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《数学课程标准(2011年版)》指出:数学知识与技能是数学学习的基础,而数学思想方法则是数学的灵魂和精髓。数学思想方法有很多,数形结合就是其中之一。“数”是抽象的,“形”是形象的,“数”与“形”的有机结合,可以使抽象思维与形象思维实现完美统一。可以说,数形结合作为一种重要的数学思想方法,对促进学生的数学学习具有很大的作用。笔者认为,可以从以下几个方面来认识。
一、数形结合,化难为易
【案例1】 《小数的近似数》
出示:近似数1.50末尾的“0”能去掉吗?为什么?
有的学生认为可以,因为1.50=1.5;有的学生认为不可以,因为计数单位不同。学生拿不定主意。
师:一个两位小数,保留一位小数后是1.5,这个数最大可能是几?最小可能是几呢?
生:最大是1.54,最小是1.45。
师:一位三位小数,保留一位小数后是1.5,这个数最大可能是几?最小呢?
生:最大是1.549,最小是1.450。
师(出示数轴):你能在数轴上找出这两个数吗?
学生在数轴上找到点后,教师分别标上这两个数。
师:现在你能找出这个三位小数的取值范围吗?
学生指出取值范围后,教师用括线连起来。(如图1)
图1
师:还有一个三位小数,保留两位小数后是1.50,这个三位小数最大可能是几?最小是几?
生:最大是1.504,最小是1.495。
师(出示第二条数轴):你能在这条数轴上找出这两个点吗?
学生找出点,教师标上数据,然后让学生指出取值范围,教师用括线连起来。(如图2)
图2
师:比较这两幅图,你有什么发现?
生:虽然1.50与1.5的大小一样,但保留时取值范围不一样,保留一位小数,这个数的取值范围在1.549与1.450之间,保留两位小数,这个数的取值范围在1.504与1.495之间。
生:保留的位数越多,近似数越精确。
生:近似数1.50末尾的“0”不能去掉,因为取值范围不同。
【反思】 数轴是一种最基本的数形结合载体。在这个案例中,让学生理解“1.50比1.5更精确”是本节课的难点。为了帮助学生顺利突破这一教学难点,教者分别将“三位小数保留一位小数”与“三位小数保留两位小数”的最大值和最小值分别表示在数轴上,引导学生借助数轴所显示的直观意义,更加具体地理解这两者取值范围不同,进而启发学生对“近似数末尾的0不能去掉”这一知识点有了准确而深刻的认识。
二、数形结合,化繁为简
【案例2】 《解决问题的策略——转化》
出示:1/2+1/4+1/8+1/16+1/32
师:观察这道算式中的数,有什么特点?
生:后一个数正好是前一个数的1/2。
师:你准备怎样计算?
生:先通分,再计算。把这些分数都转化为分母是32的分数,16/32+8/32+4/32
+2/32+1/32=31/32。
师:除了通分,还有没有更简单的方法呢?我们用正方形来代表1,(课件显示正方形),你能在这个图形中表示出这道算式的意思吗?
学生独立画图后,教师搜集并展示作品。(如图3)
师:观察这幅图,你有什么发现?
生:这几个数的和,正好比1少1/32。1-1/32=31/32。
师:是呀,像这样一道算式,后一个数是前一个数的1/2,求这几个数的和,可以用1减去最后一个数。
【反思】 以上案例中,计算“1/2+1/4+1/8+1/16+
1/32”,可以用通分法,也可以画图法,还可以有其他方法。但随着算式中加数个数的增加,如果采用常规的计算方法,就有很大的局限性。如何将一道繁琐的算式转化简单的计算过程呢?教者借助正方形将加法算式形象地表示出来,使加法算式形象化、规律化、可视化,让学生在观察、比较中,轻松探索出计算规律。
三、数形结合,化隐为显
【案例3】 《长方形和正方形面积计算》
出示:在一张长5厘米、宽4厘米的长方形纸片上,剪下边长是2厘米的正方形,最多可以剪出多少个?
