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小学数学中运用画图策略解决问题的探究

作者

王娜平

延庆区第二小学 102100

引言

在小学数学教学里,问题解决是重点内容,小学生抽象思维能力差,常常因为不明白文字信息和数量关系的联系陷入解题困难。画图策略充当了抽象数学问题和具体形象思维之间的纽带,可以把文字变成直观的图形,从而帮助学生整理思路,攻破难点,这是提高数学问题解决能力的有效手段。

、画图策略的理论支撑

根据皮亚杰的认知发展理论,小学生处于“具体运算阶段”,思维需要借助具体的事物或形象来思考。数学问题中文字描述是抽象的,画图可以将抽象的数量关系、空间结构化为看得见、摸得着的图形,如线段图、示意图、韦恩图等,符合学生的“以形助思”。建构主义学习理论强调“主动建构知识”,画图时学生要主动提取题目的关键信息、整合数量关系,实际上是学生对数学问题的“再构建”,有助于加深学生对数学问题的理解。

二、画图策略在不同题型中的应用实践

(一)应用题:破解数量关系复杂难题

小学数学应用题是教学重点,也是学生的薄弱点,特别是碰到“行程问题”“归一归总问题”“分数应用题”,画图可以快速理清思路,比如“甲、乙两人从相距240 米的两地同时出发,相向而行,甲每分钟走50米,乙每分钟走30 米,几分钟后两人相遇?”如果直接让学生列算式,有些学生就搞不清“相遇时两人走的路程和就是总距离 240 米”。这时候引导学生画线段图,先画一条线段表示 ′′240 米”(总距离),两端分别标“甲起点”“乙起点”;然后从甲起点向右画一段短线段,标 ′′50 米/分”(甲的速度),从乙起点向左画一段短线段,标 ′′30 米/分”(乙的速度),两段短线段的端点重合处就是“相遇点”。通过图形,学生直观地发现“甲走的路程+乙走的路程 =240 米”,从而推导出算式: 240÷(50+30) )=3 (分钟),解题思路一目了然。

(二)几何问题:超越空间想象的限制

小学生空间观念不够成熟,碰到“图形周长、面积计算”“图形拼接与分割”类题目时,画图可以把隐性的关系显现出来,比如“一个长方形长 12 厘米,宽 8 厘米,从一个角剪掉一个边长为3 厘米的正方形,剩下的图形周长是多少”,很多学生容易判断成“周长减少6 厘米”(觉得剪掉正方形的两条边),不过画图以后,学生就会发觉:剪掉正方形之后,原来长方形的长和宽各自少掉3 厘米,可是却增添了正方形的两条边长(3 厘米乘以 2),最后周长跟原来的长方形周长相等,也就是( 12+8 )乘以 2 等于 40 厘米,图形的直观性防止了抽象推理出现误差,给学生塑造正确的空间概念。

(三)数与代数问题:厘清概念本质

“倍数关系”“集合问题”中,画图可助学生领悟数学概念的内涵。“三年级有30 名学生,其中18 人参加语文兴趣小组,20 人参加数学兴趣小组,每人至少参加一个小组,问两个小组都参加的人数。”可引导画韦恩图,画两个相交的圆圈,分别标上“语文组(18 人)”“数学组(20人)”,重叠处标“两组都参加的人数(设为 x)”,圆圈外标“总人数(30人)”,学生一看就明白“语文组人数 + 数学组人数-重叠人数 总人数”,列出算式: 18+20-x=30 ,解得 x=8 ,轻松掌握集合问题的解题逻辑。

三、画图策略的教学实施步骤

(一)审题引导:提取关键信息

教学中,教师要先让学生通读题目,圈画关键数据(如“相距 240米”“长 12 厘米”)、关键词(如“相向而行”“至少参加一个”),明确“已知条件”和“所求问题”,为画图作准备。比如解“归一问题”,先让学生

圈出“3 千克苹果15 元”“买 5 千克”等信息,再思考“怎样用图形表示‘3千克’和‘15 元’的关系”。

(二)择图教学:匹配题型特点

不同题型要配不同的画图方法,老师得教学生“按需择图”,应用题多用“线段图”,数量关系看得清,几何题多用“示意图”,图形结构还原好,集合题多用“韦恩图”,包含关系一目了然,低年级先从简单的示意图开始,一个苹果可以用圆圈表示,高年级慢慢学会规范的线段图,10 米可以用1 厘米线段表示,画图变简单。

(三)析图解题:推导数量关系

画图后,教师要让学生观察图形,把图形语言转换成数学语言,如线段图中“两段线段长度相等”对应“数量相等”,“线段总长”对应“总量”;韦恩图中“重叠部分”对应“交集”。教师提问“从图中可以看出哪两个量有关系?”“怎么根据图形列算式?”帮助学生从“看图”走向“解题”。

(四)评图优化:培养规范习惯

学生画完图之后,教师可以出示不同学生的画图作业,引导学生互评“这幅图数据标清了吗”“从图中能找到所求问题吗”,对于画图不规范(如未标数据、线段比例失调)的画图作品,及时指出问题;对于画图简洁清晰的画图作品,及时表扬并作为范例,培养学生“画图必规范、标清关键信息”的好习惯。

四、画图策略的教学优势与注意事项

(一)核心优势

降低解题难度:抽象文字转化为直观图形,助力学生快速解题,尤其增强学困生信心

培养思维能力:画图过程需整合信息、梳理逻辑有助于培养学生的分析能力、空间想象能力及转化能力

提升学习兴趣:图形趣味性较纯文字更能吸引学生注意力,促使问题解决从“枯燥计算”转向“主动探究”

(二)注意事项

避免“为画而画”:画图是工具,不是目的。让学生明白“画图是为了解题更有效率”,而不是为了追求图形的美观。

尊重个体差异:低年级学生画图能力差一些,可以允许用简单的符号,如“△”“□”来代替规范的图形,到高年级再要求画图要准确、规范。

结合多元策略:画图不是唯一的解题办法,要跟“列表法”“假设法”之类的东西结合在一起,就拿“鸡兔同笼”这个题来说,可以先画图来直观地感受一下,然后再用假设法来改良一下计算的方法,这样就能做到策略互补。

结语

小学数学问题解决过程中,画图策略不只是一个解题技巧,还是培养数学思维的重要载体。教师要基于学生认知特点,做到“教方法、多实践、善引导”,让学生真正理解画图策略,从“会画图”走向“善用图”,进而达到“以形助思、以图解题”的目标,为后续数学学习打好思维基础。

参考文献:

[1]覃雪英.小学高年级数学教学策略——以“画图法”解决问题为例[J].新课程,2024(18).

[2]李万更.画图法在小学数学教学中的运用策略[J].数学学习与研究,2024(15).