葛紹珍
摘 要:轉(zhuǎn)化思想,為學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)開辟了一條廣闊的思路。為此,教師在教學(xué)中應(yīng)將這種思想方法充分地滲透到每個教學(xué)環(huán)節(jié)中,幫助學(xué)生了解與掌握這些思想方法,深刻感悟轉(zhuǎn)化思想的內(nèi)涵與作用,讓學(xué)生更輕松、更高效地學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)化思想;新舊知識;化難為易;數(shù)形轉(zhuǎn)化;小學(xué)數(shù)學(xué)
在《小學(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出:“通過義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),學(xué)生能夠獲得適應(yīng)未來社會生活和進(jìn)一步發(fā)展所必需的重要數(shù)學(xué)知識(包括數(shù)學(xué)事實(shí)、數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn))以及基本的數(shù)學(xué)思想方法和必要的應(yīng)用技能?!庇纱丝梢?,數(shù)學(xué)思想方法的培養(yǎng)成為數(shù)學(xué)課程整體教學(xué)的重要目標(biāo)之一。其中,轉(zhuǎn)化思想是數(shù)學(xué)思想的核心和靈魂所在。轉(zhuǎn)化思想,是指在運(yùn)用已有的知識經(jīng)驗(yàn)和策略將所研究或需要解決的問題進(jìn)行轉(zhuǎn)化,從而達(dá)到解決問題的一種方法,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中具有廣泛的應(yīng)用。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,要讓學(xué)生感悟到轉(zhuǎn)化的思想一直被運(yùn)用在學(xué)習(xí)和解題過程中,把新知化為舊知,把不規(guī)則變?yōu)橐?guī)則,把復(fù)雜化為簡單以及數(shù)形之間的轉(zhuǎn)化等等,讓學(xué)生形成轉(zhuǎn)化的意識,并更好地應(yīng)用到更多數(shù)學(xué)問題中去。
■一、化新為舊,實(shí)現(xiàn)知識轉(zhuǎn)化
在小學(xué)數(shù)學(xué)里處處充滿了“轉(zhuǎn)化思想”。任何新知識都是在已有知識和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過發(fā)展和演變而得來的。在學(xué)生學(xué)習(xí)新知的過程中,搭建新舊知識之間的橋梁,陌生的數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)化為學(xué)生比較熟悉的問題,并嘗試去利用已有知識來解決新問題,達(dá)到溫故而知新的目的,從而有利于學(xué)生更加高效、輕松的學(xué)習(xí),這是在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中滲透轉(zhuǎn)化思想的重要途徑之一,也是教師應(yīng)該具有的教學(xué)理念。
例如,在教學(xué)“多邊形內(nèi)角和”一課時,筆者首先引導(dǎo)學(xué)生回顧三角形內(nèi)角和為180度,以及特殊四邊形:正方形和長方形的內(nèi)角和為360度,然后,通過猜想,對于任意四邊形,我們可以將其分割為兩個三角形,這樣得出任意四邊形的內(nèi)角和為360度。進(jìn)一步鼓勵學(xué)生通過尋找多種分割形式,通過類比的方法,探索五邊形、六邊形直到任意多邊形內(nèi)角和的公式,如表1所示。將多邊形內(nèi)角和問題轉(zhuǎn)化為三角形問題,讓學(xué)生經(jīng)歷猜想、探索、推理以及歸納等過程,感受從特殊到一般的思考問題方法,掌握化未知為已知,化新知為舊知的思想方法。