师:仔细读题,你读懂了什么?
生:从长方形纸片里剪小正方形,要求小正方形的个数。
师:你准备怎么解答?
生:先求长方形的面积,再求小正方形的面积,最后用除法列式。
学生在黑板上板演:5×4=20(平方厘米)2×2=4(平方厘米)20÷4=5(个)。
师:有不同的想法吗?(众生摇头)你们都是这样想的吗?(没有学生提出不同想法)这个结果对不对呢?你能把这道题目剪的过程画出来吗?
学生画图,教师搜集学生作品,然后展示。学生的作品主要集中于下图4。
师:通过画图,你有什么发现?
生:最多可以剪4个小正方形。
师:刚才计算的结果是5个小正方形,而实际画图的结果是4个小正方形,这是怎么回事呢?
你能结合图来说说原因吗?
生:画图时,长边上最多有2个2厘米,还剩下1厘米,宽边上正好有2个2厘米,这样最多可以剪2×2=4(个)小正方形,而剩下的部分,长是4厘米,宽是1厘米,在计算时,把这个面积4平方厘米的小长方形,错误地看成面积是4平方厘米的小正方形。所以,正确结果是4个。
师:画图的作用真大呀!借助画图,我们发现这个剩下的图形面积是4平方厘米,但不是正方形。那么,这道题应该怎样解答呢?
生:先求长边上有几个2厘米:5÷2=2(个)……1(厘米);再求宽边上有几个2厘米:4÷2=2(个);最后求小正方形的个数:2×2=4(个)。
【反思】 这个案例中,从学生的解题思路和解答过程来看,似乎没有什么问题。这时,教师巧妙地让学生通过画图来表现解题过程,从而将隐藏的关系显性化。通过画图,学生发现了计算结果与画图结果不一致,进而引发深层次思考,分析错误的原因,找到正确的解题方法。
“数缺形时少直觉,形少数时难入微。”(华罗庚语)在小学数学教学中,教师要善于挖掘、巧妙渗透、灵活运用教材中蕴藏的数形结合思想,从而让数学学习的过程变得更直观、更形象、更方便、更高效。
一、数形结合,化难为易
【案例1】 《小数的近似数》
出示:近似数1.50末尾的“0”能去掉吗?为什么?
有的学生认为可以,因为1.50=1.5;有的学生认为不可以,因为计数单位不同。学生拿不定主意。
师:一个两位小数,保留一位小数后是1.5,这个数最大可能是几?最小可能是几呢?
生:最大是1.54,最小是1.45。
师:一位三位小数,保留一位小数后是1.5,这个数最大可能是几?最小呢?
生:最大是1.549,最小是1.450。
师(出示数轴):你能在数轴上找出这两个数吗?
学生在数轴上找到点后,教师分别标上这两个数。
师:现在你能找出这个三位小数的取值范围吗?
学生指出取值范围后,教师用括线连起来。(如图1)
图1
师:还有一个三位小数,保留两位小数后是1.50,这个三位小数最大可能是几?最小是几?
生:最大是1.504,最小是1.495。
师(出示第二条数轴):你能在这条数轴上找出这两个点吗?
学生找出点,教师标上数据,然后让学生指出取值范围,教师用括线连起来。(如图2)
图2
师:比较这两幅图,你有什么发现?
生:虽然1.50与1.5的大小一样,但保留时取值范围不一样,保留一位小数,这个数的取值范围在1.549与1.450之间,保留两位小数,这个数的取值范围在1.504与1.495之间。
生:保留的位数越多,近似数越精确。
生:近似数1.50末尾的“0”不能去掉,因为取值范围不同。
【反思】 数轴是一种最基本的数形结合载体。在这个案例中,让学生理解“1.50比1.5更精确”是本节课的难点。为了帮助学生顺利突破这一教学难点,教者分别将“三位小数保留一位小数”与“三位小数保留两位小数”的最大值和最小值分别表示在数轴上,引导学生借助数轴所显示的直观意义,更加具体地理解这两者取值范围不同,进而启发学生对“近似数末尾的0不能去掉”这一知识点有了准确而深刻的认识。
二、数形结合,化繁为简
【案例2】 《解决问题的策略——转化》
出示:1/2+1/4+1/8+1/16+1/32
师:观察这道算式中的数,有什么特点?
