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摘要:数形结合就是把抽象的数学语言、数量关系与直观的几何图形、位置关系结合起来,通过“以形助数”或“以数解形”将抽象思维与形象思维的结合,可以使复杂问题简单化,抽象问题具体化。在小学数学学习的过程中,数形结合不仅能使数学问题变得简单、易思考,而且能帮助学生学会辨析、评价,有利于小学生思维能力和创造能力的发展,发展高阶思维。
关键词:数形结合;高阶思维
教学不断深入改革的今天,不仅注重教师“教”的过程,更加注重学生学的过程。数学是一门博纳、综合性的学科,对学生思维能力的要求甚高。当下,“高阶思维”这个词常常在小学数学的教学研讨中出现。什么是“高阶思维”呢?理解和应用只属于低阶思维能力,分析、评价和创造属于高阶思维能力。高階思维是高阶能力的核心,主要指创新能力、问题求解能力、决策力和批判性思维能力。高阶思维能力集中体现了现下教育对高素质人才的要求,是适应时代发展的关键能力。如何在小学数学教学中提升学生的高阶思维能力?“数形结合”便是通往的轨道,搭建的桥梁。
华罗庚曾说:“数缺形时少直观,形少数时难入微。”在小学数学学习的过程中,数形结合可以把抽象的数学语言、数量关系与直观的几何图形、位置关系结合起来,通过“以形助数”或“以数解形”将抽象思维与形象思维相结合,可以使复杂问题简单化,抽象问题具体化,帮助学生学会辨析、评价。有利于小学生思维能力和创造能力的发展。下面结合日常教学中的一些案例,谈谈数形结合的应用对小学生高阶思维能力形成的影响。
一、以“形”思“量”——会辨析
数学是一门抽象性学科,小学生的抽象概括能力不够强,他们对抽象概念的理解有一定的难度,如“量”的概念。数学中的量不仅包括长度、重量、面积等,还包括如大小、多少等这些数量。而研究量与数量间的关系是数学学习中至关重要的部分。以二年级《求比一个数多(少)几的数》一课为例,学习这一课之前,学生已经有了非常明确的“多”和“少”的概念,却往往在做题的时候简单认为“多”一定用加法,“少”就用减法。引导学生画出简单的实物图,不仅可以帮学生从实际情景中辨别谁比谁多(少),多(少)多少,而且能直观感知并辨析数量之间的关系。
【教学片段】
师出示情境图,生找出信息:小英做了11朵花,小华比小英多3朵,小平比小英少3朵。
解决问题1:小华做了多少朵?
师:要求小华做多少朵花?需要题目当中的哪些已知条件呢?生:小英做了11朵花,小华比小英多做3朵。
师:根据这两个信息,你准备怎么解决这个问题呢?
生:小华做了14朵,我是数的。
师:你能(用磁扣)摆出来,数给大家看吗?
生1:我第一行先摆了小英的11朵,第二行再摆小华的,先摆出和小英同样多的11朵,再在后面多摆3朵。就得到小华的14朵。小英:00000000000
小华:00000000000000
师:你说的和小英同样多的11朵是哪些?多出的3朵又在哪?生指出。
师相机标出:
小英:00000000000
小华:00000000000000
师:你摆的很清楚,说的也很好,谢谢你。
追问:现在能清楚知道小华有多少朵了吗?怎么列式?
生:11+3=14朵。
师:你还能看出什么?
生:我们不仅知道小英少,小华多,还能看出小华比小英多3朵,小英比小华少3朵。
有了实物图的直观,学生清楚地看到“同样多”和“多出”的部分,谁比谁多,谁比谁少,一目了然,数量关系潜移默化的在脑海中就形成了。所以在教学中借助数形结合的思想方法,让学生在画一画、比一比中建立起图形直观与抽象思维之间的联系,既能引导学生在观察、分析、评价中数形结合,将思维外显,又让学生在探究中依据实物图发现数量之间的内在联系,有效提升学生的思辨意识。
二、依“形”推“理”——助解释
这里的“解释”有评价、质疑之意。在我们的数学课堂上,追求以学生为主体,构造师生互动、生生互动的课堂,引导学生用数学语言对数学进行合理、简洁的表述。其过程在课堂上的理想体现在于学生之间的质疑和评价,由一次次认知上的冲突达到释疑和解决问题的效果。数形结合是学生最喜欢也是最方便好用的论据依托。
【案例】一年级练习中有一题:一张方桌坐4人,两张方桌拼一起坐几人?3张拼一起呢?4张呢?5张呢?
生1:一张方桌坐4人,两张就做8人。
生2:不对,不是8人。是6人。
生1:怎么会是6人呢?4+4=8。
生2(着急):老师,我能上去讲吗?
师示意上台
生2(拿出自己画的图):像这样两张桌子拼一起,中间就没办法坐了。我用圆圈代替人,数一下只能坐6人。
生3:哦,我知道了,所以三张桌子拼一起只能坐8人。师:你们觉得呢?
生:同意。
师:那就是说像这样把桌子拼一起,增加一张桌子不是增加4个人?
生2:是的,只增加2个人。
生1:对,对,对。
师满意的点点头:你们太棒了!
借助画实物图,激发了学生观察和质疑的兴趣,有助于学生倾听,主观上将听到的和图形进行对比,引发思考,从而发生质疑和评价。
三、借“形”思“形”——促创造
思维创新是高阶思维发展重要的一点,《2011版数学课程标准》明确指出:在数学课程中,应当注重发展学生的空间观念和几何直观。空间观念往往是学生数学思维创新的阻碍。如果在教学中利用数形结合,能帮助学生突破障碍,求异创新。
【案例】在苏教版五年级《组合图形的面积》教学中,我设计了下面的补充练习:计算下面图形的面积
师:同学们,这个图形的面积你打算怎么求?
生:可以将这两个三角形的底和高分别测量一下,求出他们的面积再相加。
师:恩,是个好办法。我们来看看题目提供了哪些数据(PPT出示数据)。
师:现在你能按你想的做做吗?
生:不能,因为三角形的底分别是多少不知道。师:那你怎么解决呢?试一试。
师巡视,抽同学说一说。
生1:我在图形的上面添了一条线段,这样就把这个图形补成了长方形,算出长方形的面积,再减去空白三角形的面积就可以了。师:你们也是和他一样想的吗?还有没有不一样的想法?
生2:老师,这两个三角形是等高的,可以把左边的三角形移到右边拼成一个大三角形,高就是18,底就是36,所以面积就是18x36+2=324。
学生鼓掌。
师:太棒了,你们真是太有想法了,老师打心眼里给你们点赞。师出示PPT动画,学生感知并解答。
思维决定思考的方式,决定了学习数学的程度。在数学学习中,通过图形的观察与操作以及数形结合的分析,提升了学生的想象力、动手操作能力和有序思考的思维品质。这样做,既能培养学生勇于尝试、敢于创新、探索的精神,又有效地提高了学生思维的发散性和灵活性,使得学生的高阶思维得到很好的培养。
参考文献:
【1】曹红涛.数形结合思想在小学数学教学中的渗透研究【J】.中国校外教育,2015(10):129-129.
【2】李云.“数形结合”在小学数学教学中的应用【J】.数学学习与研究,2016(18):57-57.
【3】盛秀.数形结合在小学数学中的应用【J】.教育,2014(24):74-74.