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数形结合思想在运算定律教学中的运用

2022-04-25 17:13阅读:
基于小学生的认知发展特点,小学各个版本数学教材对运算定律的教学都采用了“不完全归纳”法:在初学运算定律时,是让学生举出几个具体实例,通过计算结果相等推出两个算式相等,从而证明运算定律;在将整数运算定律推广去小数和分数时,同样采用了举例子的方法。这样做的问题是,总会给人一种虚假的感觉:仅仅证明了三个算式相等,规律就一定成立吗?如何才能更好地进行运算定律的教学,让学生切实相信呢?我们想到了“数形结合”的思想,即借助图形说明运算中的规律。
比如,在教学加法运算定律时,可以借助数线图进行。因为加法的本质是两个或多个集合的合并,在数线图上,借助具体的数和图形,学生能清晰地看到两个算式相加和不变的情况。
2+3=3+2为例。可先让学生明确:算式2+3表示2个物体与3个物体的合并,同样的道理,3+2表示的是3个物体与2个物体的合并,在数线图上表示如下:

数形结合思想在运算定律教学中的运用
这样从图中能明显地看出2+33+2的结果是同一个集合,即“5”。在此基础上换另外一组数在图中表示,同样能看出结果相等。这样就可以借助图形清晰地看到交换两个加数的位置和不变的道理。加法结合律的实质是三个集合的合并,借助数线图同样能看出合并的结果是统一的。
在将加法运算定律推广到小数和分数领域时,只需要将加数换成小数和分数,在数线图上同样可以直观看出结果相等。
教学乘法运算定律时,比较适合的图形模型是长方形。运用长方形长与宽相乘得到面积这一根本原理,从图中能清楚地看出乘法交换律存在的合理性。长方形的长和宽可以不断变化,因此我们可以用字母ab表示长方形的长与宽,abba都是在求长方形的面积,而长方形的面积是相等的,所以 ab=ba;乘法结合律的合理性可以借助多个长方形来说明,如下图4,当小长方形的长和宽不断变化,小长方形的个数也不断变化时,我们可以用字母abc分别表示小长方形的长和宽,以及像这样的小长方形的个数,从图中可以看出无论是abc还是abc),最终求出的都是图中大长方形的面积,所以这两个算式的结果是相等的。乘法分配律可以用两个并列的长方形证明,如图5,因为都是求大长方形的面积,所以ac +bc=a +bc
数形结合思想在运算定律教学中的运用

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将整数乘法运算定律推广到小数和分数时,只需要将刻画长方形的长与宽的数据推广到小数和分数,即可证明运算定律的普遍适用性。
以上做法,充分证明了借助图形的直观性来阐明数与数之间关系的重要性,体现了数形结合中“以形助数”的思想和价值。

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