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核心素养下小学数学数形结合思想的融入与应用
摘要:数学思维是数学的灵魂,也是解题的根本。在核心素养的视野中,把数形结合的思想完全融入小学数学中,对于培养小学生的抽象逻辑思维能力,具有十分积极的意义。在这一点上,本文从核心素养的角度对数形结合的思想进行了概括,对数形结合思想的应用原则以及基本的表现形式进行了简要的介绍,并对其进行了较为全面地理解,并对其在核心素养理念的广泛运用中,将其与小学数学教学相融合的应用价值进行了分析。在充分了解“数形结合”思想应用的基础上,提出了一些具体的应用策略,以实现提高小学数学教育水平,培养学生的核心素养。
关键词:核心素养;小学数学;数形结合思想
将“数形结合”理念渗透到小学数学教学中,对培养学生的核心数学素质具有重要意义。在教学中,教师要将数形结合的思想运用到对学生进行全面的思考,使他们能够把基本的知识转变成他们的数学素养,使数形结合思想的积极效果得到最大限度地发挥,为国家培养出一批高质量的数学人才。
一、从核心素养的角度对“数形结合”的认识
在教学实践中,学生的核心素质是:理解能力、逻辑能力、计算能力、分析能力和思维能力。核心素养的培养,主要是使学生把数学理论知识进行转换,注重把数学运用到实际生活中去。在数学教学中,要根据学生的学习特征,把“核心素养法”渗透到数学教学的各个环节。数形合思想是指运用“数”与“形”的互相转换来解决问题的思维方法。数学是一门研究客观世界的空间形态与数量关系的科学,“数”与“形”之间存在着一定的联系,并在一定程度上实现了互相转换。其中,“数”包含了函数、方程、代数式、数量关系等内容,“形”则涉及了函数图象、几何图形等。在数学发展的历史上,数形结合的实例数不胜数,把一个几何图形置于一个坐标面上,把它的每一个点都用一个坐标系中的有序实数来表达,用代数量化的方法来研究图形的属性,正是数形结合思想的形成。在核心素养的大环境下,将数形结合的理念引进到了小学数学中,其目的就是要让学生们能够绘制出一个问题,对其进行数据化,运用多种思维方式来进行思考,从而能够理清自己的思路,从多个方面找到问题的突破口,从而达到有效的解决方案。[1]
二、以核心素养为视点,将数形结合思想渗透到小学数学中去的策略
(一)“以形助数”:从图形的直觉中体会“数”
“以形助数”就是利用图形直观、形象的特点,使学生对“数”的概念有较深地认识,从而使其更快地掌握。小学生在小学阶段的理解力比较弱,认识上存在着显著的差异,“以形助数”教学法可以使学生更好地掌握和掌握复杂的数学知识,并为以后的学习打下良好的基础。通过介绍基础图形,使学生感受到“数”的特征。心理学研究发现,小学生的思维发展有一个从形象思维到抽象思维的过程,尤其以形象思维为主。在小学数学里,有很多问题都是关于量和量的关系的,因为数字的题目比较抽象,很容易让人感到困惑,这也是为什么学生们都觉得数学是最难学的,也是最容易抗拒数学的原因。而在数形结合思想的引导下,利用图形的直观特征,将数和形之间的联系进行梳理,从而使学生能够协调地发展形象思维与抽象思维,从而使他们能够在实践中认识到形对数的重要作用。[2]
同时,利用线段图有助于学生对抽象问题的理解。数形结合的思想方法,其最大的特征就是能够化繁为简,借助于一些图表,使学生能够积极地探究概念的本质。线段图是一种能使抽象的数量关系形象化的工具,在教学过程中,可以利用线段图来辅助学生进行抽象的求解。在“植树问题”的教学过程中,可采用线段图进行简化运算,从而使学生能更好地理解和掌握数学知识。如果同学们在一条100公尺的小径上种树,那么每5公尺植一棵树,总共要植几株?老师首先要让学生们进行思考,并让他们进行一个简单的猜测,在遇到一个问题的时候,他们应该从什么地方开始,不断地总结出规律,以便在以后遇到同一个问题的时候,能够直接算出结果来。在此基础上,通过引导学生绘制直线段图,建立树木种植问题的数学模型。学生们在看了线段图后,就会发现,在道路的两侧,也要种上树木,将划分出来的树木,与种植的树木数量相比较,得出了种植树木的数量总是多于种植时间的1,从而构建了一个“两端都栽”的树木种植问题模型。
(二)“以数解形”:以“数”之精探“形”之意蕴
“以数解形”就是运用“数”中的知识来解答几何中的一些问题,从而使学生能更好地理解和掌握数学中的一些基本概念。“形”在数学学习中有着无可替代的优点,但也存在着不方便表述的缺陷,运用“数”的精确性,能使具象数字和形象相结合,更能显示“形”的特性,充分发挥“数形合一”的优点。将数形结合的思想运用到小学数学教学中,也能通过公式、定理、公式、定理来掌握图形间的联系。几何图形是小学生学习几何图形的基础,而组合图形则是以此为基础建立起来的联系。在教学中,教师运用数形结合的思想方法,能使学生更快地理解公式和定理,对图形与图形的关系有一个准确地掌握。比如,在学习“组合图形的面积”时,老师首先引导学生们拿出梯形、三角形、平行四边形的教具,并引导他们通过割补的方法将梯形移动、拼接起来,让他们从一开始就有了将梯形转换为平行四边形的经历,想一想:“怎样才能将梯形的上底和下底移动,才能成为平行四边形?”“梯形的上下底是怎么改变的?”通过不断地拼,拼,剪,了解图形的变换关系,使学生将已有的知识转化为一个完整的整体。当学生对三个层次之间的相互转化关系的掌握后,老师得出了一个结论:当一个梯子的上底与它的底部相等时,它就是一个平行四边形;当梯形的上底为零时,它就成为一个三角形。通过对公式与图形之间的联系的掌握,加强学生的空间概念,并在此基础上建立图形之间的转换关系。在介绍基础图形时,教师应坚持精确作图,防止草率作图造成的偏倚。数学是一门高度严谨的学问,在绘图过程中,哪怕是一公分的误差,都会造成结果出错,得不到正确的结果。因此,在使用图形的时候,必须保证图形的准确性,让学生们能够养成正确作图的习惯。
(三)在“数形互助”中运用数量与形态的关系加深学生的数学思想
“数形互助”教学法的关键在于由“知”“理”出发,把握““数””“形”之间的相互转化,高效解题。“数形互助”能有效地加深学生的数学思想,让他们在遇到高难度的数学问题的时候,能够通过数学本身的规律,逆向地推演出数学的知识,用数学的思想来解决问题,体会到数学的魅力,并培养出一种数学的核心素养。
综上所述,数学是一门培养学生的逻辑思维能力的课程,小学数学老师要充分发掘其内在的含义,贯穿“以形助数”“以数解形”“数形互助”等教学方式,使学生对数学产生浓厚的兴趣,形成一种对数学的认识,并在日常生活中进行持续的探究,并将其应用于生活中的问题,从而建立起正确的数学核心素质,为下一步的数学学习打下坚实的基础。
参考文献:
[1]常爱香.核心素养下小学数学数形结合思想的渗透与应用[J].天津教育,2022,(06):79-81.
[2]苏慧.核心素养下小学数学数形结合思想的渗透与应用[J].新课程,2020,(31):25.
作者简介:姓名 宫莎莎,性别 女,出生年 1986,民族 汉,籍贯 吉林德惠,职务 小学教师,职称 一级教师,学历 本科,研究方向 小学数学