莊惠英
【摘要】“轉(zhuǎn)化思想”是數(shù)學(xué)思想的重要組成部分,它是從未知領(lǐng)域,通過數(shù)與形之間的因果聯(lián)系,向已知領(lǐng)域轉(zhuǎn)化,進(jìn)而解決數(shù)學(xué)問題的一種思想方法。隨著新課標(biāo)改革地深入,轉(zhuǎn)化思想在教學(xué)中起著重要作用。如何在小學(xué)教育教學(xué)中應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想幫助學(xué)生搭建新舊知識(shí)間的橋梁,積累數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)?zāi)??我從研究教材,挖掘轉(zhuǎn)化因素;激發(fā)聯(lián)想,培養(yǎng)轉(zhuǎn)化意識(shí);教給策略,提高轉(zhuǎn)化技能;形成內(nèi)化,收獲成功體驗(yàn)五個(gè)方面闡述自己在實(shí)施圖形面積教學(xué)的策略。
【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué) 轉(zhuǎn)化思想 圖形的面積
【中圖分類號】G623.5 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號】2095-3089(2018)30-0123-02
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程不僅是一個(gè)知識(shí)的積累過程,更是一個(gè)探索和解決問題的過程,轉(zhuǎn)化思想是實(shí)現(xiàn)這一過程的有效途徑,它貫穿于數(shù)學(xué)教學(xué)的始終。在現(xiàn)行的北師大版小學(xué)數(shù)學(xué)教材中,圖形的面積是教學(xué)的難點(diǎn)之一,這類題型容識(shí)圖分析、基本圖形的特性和計(jì)算、空間想象能力為一體,由于小學(xué)生思維局限,發(fā)現(xiàn)問題遲緩,分析問題不到位,解決問題的能力較差,往往感到束手無策。面對這些綜合性強(qiáng)、知識(shí)抽象的空間圖形,特別是組合圖形,許多老師普遍反映“難教”,有的按自己制定的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),讓學(xué)生生硬套用,有的則照本宣科,復(fù)制科學(xué)家的探索方法。那么,如何正確認(rèn)識(shí) “空間圖形面積”,如何更好的開展對“轉(zhuǎn)化思想”在空間圖形教學(xué)中的應(yīng)用,下面談?wù)劚救说拇譁\見解:
一、研究教材,挖掘轉(zhuǎn)化因素
小學(xué)數(shù)學(xué)教材體系有兩條線索:一條是數(shù)學(xué)知識(shí),這是寫在教材上的明線;一條是數(shù)學(xué)思想,這是教材編寫的指導(dǎo)思想,是一條暗線。教師研究教材就應(yīng)該把隱含在知識(shí)中的數(shù)學(xué)思想提煉出來,提攜教材體系進(jìn)行再創(chuàng)作,在教給學(xué)生知識(shí)的同時(shí),有機(jī)滲透數(shù)學(xué)思想和方法,從而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。例如:組合圖形面積的教學(xué),教材呈現(xiàn)的是把一個(gè)不規(guī)則圖形,通過分割,添補(bǔ),化成已學(xué)的基本圖形,來計(jì)算它的面積。細(xì)心分析可見,教材中潛在著轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想,而很多學(xué)生的頭腦中缺少這種思想,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生自己去把要學(xué)的知識(shí)挖掘出來,才能成為學(xué)生自己的知識(shí)。然而組合圖形又是千變?nèi)f化的,所以精心創(chuàng)設(shè)情景,讓學(xué)生用已有的生活體驗(yàn),去探究、觀察、比較、進(jìn)一步分析,挖掘出轉(zhuǎn)化因素,從而感受到“事物不是一成不變的,應(yīng)采取一些辦法,把圖形進(jìn)行‘湊整,才能使不能直接計(jì)算的不規(guī)則圖形轉(zhuǎn)化成熟悉的基本圖形?!睂W(xué)生在尋找出轉(zhuǎn)化因素的同時(shí),學(xué)習(xí)積極性高漲起來,學(xué)習(xí)效果也提高了。