又如,在推導(dǎo)三角形、平行四邊形和梯形等圖形的面積時,都是基于學(xué)生已經(jīng)掌握了長方形面積計算方法,如在教學(xué)過程中,筆者首先出示一個平行四邊形,讓學(xué)生想辦法將其轉(zhuǎn)化為學(xué)過的圖形,學(xué)生通過圖形剪拼、平移、旋轉(zhuǎn)等一系列的操作,將其轉(zhuǎn)化為一個長方形,接著引導(dǎo)學(xué)生思考:轉(zhuǎn)化后長方形的長與平行四邊形的底有什么關(guān)系?長方形的寬與平行四邊形的高有什么關(guān)系?轉(zhuǎn)化后的長方形面積與原平行四邊形面積相等嗎?學(xué)生通過互動討論,得出結(jié)論,長方形面積等于長乘以寬,而平行四邊形面積等于底乘以高。這樣的過程,將新知化為舊知,讓學(xué)生深刻體會到轉(zhuǎn)化思想的運(yùn)用,對于提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率有著重要的意義。
■二、化繁為簡,優(yōu)化解題策略
學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)過程中,常常會遇到一些復(fù)雜、繁雜的數(shù)學(xué)問題,這時就需要教師在講解時,通過巧妙地運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想,優(yōu)化解題策略,從而達(dá)到化繁為簡的目的,這樣有利于提高學(xué)生運(yùn)算準(zhǔn)確率和解題效率。
例如,在教學(xué)“四則混合運(yùn)算”時,可以利用各種運(yùn)算法則、運(yùn)算性質(zhì)及運(yùn)算定律,將式子化繁為簡。如,在求解算式(267+123×894)÷(894×124-627)時,由于前后因式中都含有894這個數(shù),于是,我們可以將上述式子轉(zhuǎn)化為:
(267+123×894)÷(894×124-627)
=(267+123×894)÷(894×123+894-627)
=(267+123×894)÷(894×123+267)
=1
通過轉(zhuǎn)化學(xué)生很輕松地計算出該算式的答案,避免的煩冗的計算過程,不僅大大提高了計算的正確率,而且也達(dá)到事半功倍的目的,讓自己的思路變得更加開闊,學(xué)習(xí)積極性也會變得更高。
又如,在教學(xué)“工程問題應(yīng)用題”時,如修一條1800米長的公路,工程隊若9天修了■,還需要幾天才能完成?按照一般的解題思路,就是先求出每天修多少和剩余工程量,然后再求得天數(shù),即:1800×1-■÷1800×■÷9,但是這樣的解題過程較為煩瑣,運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想,可以將復(fù)雜的工程問題簡單化,即:9÷1×(8-1)。
■三、化難為易,降低解題難度
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,有許多比較困難的問題,經(jīng)過轉(zhuǎn)化后可以降低問題的難度,能讓學(xué)生更為容易地解決。例如,在求解不規(guī)則物體的體積這類題目時,很多學(xué)生就會感覺比較犯難,難以找到有效的數(shù)學(xué)方法去求解。為此,通過化歸思想,讓學(xué)生運(yùn)用等積變換的方法,以及聯(lián)系某種物質(zhì)的比重,通過測量相應(yīng)物體的質(zhì)量,計算其體積的方法,來測量和計算不規(guī)則物體的體積。筆者在課堂教學(xué)時,出示一個不規(guī)則的土豆,讓學(xué)生分組測量一個土豆的體積,大部分的學(xué)生是利用量杯直接測出土豆的體積,用放入土豆后水的體積減去放入前水的體積,也有少數(shù)學(xué)生直接將裝滿水的容器內(nèi)放入土豆,然后測量溢出水的體積,還有的學(xué)生是用橡皮泥捏成一個與土豆體積一樣的模型,然后將橡皮泥捏成正方體或長方體,求其面積,這樣橡皮泥的體積就是土豆的體積。學(xué)生在動手實(shí)踐中自主地去探索,轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想在學(xué)生的頭腦中建立起來,將一道生活中的數(shù)學(xué)問題既有創(chuàng)意又形象地解決了,可以看出他們對知識的理解更為透徹,記憶更加牢固。
又如,一條下底寬2米、上口寬4米、水深112米的水渠,其橫截面為梯形,假設(shè)水渠中水的流速為200米/小時,那么在1小時內(nèi)流過水有多少立方米?通過轉(zhuǎn)化,可以將水渠水流量的問題轉(zhuǎn)化為一個橫截面為梯形的直棱柱體積的問題,從而達(dá)到化難為易的目的。
