运用数形结合,提炼数量关系

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  一、以形助数,着眼意义理解
  分数解决问题的基础和关键是对“分数的意义”和“一个数乘分数的意义”的理解,学生只有对这两个意义理解到位,才能将较复杂的分数解决问题转化归结为“一个数×几分之几=另一个数”这样的数量关系去解决问题。而一个数的几分之几是多少其实是一个数的几倍是多少的延伸,也就是整数倍到分数倍的延伸,虽然在之前学生已经建构了“一个数×倍数=这个数的几倍”这一数学模型,但要让学生从整数倍过渡到分数倍,还是比较抽象。因此,借助图形帮助学生理解是非常有必要的。
  数形结合,其实质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,通过对图形的处理,发挥直观对抽象的支撑作用,揭示数和形之间的内在联系,实现抽象概念和具体形象之间的转化,发展学生的思维。根据小学生的认知规律,如何借助直观的图形展现一个数乘分数的意义呢?教师可以通过创设一个情境解决,就如,给一面墙刷油漆,每小时刷这面墙的 ,那2小时刷了这面墙的几分之几? 小时呢? 小时呢?让学生根据旧知先列出算式,然后利用长方形表示这面墙,让学生画出长方形中 ×2的部分并说出它的意义(图1)。再让学生在长方形中画出 × 和 × 的部分,并让学生根据画的过程说出它们的意义(图2、图3)。
  图形深化了学生的学习体验,也让学生直观感受一个数乘分数的意义。以形助数,学生不仅对分数的意义有了进一步的了解和认识,更对一个数乘分数的意义形成过程有了更深的感受和体验,这能为接下来应用分数解决问题打下坚实的基础。
  二、转数为形,简化问题类型
  学生之所以会觉得分数解决问题难,一方面因为对一个数乘分数的意义理解不到位,另一方面是由于分数乘除法的解决问题类型繁多,对此教师可以引导学生对分数解决问题的类型进行整合分类,化繁为简。纵观所有的分数解决问题,其实主要分为两大类型:“一个数是另一个数的几分之几”和“一个数比另一个数多(少)几分之几”,用字母表示就是“a是b的几分之几”和“a比b多(少)几分之几”。前者属于部分与整体之间的关系,后者属于不同数量间相比较的关系。如何帮助、引导学生清晰地区分两种类型的数量关系呢?借助线段图是非常直观有效的方法。第一种类型:a是b的几分之几,是属于部分与整体的关系,所以只需要用一副线段图就能表示出a和b之间的关系(图4)。第二种类型:a比b多(少)几分之几,是属于两个数量间相比较的关系,所以需要画两条线段图体现a和b比较的关系(图5、图6)。
  转数为形,帮助学生把复杂多样的分数解决问题简化为两大类型,并直观地让学生能清晰区分这两种类型,为学生解决分数问题提供了明确的方向。
  三、数形结合,提炼数量关系
  运用数形结合能使数量之间的内在联系变得比较直观,它是解决问题的有效方法之一。在分析問题的过程中,把数和形结合起来考察,根据问题的具体情境,先把数量关系的问题转化为图形的问题,再把图形的问题转化为数量关系的问题,使复杂问题简单化,抽象问题具体化,化难为易。在教学一个数乘分数的意义时,教师就可以铺垫分数乘法的数量关系:“单位‘1’×分率=对应具体量”。在之后的分数解决问题教学中,基于一个数乘分数的意义,教师让学生画出线段图,再次强化数量关系。例如,第一种类型“a是b的几分之几”(图4)。线段图中的b是单位“1”, 是分率,a就是对应的具体量。所以根据一个数乘分数的意义,数量关系就是“b× =a”。在这个数量关系中,要求a也就是对应具体量,直接用b× =a,也就是用“单位‘1’×分率”;如果要求b也就是求单位“1”,就可以用方程解的方法,假设单位“1”为x,当然用算术的方法也可以用a÷ =b;如果要求 也就是求分率,根据数量关系同样可以用方程解的方法,设分率为x。也就是说根据线段图提炼出来的数量关系,只要已知单位“1”,分率和对应具体量这三个量中的任意两个,就可以求出第三个未知的量。又如“a比b多几分之几”(图5)。学生观察线段图,b是比较的标准也就是单位“1”,a是与b比较的比较量。所以根据线段图得到数量关系是“b+b× =a”,用文字描述也就是“单位‘1’+单位‘1’的几分之几=比较量”。根据线段图提炼出的这个数量关系,亦能求出未知的量。图形与代数式有着文字叙述无可比拟的优势,小学生在接受此类知识时可能有困难,但这个困难不是不可以克服的,一旦克服,提高便是飞跃性的。
  总之,分数解决问题的教学是个循序渐进的过程,教师教学时应以形助数,着眼于意义的理解,化数为形,化繁为简,为学生解决分数问题提供明确的方向和主线,最终提炼出解决问题的核心——数量关系,帮助学生走出解决分数问题的困境。
  (作者单位:福建省厦门市集美区新源小学 责任编辑:王彬 黄哲斌)
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