
  小学生的年龄决定了他们的认知能力,教师不能以自己的能力来衡量小学生对抽象知识的理解,他们经历少,思考匮乏,需要经过一定的实践经验才会明白数学概念。这就要求教师不能强行把有难度的问题让学生硬性消化。运用数形结合,不但提高理解能力,还能让小学生思维更清晰,运算能力更高效快捷,抽象的概念通过图形分解,更易于小学生理解。学生根据对题的解读,画出对应的图形,图形应显示关键数字,以此巧妙将应用题分解。教师要研究数形结合的方法,哪些类型的题比较适合。除了课堂板书之外,还可以寻找更多的教学图片,以丰富学生的学习渠道,让学生不拘泥于理论知识,通过图形的运用,让学生有开拓的思路。比如,在学习圆柱体的表面积时,如果只是学习课本上简单的解题,学生不能解决生活中的实际问题,教师应该为学生提供圆柱体教具,让学生通过直观的物体,更深入解决综合性问题。
  (四)利用多媒体教学,让数形结合更直观
  随着科技的进步,现代化的工具被普遍运用到教学中,多媒体教学设备的运用,有利于小学生快速理解抽象的问题。多媒体的智能化和交互功能,让小学生对数学知识体系,有更清晰的概念。在展示数学图形时,特别是立体空间变化,比如圆柱、圆锥、圆台等,需要借助多媒体来提升学生的想象力,打开思维空间。比如在学习“三角形”内容时,教师可以提一些生活中常见的问题:你见过的梯子都是什么形状的?为什么梯子是三角形和长方形而不是圆形?长方形的梯子为什么要斜靠在墙上,而不是直直地立着?让学生通过思考,展开讨论,并想象如果梯子换成其他形状,对工人的安全有没有影响?教师通过启发和引导,让学生得出结论:三角形最稳定。又比如,在学习多边形关系时,在比较高和底都相等的三角形与平行四边形时,可以让学生通过剪纸的形式分析,引导得出结论:两个三角形的面积等于平行四边形面积,而且三角形面积越小,平行四边形面积也越小。通过多媒体教学,能让学生对多边形有直观的了解,减轻教师的教学压力,提高小学生对抽象问题的解决能力。
  五、 在小学数学中关于“数形结合”的反思
  (一)数形结合种类有限,在教学中不能充分运用
  数形结合是数学教学中一直以来的方法,新教改后更加提倡把它作为一种教学思想,因为数形结合在实践生活中,有着重要意义。不但让枯燥的教学更加生动化,也提高了教学效率。教师在引导学生数形结合时,运用的数量并不多,在种类上也是简单的某一种形式,缺乏丰富性。小学教师要通过创新的教学方法,让学生逐步形成全新的思想理念,也就是数形结合成为解题的思路,并且运用到生活中。生活处处是学问,也隐藏着很多数学问题。学生需要通过新媒体或其他手段,了解更多数学图像,把这些图像都转化成数学知识,从而对数学有了全新的思维方式。
  (二)数形结合要防止“结而不合”
  数形结合丰富了数学教学,提高了学生的学习积极性。学生在遇到复杂的数学问题时,能通过简洁直观的方式解决。但培养学生数形结合时,要防止“结而不合”,不能片面地拆开理解。比如,有的教师在教学时,运用了数形结合的思想,让学生的关注点在图形上,但却忽视了数量的记忆,甚至学生对题意的认知印象不深。这种“结而不合”的教学,让学生关注点全部在图形上,没有把原题和图形完全当作一个整体,学生对图形有短时间的大脑刺激,但没有将数与形结合,这种教学质量会受到严重影响。所以教师在学习新课时,要让学生在课下充分准备有关内容的图形工具,让学生提前研究分析,找出图形之间的相似处,教师要对学生遇到的问题,给予启发性帮助。
  (三)“数形结合”要运用思维导图来完善
  在数学学习中,不能单一地进行“数形结合”,数形结合的概念是很广泛的,除了某一类型的数学应用题来直观表达,还要对教材中的整体知识结构做“思维导图”。教师要引导学生对知识框架有系统性的概念,这就需要通过思维导图来提升。可以先从简单的做起,从教材目录中,仔细思考每个章节的逻辑关系。让小学生通过简单的图画,分清主次关系、逻辑顺序等,这种思维导图的形式,有利于对知识的整体把握。
  六、 结语
  数形结合在小学数学教学中起着举足轻重的作用,学生遇到复杂的问题,通过图形分析,让抽象的问题变得更直观。通过数形结合,联系上下文,提高學生的理解能力,培养思维空间。用简单的形式解决复杂的问题,让“数形结合”应用于数学教学中,提高小学生对问题的解决能力。
  参考文献:
  [1]刘一波.数形结合在小学数学中的运用[J].学周刊,2017(8):87-88.
  [2]刘东强.小学数学教学中“数形结合”思维能力的培养[J].小学数学研究,2016(11):88-89.
  [3]郑丽.浅谈小学数学教学中数形结合能力的运用[J].校外教育,2015(16):108-109.
  作者简介:
  曹荣玉,福建省龙岩市,福建省龙岩市上杭县通贤中心小学。
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