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感悟“数形结合”思想,提高学生数学素养

2021-04-25王洪兵李进军

广东教学报·教育综合 2021年32期
关键词:推理直观数形结合

王洪兵 李进军

【摘要】华罗庚说过:“数缺形时少直观,形少数时难入微,数形结合百般好,隔离分家万事休。”数形结合就是按照数量与图形之间的对应关系,借助数与形的相互转化来解决数学问题的一种重要的数学思想方法。在教学中有机地将“数”的严谨性和“形”的直观性相结合,可使抽象的概念直观化,枯燥的算式形象化,让学生在理解算理的基础上掌握算法,从而拓展学生解决问题的思路,培养学生灵活运用知识的能力,提高数学素养。

【关键词】数与形;推理;直观

人教版教材在六年级“数学广角”中编入了“数与形”这一内容。编写者是想在探究图形和数的问题中,引导学生发现数与形之间的联系,体会数形互助的特点,积累数形结合思考问题的经验,同时渗透归纳推理和极限思想。在深刻领会教材的编写意图之后,笔者设计了如下教学过程,力图实现教材预设的教学目标。

一、感悟形中有数,数中有形,数形关联

1.激发兴趣,导入新课

师:同学们,你们喜欢数学吗?喜欢数学中的哪些内容呢?

生1:我喜欢数学中的各种图形。

生2:我喜欢数学中的解决问题。

生3:我喜欢做一些计算题和解方程。

生4:我喜欢挑战数学中的拓展思维题,特别有意思。

师:有的同学喜欢数学中的图形,有的同学喜欢计算和解决问题,还有的同学喜欢方程等,我们把数学中的各种数、算式、方程等都统称为数,各种图形、图案等统称为形,数与形组成数学的基本元素,这节课我们就来研究数与形的关系。(板书课题:数与形)

教学伊始,老师提问:“你们喜欢数学吗?喜欢数学中的哪些内容呢?”结合学生实际激趣导入,既拉近了师生之间的彼此距离,创设了轻松、和谐的课堂氛围,又让学生在对话中明晰了数学中什么是数、什么是形,弄清了数与形各自的范畴,为即将开始的数形结合作好知识储备。

2.涂色活动

师:请看图,你能用一个算式表示图中小正方形的个数吗?

生1:5×5=25。

生2:5+5+5+5+5=25。

教师去掉图形,只剩下两个算式。

师:你还能想到刚才的图形吗?请闭上眼睛想象一下。

生:能想到。

课件出示:

师:现在,老师用红、黄两种颜色给这个正方形涂了色,你能用算式表示这个图形吗?为什么?

生:5×3+5×2=25,上面涂红色的3行用5x3表示,下面涂黄色的2行用5×2表示,把它们加起来就是小正方形的个数。

此时,教师并没有急于学习例1,而是先通过让学生动手涂色活动再结合所涂图形与等式,沟通了数与形之间的联系,降低了以数助形的难度,为进一步学习新知作了很好的铺垫。同时在此环节中设计了学生喜欢的数学活动,而且这个活动又是有创造性的,学生的学习兴趣变得更浓。

3.教学例1

课件出示:

师:接下来,我们就从这个图形中找一找数的规律。课件出示一个小正方形。

师:1个小正形可以用几表示呢?

生:用1表示。

师:也可以写成几的平方?

生:也可以写成1的平方。

(师板书:1=12)

课件再出示3个小正方形。

师:现在一共有几个小正方形?如何用等式表示?

生:刚才有1个小正方形,又有3个小正方形,现在一共有4个小正方形,可用1+3表示,写成平方数是22。

师:请同学们继续看老师又出示了几个小正方形?

生:5个。

师:那怎样表示现在小正方形的个数呢?

生:1+3+5=32。

师:那我继续出示呢?

教师继续出示剩下的小正方形,学生说出等式,教师根据学生的回答形成最后的板书:

1=12

1+3=22

1+3+5=32

1+3+5+7=42

1+3+5+7+9=52

师:观察这些算式你有什么发现,把你的发现和组内的同学说一说。

学生在小组内交流并汇报。

生1:我发现加数都是奇数。

生2:有几个奇数相加小正方形的个数就是几的平方。

生3:我还发现小正方形的个数和边长数有关,边长的个数是几,图形数就是几的平方。

生4:有几个奇数,就是几的平方。

师:同学们发现了这么多规律,下面我们来验证一下,看你们发现的规律对不对?学生在答题卡上写,写完后交流。

生:老师,我们发现的规律是对的。

师:能不能用一个例子验证一下呢?

生1:我写的等式是1+3+5+7+9+11=62。

生2:我写的等式是1+3+5+7+9+11+

13=72。

师:同学们非常善于观察和思考,这是我们学习数学非常好的一个品质。

师:在刚才的学习中我们利用算式求出了图形中小正方形的个数。

师:现在就让我们用刚才发现的规律做两道练习吧。

在例1的教学中教师充分发挥了学生的主动性,让学生积极主动地探索发现规律,同时培养了学生善于观察、深入思考、多角度发现问题的良好学习习惯及严谨的学习态度。例如,学生发现了规律,教师没有给予肯定和否定,而是鼓励学生去验证规律的正确性。在学生遇到困难时,教师也没有包办代替,而是适时点拨、鼓励,引导学生进一步探索,同时教师通过激励性的语言更加激发了学生的探索热情。

二、体验以形助数,以数解形,数形互助

1.教學例2

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