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研究“草图”,探究“内理”

2020-12-14赵静张建国

小学教学研究·教研版 2020年11期
关键词:草图抽象理解

赵静 张建国

【摘要】借助“草图”可以帮助学生把复杂的数学问题变得简明、直观,有助于学生寻求解决问题的思路,估计出结果。借助“草图”不仅有利于学生实现思维从形象到抽象的跨越,而且能为以后提高空间想象能力积累丰富的经验。

【关键词】草图   抽象  直观   理解

数学家阿蒂亚曾提出,视觉思维占主导地位。在小学阶段,学生以形象思维为主,用形象思维观察问题、分析问题、解决问题。引导学生学会借助草图来理解数学问题,是数学教学中落实几何直观的具体体现。借助草图可以培养学生的一种思维方式,有利于学生直观、巧妙地找到解决问题的突破口,深入理解数学问题,使学生的思维转向更抽象、更高级的空间形式,有助于学生形成良好的思维品质。

一、借助“草图”理解数学概念

【片段1】1公顷的[3] [4]和3公顷的[1] [4]

师:你们知道1公顷的[3] [4]和3公顷的[1] [4]分别是多少公顷吗?

生:都是[3] [4]公顷。

师:你是怎么来理解的?

生1:我是画图来理解的。

生2:我是计算得来的。求一个数的几分之几是多少,用乘法计算。结果都是[3] [4]公顷。

阿提雅说过:“几何直观是领悟数学最有效的渠道。”借助草图可以把抽象的数学问题直观地呈现在学生面前,有助于学生对数学知识的理解,培养学生的数学直觉;借助草图可以来验证计算结果,促进学生对计算结果的理解,培养学生对数学结果的判断力。根据题意画草图,是学生学习过程中最常用的一種方法,一种解题技能,也是学生对数形结合思想的一种体验。我们要让学生体会到画草图的价值,体会画草图是理解问题、解决问题的一种策略。

二、借助“草图”理解计算算理

【片段2】分数与分数相乘

要求:请涂色表示出长方形的[3] [4]。(出示两个同样大小的长方形图)

学生确认后,画出阴影。

师:阴影部分占长方形的几分之几?

生:[3] [4]。

师:那阴影部分的二分之一该怎么表示呢?它又是长方形的几分之几呢?

(生画一画)

师:[3] [4]的[1] [2]是多少?

师:能看图列算式填写结果吗?

……

在图中表示出:[4] [5]的[2] [3]是多少?[4] [5]的[1] [2]是多少?

计算对于学生来说最难理解的是算理,尤其是分数乘分数的计算,学生理解起来更是难上加难,用草图直观地展示在学生面前整个计算过程,并直观地在图中显现出结果,让学生清晰地沟通了算理和算法之间的联系。在片段2中,借助长方形图帮助学生理解分数乘法的意义,同时也借助了长方形草图验证了分数乘分数的结果,并能让学生理解归纳出算法。刘加霞博士指出:经验的获得需要“领悟”与“转化”。学生通过视觉观察或参与具体活动,可以直接获得具体经验;再通过回顾、反思所经历的活动,进行内在的思考,不断内化为能够理解的、抽象的、合理的经验;最终在解决新问题的过程中证实和运用获得的经验,从而不断创生出新的经验。

三、借助“草图”解决实际问题

【片段3】有关电线长度计算的实际问题

出示例题:一根电线截去[1] [4]后再接上12米,结果比原来长[1] [3]。这根电线原长多少米?

像此类解决问题,如果学生不画草图,恐怕很难理解,也很难解决。如果把草图画出来,学生看了草图后就很容易迎刃而解。

画出线段图后,学生结合图形就能看出一根电线的[1] [4]和这根电线的[1] [3]加起来的长度就是12米。根据线段图找到这样的等量关系,就很容易列算式

解答了。

在解决问题的过程中,理清数量关系是核心,任何一个数学问题都是由情境和数量关系两部分组成的。寻求问题的结果,取决于对情境的理解,理清数量关系,从而建立求解模型。大多数学生喜欢形象思维,抽象思维的能力还有待发展,因此极少有学生会主动借助草图来寻找问题的突破口。如果学生能养成画草图的习惯,这样的草图可以是线段图,可以是方块图,等等,只要能化抽象为直观,帮助理解和思考的草图都可以尝试。运用草图不仅能比较容易找到解题思路,还能进一步提升思维的深度。上面有关电线长度的计算题,数量关系混乱,很难找到等量关系入手,让学生画线段图,结合草图,就很容易看出分数和对应数量之间的关系。“直观与推理是图形与几何学习中的两个重要方面”。在小学数学教学中,借助草图有利于学生理解抽象的概念、法则等,有利于学生解决一些稍复杂的实际问题,从而培养学生的空间想象能力,提升学生的数学思维水平,进一步激发学生数学学习的兴趣。

四、借助“草图”理解数学结果

【片段4】最多可以剪多少个直角三角形

出示例题:在长12分米、宽6分米的长方形布上剪直角边长分别为3分米和4分米的直角三角形,最多可以剪多少个?

师:请同学们在长方形图里动手画一画。

师:通过画一画,你发现了什么?

生:我们可以先剪长4分米、宽3分米的长方形,最后把长方形分成两个直角三角形。

师:那这样的长方形最多可以剪多少个呢?

生:我们可以看大长方形的长里面可以剪多少个这样的小长方形,宽里面可以剪几排这样的小长方形。(生借助图向大家介绍)

师:能用算式表示出来吗?

生:12÷4=3(个),6÷3=2(排),3×2=6(个)可以剪6个长方形。而每个长方形可以剪成两个完全相等的直角三角形,所以一共可以剪12个这样的三角形。

师:从图上看,正好剪完,没有剩余。非常好。我们可以看长里面可以剪多少个,宽里面可以剪多少排?那如果不能正巧剪完,又该怎么办呢?

出示例题:在长12分米、宽7分米的长方形纸上剪直角边长分别为3分米和4分米的直角三角形,最多可以剪多少个这样的直角三角形?

师:也请同学们在长方形图里动手画一画。

(生展示了两种不同的图)

师:请同学们观察这两种剪法,你们觉得最多可以剪多少个这样的直角三角形?

生:14个。

小学生的思维通常以直观、形象为主,他们的空间想象能力容易受到阻碍,因此往往有些学生会有思维定式,停留在同种类型的解题模式上,而不能理解问题的内理,掌握问题的本质。动手画一画草图,借助直观的图形,可以帮助学生理清问题的本质,得出问题的结果。在以上教学片段中,教师让学生动手画一画,思考剪长4分米、宽3分米的长方形,最多可以剪多少个?这时长和宽都能正好剪完,通过图来验证结果,一目了然。然而,教师又出了一道不能正好剪完的题,此时最多又能剪多少个呢?有的学生还是用了原来的方法,有些学生则通过画图剪出了更多三角形。学生借助草图,有效地将抽象的数学结果形象化、简单化,进一步理解在遇到此类问题时应如何分析和解决。

【参考文献】

[1]贲友林.此岸与彼岸Ⅱ[M].南京:江苏凤凰教育出版社,2015.

[2]曹培英.跨出断层,走出误区:“数学课程标准”核心词的实践解读之四——几何直观[J].小学数学教师,2013(6).

[3]陈荣芳.适切引导,有机渗透——例谈低年级学生画图策略意识的培养[J].小学教学研究,2014(12).

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