二、激發(fā)聯(lián)想,培養(yǎng)轉(zhuǎn)化意識(shí)
學(xué)生不是簡單地接受知識(shí),也不是在老師制好的“框架”課件下死記硬背地接受知識(shí)?!稊?shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)應(yīng)該從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和已有的知識(shí)背景出發(fā),提供給學(xué)生充分的數(shù)學(xué)思想交流機(jī)會(huì)。而轉(zhuǎn)化的本質(zhì)正是把原有問題轉(zhuǎn)化為能解決或較易解決的問題。因此,我們必須改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,在活動(dòng)中僅做一個(gè)引導(dǎo)者,讓學(xué)生主動(dòng)參與探究,在學(xué)習(xí)中形成轉(zhuǎn)化意識(shí)。例如:平行四邊形的面積教學(xué),在出示情景圖、猜想、數(shù)格子驗(yàn)證后,發(fā)現(xiàn)問題,激發(fā)學(xué)生展開聯(lián)想?;谛W(xué)生掌握的知識(shí)還不夠豐富,考慮問題比較膚淺,聯(lián)想能力比較差,看問題比較片面,教師應(yīng)把時(shí)間和空間留給學(xué)生,創(chuàng)設(shè)合作交流的機(jī)會(huì)。通過實(shí)踐操作,沿著一條高剪開,把一邊的一份向另一邊平移,重新組合,很快發(fā)現(xiàn)平行四邊形轉(zhuǎn)化成了長方形。學(xué)生頓時(shí)豁然開朗,架起新舊知識(shí)的聯(lián)系,并發(fā)現(xiàn)形狀變了,長度不變,高度也不變。注意到這變與不變的相對性,溝通起長方形的長與平行四邊形的底的聯(lián)系,雖分成兩段,又重新拼接起來,感受到長度依然;比較長方形的寬和平行四邊形的高,長度也相等;由于長方形的面積=長×寬,從而推導(dǎo)出平行四邊形的面積=底×高。在此過程中,將不會(huì)的、生疏的知識(shí)轉(zhuǎn)化成已經(jīng)熟悉了的、會(huì)解決的知識(shí),從而解決了新問題。轉(zhuǎn)化的思想也就隨之潛入學(xué)生的心中,逐漸培養(yǎng)他們初步地掌握相關(guān)的轉(zhuǎn)化的思想和方法,有效地培養(yǎng)學(xué)生的轉(zhuǎn)化意識(shí)。
三、教給策略,提高轉(zhuǎn)化技能
小學(xué)數(shù)學(xué)“圖形與幾何”教學(xué)中,轉(zhuǎn)化思想的體現(xiàn)比比皆是,主要通過生動(dòng)有趣、形象多樣的圖標(biāo)或者動(dòng)態(tài)畫面地演示來使教學(xué)過程具體化、形象化和直觀化,從而與小學(xué)生發(fā)展認(rèn)識(shí)的特點(diǎn)相適應(yīng)。因此,在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,我們必須讓學(xué)生體會(huì)到任何一個(gè)新知識(shí),總是原有知識(shí)發(fā)展和轉(zhuǎn)化的結(jié)果,轉(zhuǎn)化作為學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的一種重要策略,應(yīng)該成為思維訓(xùn)練的重點(diǎn)。在平時(shí)的教學(xué)中,教給學(xué)生轉(zhuǎn)化的策略,讓學(xué)生在科學(xué)的探究活動(dòng)中熟練轉(zhuǎn)化的技能。當(dāng)學(xué)生科學(xué)地掌握了轉(zhuǎn)化的思想方法,學(xué)習(xí)能力便漸漸增強(qiáng),就可以運(yùn)用轉(zhuǎn)化的思想方法這個(gè)“武器”,去探索數(shù)學(xué)世界的奧秘。這樣教給學(xué)生思維的方法,好像交給學(xué)生一把開啟數(shù)學(xué)智慧之門的“金鑰匙”。