如在教學(xué)“圓柱的面積”內(nèi)容時,由于小學(xué)生缺乏形象思維,很難理解圓柱的面積是如何構(gòu)成的,為此,在教學(xué)過程中可以采用轉(zhuǎn)化的思想,利用一張折紙做成一個圓柱體的形狀,然后將折紙展開求其側(cè)面積,最后加上兩個圓形的面積,這樣就構(gòu)成圓柱的面積。通過這樣的方式,讓學(xué)生更為容易地理解圓柱面積,而且數(shù)學(xué)教學(xué)的效率也會大大提升,更有利于學(xué)生突破學(xué)習(xí)的障礙。endprint
■四、化數(shù)為形,突破思維定式
我國著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾經(jīng)說過:“數(shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微?!睌?shù)與形之間的轉(zhuǎn)化具有非常廣泛的應(yīng)用。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,由于小學(xué)生的抽象思維不發(fā)達(dá),且認(rèn)知能力有限,在思考問題時會受到思維的限制。如果有圖形作為輔助,將數(shù)學(xué)知識直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前,解題思路就能一目了然。為此,在小學(xué)階段我們講授新知識或解決數(shù)學(xué)問題時,采用數(shù)形轉(zhuǎn)化的思想,利用直觀的圖形來表示數(shù)量關(guān)系,然后利用圖形上的幾何關(guān)系來解決問題,有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。
例如,在求解算式■+■+■+■時,很多學(xué)生在求解這類問題時,往往會通過從左向右依次通分進(jìn)行計算,但是否有更簡潔、更快速的解題方法呢?此時,采用轉(zhuǎn)化的思想,將數(shù)化為形,利用正方形、圓形、線段等方面對上述式子進(jìn)行描述,如圖1所示。
■
圖1
這樣學(xué)生通過觀察圖形就能發(fā)現(xiàn),原算式的計算就可以轉(zhuǎn)化為1-■。采用這樣的方式,學(xué)生對于此類題目,如■+■+■+■+■+■+…按照圖形的規(guī)律來進(jìn)行求解,自然就會得心應(yīng)手。將一個數(shù)學(xué)計算的問題轉(zhuǎn)化為計算圖形面積或線段長度的問題,有利于學(xué)生加深對數(shù)值計算的理解。
又如,比較下面兩道題目的異同,并且選擇合適的方法進(jìn)行計算。
(1) 公園里有4排花盆,每排有5盆花,那么一共有多少盆花?
(2) 公園里有2排花盆,一排有5盆花,一排有6盆花,那么一共有多少盆花?
很多小學(xué)生在學(xué)習(xí)乘法和加法時,尤其是“幾個幾”“幾和幾”到底該用加法還是乘法,常常容易混淆,而通過轉(zhuǎn)化的思想,將題目中的數(shù)轉(zhuǎn)化為圖形,就能將數(shù)量關(guān)系一目了然地呈現(xiàn)在學(xué)生面前,便于小學(xué)生理解,這樣學(xué)生在求解時自然就能選用合適的方法進(jìn)行計算。
■五、結(jié)語
總而言之,轉(zhuǎn)化思想是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中的重要思想方法之一,對于一個數(shù)學(xué)問題的求解,沒有固定的思維和模式,可以是數(shù)與形、數(shù)與數(shù)、形與形之間的相互轉(zhuǎn)化,對于豐富學(xué)生的解題思路具有積極的促進(jìn)作用。然而,對轉(zhuǎn)化思想的理解與掌握并非一朝一夕就能完成的,而是需要教師在教學(xué)過程中通過尋找數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)思想方法的契合點(diǎn),經(jīng)過反復(fù)滲透和不斷深化,讓學(xué)生在解決問題的過程中自覺地培養(yǎng)轉(zhuǎn)化意識,學(xué)會思考、學(xué)會運(yùn)用,不僅能知其然,還能知其所以然,從而真正地實(shí)現(xiàn)“教得有思想,學(xué)得有深度”的教學(xué)目標(biāo),促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的全面提高。endprint