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小学数学数形结合思想的教育价值

2017-10-30何伟

科教导刊·电子版 2017年25期
关键词:教育价值数形结合小学数学

何伟

摘 要 數形结合思想即利用“数”与“形”的优势进行互补,通过恰当、正确的转化,能够促进小学生数学知识的学习,优化小学生数学问题的解决方法,进而促进小学生数学思维的发展。

关键词 小学数学 数形结合 教育价值

中图分类号:G623.5 文献标识码:A

数学教材是对已有数学科学知识系统化、科学化的总结,而掌握教材中所呈现的全部数学知识,对于心智尚在发展的小学生来说是很困难的,因此数学教学必须改革教师教学数学的方法与学生学习数学的方法,才能让小学生轻松理解数学知识。

1有助于小学生数学知识的掌握

小学生在进行数学学习时,不仅能对数学符号进行记忆,而且能够理解符号所代表的数学内容(如概念、规则、原理等),这样才是有意义的数学学习,如若小学生只是死记硬背,单纯对数学符号进行识记,并没有理解其所蕴含的数学的实质,这样的数学学习是机械的。

心理学家奥苏贝尔倡导有意义的接受学习,一定程度上忽视了学生自主探索、自主创造的能力,“一言堂”的教学形式对于学生数学知识掌握及数学思维形成的效率是极低的。与接受学习相对应的是发现学习,发现学习即是让学生体会知识产生的过程,通过亲身经历数学活动的过程,积极主动的将新知识同头脑中已有的经验、观念相联结,进而产生有意义的数学学习。

2有助于小学生解决问题能力的提高

从心理学角度看问题解决,关键是学生要对问题有正确的表征,而数形结合思想除了此要求之外,还要求学生能够进行“数”表征与“形”表征之间的正确转化。“数”与“形”之间的正确转化,为学生问题解决提供新的思路,当题目中数量关系复杂时,可以选择借助“形”来直观的解释问题;当“形”过于简单直白时,用“数”可以明确其数量关系。

例如在学生学习面积单位时,老师让学生仔细观察边长为1厘米的正方形,学生直观的感知边长1厘米、面积1平方厘米的形象,理解1平方厘米与1厘米之间的关系,进而用这种方式让学生直观理解1平方分米、1平方米的概念,这样将抽象的数学概念附着在具体的图形上,学生通过自己的观察、实践,不仅理解了什么是面积单位,还理解了面积单位之间的进制。数形结合思想需要教师创设一定的教学情景,让学经历“数”与“形”自主探索与转化的过程。在上述案例中我们发现,教师不是通过讲述或者阅读教科书的方式进行教学,利用用摆小正方形的方式比较大小,让学生经历动手、观察的数学活动,让学生将已有的经验同面积的概念相联系,获得了面积概念的准确的界定,学生在这一过程中,始终饶有兴趣的将新知识同已有经验相联系,进而产生有意义的数学学习。

数形结合既省了解决问题的时间,又训练了逻辑思维。数形结合思想往往能简化学生的思维链条,学生认知结构中若存在大量的图式、数式,会自主的选择最利于快速解题的方法,有助于小学生解决问题能力的提高。

3有助于小学生数学思维的发展

科学研究表明,人的左半脑擅长抽象思维和逻辑思维,较多的针对“数”的活动,如归纳推理等活动,右半脑擅长直观的形象思维,比较多的关注“形”的活动,如想象等活动,人左右半脑的共同作用体现了数形结合的必要性。从“数”和“形”以及两者间的转化的角度来思考问题,促进学生形象思维、创造性思维和直觉思维的发展。

3.1形象思维的发展

形象思维是指利用具体的实物或者通过符号建构数学表象的过程,“表象是思维的基本元素”,它有两种基本的载体:图形表象和图式表象。认知结构中的表象越丰富,学生在解题时综合分析、归纳和猜想的能力越强,而数形结合思想可以极大地丰富学生头脑中的表象,便于学生顺利的提取、运用。小学阶段的数学教材采用主题图的方式进行编排,主题图是学生所熟悉的校园情景,学生接受了严谨的数学语言定义的概念后,将概念运用到生活中,扩充了学生的头脑中的表象,为以后的直觉思维的发展打下基础。数形结合培促进学生空间观念、想象能力的发展,同时“数”与“形”的迁移促进了学生的抽象概括能力的提高。小学生借助“形”来认识“数”,“形”由具体的实物到抽象的数轴、几何图形,顺利实现由形象思维向抽象思维的过度。

3.2创造性思维和直觉思维的发展

钱学森认为,直觉是指人们无意识的解决问题的过程,是指不需要经过系统的严格的解题思路的指导,一瞬间就能找到解决问题的方案。直觉的实现需要过往经验的积累,有时看到一道数学题,我们本能的反应就是用这种方法;或者一道攻坚了很久的难题,突然间就文思泉涌,这都是在利用直觉思维解决。直觉思维并不是按照惯常的逻辑思维模式进行思考,它不需要过多地思考,利用本能的反应就能解决问题,这就需要不断地的积累正确的知识和经验,学生经过对已有经验重组和改造,形成解决问题的新经验。数形结合思想揭示问题的本质,学生积累了大量正确的数与形的经验,在解决问题时能够利用数与形之间的内在联系,看到图形就能想到各个数量之间的关系,看到复杂的数学关系式就能用图形表现出来,发展学生突然的、一瞬间就能解决问题的直觉思维。

4结语

小学阶段是系统的学习数学知识的开端,此阶段的数学学习有利于培养小学生丰富的数学学习兴趣,养成良好的数学学习习惯,发展全面的数学素养,使小学生的创造性思维和抽象思维能力得到显著提升,为未来体系化的掌握数学知识、创造性的应用数学知识奠定基础。

参考文献

[1] 刘玉桂.浅谈数形结合在小学数学教学中的应用[J].新课程学习(下),2013,(8):64.endprint

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