(1)化曲為直
“化曲為直”的轉(zhuǎn)化思想是小學(xué)數(shù)學(xué)曲面圖形面積學(xué)習(xí)的主要思想方法。它可以把學(xué)生的思維空間引向更寬更廣的層次,形成一個(gè)開放的思維空間,為學(xué)生今后的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。例如:圓的周長,教師在教學(xué)過程中,猜想圓的周長與直徑有關(guān),先請學(xué)生將不同直徑的圓在尺子上滾一圈,或用繩子繞各圓形物體一周,再拉直繩子來測量,目的是把不能直接度量的曲線換個(gè)方法尋求答案,即通過轉(zhuǎn)化思想“化曲為直”,從未知向已知推進(jìn)。學(xué)生通過滾動(dòng)、旋繞、拉直以及多種感官協(xié)同參與活動(dòng),把各圓的周長轉(zhuǎn)化成直線,把分別測量出來的長度除以相應(yīng)的直徑,從而推導(dǎo)出圓的周長計(jì)算公式:C=πd,初步感受到了“化曲為直”轉(zhuǎn)化思想的教育,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為后來學(xué)習(xí)圓的面積做鋪墊。
(2)化繁為簡
在解決數(shù)學(xué)問題時(shí),經(jīng)常會(huì)遇到一些繁雜的問題,這時(shí)教師靈活采用方法,教給學(xué)生化繁為簡的轉(zhuǎn)化策略,將收到事半功倍的效果。例如:組合圖形面積的教學(xué)中,請學(xué)生用虛線在“資料紙 1”(客廳平面圖)畫一畫,把客廳平面圖分成已學(xué)過的規(guī)則圖形。學(xué)生動(dòng)手操作,在平面圖紙上紛紛表示自己的分法。再讓他們說一說是怎么分的,在劃分時(shí)用到什么方法?過程中見到個(gè)別分割有誤的,追隨講解:分割后要與所給條件有聯(lián)系,如果找不到條件,分割后不能計(jì)算,這種方法就是失敗的。
通過小組活動(dòng)后,學(xué)生們呈現(xiàn)多種方法。下圖里有他們想法里其中的一個(gè):
其中例如:
分割法、添補(bǔ)法、割補(bǔ)法,是進(jìn)行組合圖形面積計(jì)算的最主要的方法,也就是要把所學(xué)習(xí)的不規(guī)則圖形采用各種方法轉(zhuǎn)化為簡單的基本圖形,從而順利的解決問題。在學(xué)生給出多種分法后,進(jìn)一步比較一下,更喜歡哪種方法?擇機(jī)提高學(xué)生的轉(zhuǎn)化技能。從③~⑨號圖劃分后計(jì)算比較方便。其他劃分后計(jì)算比較麻煩,讓學(xué)生深深感受到一個(gè)道理:劃分一個(gè)組合圖形,方法有多種多樣,要根據(jù)所給的數(shù)據(jù)合理的劃分,劃分的方法越簡潔,計(jì)算就越方便。這樣,學(xué)生在轉(zhuǎn)化思想的影響下,自覺地化難為易,化繁為簡,將不容易解決的不規(guī)則圖形形象化,有創(chuàng)意地解決。可見:學(xué)生掌握了轉(zhuǎn)化技能,就猶如擁有一位“隱形”的老師,獲得獨(dú)立解決數(shù)學(xué)問題的能力。這正是“授之以魚不如授之以漁”。
(3)化立為平
立體圖形是平面圖形的發(fā)展與推進(jìn),教師在教學(xué)中應(yīng)善于捕捉知識(shí)的聯(lián)系點(diǎn),教給學(xué)生將立體圖形轉(zhuǎn)化為平面圖形來解決數(shù)學(xué)問題的策略。如:圓柱表面積的教學(xué),讓學(xué)生拿出底面半徑10厘米,高30厘米的圓柱形紙盒,摸一摸、觀察,圓柱的表面是由哪幾個(gè)面組成?引導(dǎo)學(xué)生理解:由2個(gè)底面和一個(gè)側(cè)面組成。再想一想:如何把圓柱的側(cè)面轉(zhuǎn)化成認(rèn)識(shí)的平面圖形?創(chuàng)設(shè)情景,讓學(xué)生剪開側(cè)面,探索其中的奧秘。
