关于“数形结合”思想在小学数学教学中的应用研究

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  摘  要:数学领域内的数形结合,既是重要的数学思想,又是解决数学问题的方法。小学阶段运用数形结合思想进行实际教学,是对中学数形教学的提前“预热”。其指导思想和应用方法的渗透,对学生认知数形结合起到积极的推动作用。基于此,本文将对“数形结合”思想在小学数学教学中的应用展开研究。
  关键词:小学数学;数形结合;教学实践
  
  引言:
   我国著名数学家华罗庚曾说过:“数形结合百般好,隔裂分家万事休。”由此可见,“数”与“形”在数学教学中是不可分割的一个整体,“数”与“形”相互依存,相辅相成。数形结合的思想方法是数学教学内容的主线之一。下面将从由“数”转“形”、由“形”转“数”、“形”“数”互化三个角度出发,并辅以具体示例进行阐述。
  一、由“数”转“形”
   在实际教学中,需要明确目标,明晰思路,从已知条件出发,构造出合理的图形,并利用已经掌握的数学公式和定理进行求解。
   示例一:
   已知:有一张边长10厘米的正方形纸片,现将四个角各剪去一个边长为2厘米的小正方形。求剩下图形的面积和周长各为多少?
   剖析:此例题对于部分小学生来说不是很好理解,无法根据题设构想余下图形的形状。老师可以在黑板上画出图形的演变过程,如下图:
   初步观察我们发现,图(2)看上去要比图(1)小了一些,因此学生很容易断定面积和周长都比原始图片小。但结合图(3)再次确认后,我们很清晰地看出,变化后的图形周长与变化前的一样,面积不一样。如果不结合图形教学,学生会受题中“剪去”“剩下”等词语的干扰,往往误以为周长变短了。
   示例一所反映的是数形结合思想中,借助“数”的精确性来阐明“形”的某些属性的情形。
  二、由“形”转“数”
   由“形”转“数”,需要根据所给条件和所求目标,分析其特点和性质,并运用已掌握的知识,将图形性质用代数式表达出来。
   示例二:
   如图所示,已知:圆半径R,求:图中阴影部分的面积。
   该图形对于部分小学三四年级的学生来说稍显复杂,包含了多种图形:半圆、扇形、正方形、等腰直角三角形。老师可以根据实际情况,由浅入深,由易到难的进行教学,注意培养学生的解题思路。例如,上图一分为二地看,先求左边正方形的整体面积,然后减去扇形面积,可得正方形中阴影面积;再求右半部分扇形面积,减去等腰直角三角形面积,可得扇形中阴影部分面积。
   但这只是常规思路,通过观察图形,是否能够找到相对简单的算法呢?例如,首先去认真观察上面图形的特点,引导学生在正方形中做一条对角辅助线(如图所示),这样就很容易看到,右面扇形的阴影部分和和左面正方形中的一部分是相同的。因此,我們可以考虑把右侧的阴影部分切割下来补充到左侧正方形中,这样我们就把两部分阴影组合到一起,得到一个等腰直角三角形了。所以,这道题就变成,已知:圆半径为R,求等腰直角三角形(小的那个)的面积了,从而把一个较为复杂的题给简单化了。
   示例二所反映的是数形结合思想中,借助“形”的几何直观性来阐明“数”之间某种关系的情形。
  三、“形”“数”互化
   “形”“数”互化,需要做到由“形”的直观变为“数”的严密,同时还要满足由“数”的严密联系到“形”的直观,它是个互逆的过程,属于充要条件。解决这类问题往往需要从已知和结论同时出发,认真分析找出内在的“形”“数”互变。
   示例三:
   已知:甲乙两车原来共装橘子100筐,从甲车取下16筐放到乙车上,结果甲车比乙车还多4筐。求:甲乙两车原来各装橘子多少筐?
   相信在经过一段时间的训练后,看到此类问题时,学生在脑海中很快就会形成相对应的图形:
   甲车所装的橘子数:
   乙车所装的橘子数:
   共100筐。
   但图形无法自己变化来实现题目的已知条件,这就需要老师帮助学生在原有图形的基础上进行再次创建:
   甲车所装的橘子数:
   乙车所装的橘子数:
   从搬运后的图形中,我们不难得出:现在乙车有橘子:(100-4)÷2=48(筐),原来乙车有橘子:48-16=32(筐)。那么甲车原来有橘子:100-32=68(筐)。
  结束语:
   综上所述,数形结合思想在小学数学教学中发挥着非常重要的作用。它不仅
   将抽象的数学语言与直观的图像结合起来,更重要的是,实现“数”“形”之间的相互转化,将数字问题几何化,几何问题数字化。运用该思想进行小学教学时,需要注意,恰当建立关系,合理进行数形转化,这样才能凸显数形思想在数学领域中的实际内涵。
  参考文献:
  [1]李海霞.数形结合思想在小学数学教学中的应用[J].学周刊,2020(10):107-108.
  [2]叶娟.数形结合思想在小学数学教学中的运用[J].数学学习与研究,2020(03):139.
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