生:后一个数正好是前一个数的1/2。
师:你准备怎样计算?
生:先通分,再计算。把这些分数都转化为分母是32的分数,16/32+8/32+4/32
+2/32+1/32=31/32。
师:除了通分,还有没有更简单的方法呢?我们用正方形来代表1,(课件显示正方形),你能在这个图形中表示出这道算式的意思吗?
学生独立画图后,教师搜集并展示作品。(如图3)
师:观察这幅图,你有什么发现?
生:这几个数的和,正好比1少1/32。1-1/32=31/32。
师:是呀,像这样一道算式,后一个数是前一个数的1/2,求这几个数的和,可以用1减去最后一个数。
【反思】 以上案例中,计算“1/2+1/4+1/8+1/16+
1/32”,可以用通分法,也可以画图法,还可以有其他方法。但随着算式中加数个数的增加,如果采用常规的计算方法,就有很大的局限性。如何将一道繁琐的算式转化简单的计算过程呢?教者借助正方形将加法算式形象地表示出来,使加法算式形象化、规律化、可视化,让学生在观察、比较中,轻松探索出计算规律。
三、数形结合,化隐为显
【案例3】 《长方形和正方形面积计算》
出示:在一张长5厘米、宽4厘米的长方形纸片上,剪下边长是2厘米的正方形,最多可以剪出多少个?
师:仔细读题,你读懂了什么?
生:从长方形纸片里剪小正方形,要求小正方形的个数。
师:你准备怎么解答?
生:先求长方形的面积,再求小正方形的面积,最后用除法列式。
学生在黑板上板演:5×4=20(平方厘米)2×2=4(平方厘米)20÷4=5(个)。
师:有不同的想法吗?(众生摇头)你们都是这样想的吗?(没有学生提出不同想法)这个结果对不对呢?你能把这道题目剪的过程画出来吗?
学生画图,教师搜集学生作品,然后展示。学生的作品主要集中于下图4。
师:通过画图,你有什么发现?
生:最多可以剪4个小正方形。
师:刚才计算的结果是5个小正方形,而实际画图的结果是4个小正方形,这是怎么回事呢?
你能结合图来说说原因吗?
生:画图时,长边上最多有2个2厘米,还剩下1厘米,宽边上正好有2个2厘米,这样最多可以剪2×2=4(个)小正方形,而剩下的部分,长是4厘米,宽是1厘米,在计算时,把这个面积4平方厘米的小长方形,错误地看成面积是4平方厘米的小正方形。所以,正确结果是4个。
师:画图的作用真大呀!借助画图,我们发现这个剩下的图形面积是4平方厘米,但不是正方形。那么,这道题应该怎样解答呢?
生:先求长边上有几个2厘米:5÷2=2(个)……1(厘米);再求宽边上有几个2厘米:4÷2=2(个);最后求小正方形的个数:2×2=4(个)。
【反思】 这个案例中,从学生的解题思路和解答过程来看,似乎没有什么问题。这时,教师巧妙地让学生通过画图来表现解题过程,从而将隐藏的关系显性化。通过画图,学生发现了计算结果与画图结果不一致,进而引发深层次思考,分析错误的原因,找到正确的解题方法。
“数缺形时少直觉,形少数时难入微。”(华罗庚语)在小学数学教学中,教师要善于挖掘、巧妙渗透、灵活运用教材中蕴藏的数形结合思想,从而让数学学习的过程变得更直观、更形象、更方便、更高效。