可以沿著側(cè)面的高剪,展開是一個(gè)長方形。感受長方形的長,摸起來是直的,來源于圓柱體的底面周長,是彎曲的;長方形的寬,來源于圓柱體的高,長度相同。
(因?yàn)椋╅L方形的面積= 長 × 寬
圓柱體的側(cè)面積=底面周長×高
可以沿著側(cè)面的斜線剪,展開是一個(gè)平行四邊形。平行四邊形的底,摸起來是直的,來源于圓柱體的底面周長,是彎曲的;平行四邊形的高,來源于圓柱體的高,長度也相同。
側(cè)面展開還可以是正方形,這時(shí)圓柱的底面周長與高相等。
或者有的在側(cè)面隨意剪開,成不規(guī)則圖形,或者用長方形紙卷成一個(gè)圓柱的側(cè)面做演示說明,教師都應(yīng)給予恰當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥。
綜合以上三種展開圖,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化后形狀變了,面積不變:長、底、邊長分別來自展開前的底面周長,寬、高、另一條邊長分別來自展開前的高,得出結(jié)論: 圓柱體的側(cè)面積都等于底面周長乘高。
因?yàn)殚L方形的面積= 長 × 寬
平行四邊形的面積= 底 × 高
正方形的面積= 邊長 × 邊長
圓柱體的側(cè)面積=底面周長 × 高 用字母公式表示:
側(cè)面積計(jì)算方法解決了,圓柱的表面積就迎刃而解了,學(xué)生便容易推導(dǎo)出圓柱的表面積=側(cè)面積+底面積×2, 即:
在化立為平的過程中我們遵循熟悉化、簡單化、直觀化的原則,加強(qiáng)新舊知識(shí)的聯(lián)系,使每個(gè)知識(shí)點(diǎn)自然銜接,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用轉(zhuǎn)化的思想解決實(shí)際問題的能力。
四、形成內(nèi)化,收獲成功體驗(yàn)
通過一系列的訓(xùn)練,學(xué)生已對應(yīng)用“轉(zhuǎn)化思想”解決數(shù)學(xué)問題有了一定的認(rèn)識(shí),但還需要在知識(shí)發(fā)展中不斷滲透。在教學(xué)中,教師應(yīng)不斷培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生自覺的轉(zhuǎn)化意識(shí),經(jīng)常找相應(yīng)題型加強(qiáng)訓(xùn)練,讓學(xué)生自覺地從一個(gè)思維過程轉(zhuǎn)化,過渡到另一個(gè)思維過程,逐步形成自覺的行為,逐步深入理解轉(zhuǎn)化思想,把應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想解決數(shù)學(xué)問題內(nèi)化為一種自我意識(shí)的行為。學(xué)習(xí)中遇到阻礙,能及時(shí)融匯變通,將知識(shí)從未知推向已知領(lǐng)域,順利溝通數(shù)量之間的聯(lián)系,達(dá)到解決問題的彼岸,收獲成功的體驗(yàn)。
總之,“思想是數(shù)學(xué)的靈魂,方法是數(shù)學(xué)的行為?!痹诮膛c學(xué)的道路上,把握好解決數(shù)學(xué)問題的策略,把轉(zhuǎn)化思想應(yīng)用于新知識(shí)的研究中,形成自己的本能,有利于養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)能力。然而“水滴穿石,非一日之功”,要提高學(xué)生轉(zhuǎn)化思想的能力,就必須長久持續(xù)的訓(xùn)練,才能更有效地提高解決問題的能力。
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