丁蕓婷
【摘要】化歸思想方法是小學數(shù)學基本思想方法之一,在教學中滲透化歸思想,有利于培養(yǎng)學生思維的深刻性、靈活性和獨創(chuàng)性.本文首先總結(jié)概括了到目前為止數(shù)學家和學者對化歸思想的研究以及所做出的貢獻,明確自己的起點.其次,從蘇教版小學數(shù)學的教材入手,具體分析了化歸思想在小學數(shù)學中的體現(xiàn).然后通過對例題的分析得出在解題中應(yīng)用化歸思想的策略,以幫助小學生更好地解題.最后,結(jié)合小學生在解題中常見的錯誤,提出幾點需要特別注意的問題.
【關(guān)鍵詞】化歸思想;小學數(shù)學;解題策略
一、化歸思想的理論概述
我國學術(shù)界關(guān)于數(shù)學化歸思想的研究成果屢見不鮮,大致可分為如下幾個方面:
(1)化歸思想的基本含義.我國許多學者通過研究對化歸思想給出了共同的定義,所謂化歸,可以理解為轉(zhuǎn)化和歸類,就是指經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)化過程,把眼前尚未得到解決的問題歸結(jié)到一類比較規(guī)范的或者以前解決過的問題中,以求得解決.我國徐利治提出的RMI原理,全稱為“關(guān)系映射反演”方法,也從一定程度上體現(xiàn)了化歸思想的本質(zhì).[1]
(2)化歸思想在解題中的應(yīng)用.仲東海于2013年在《化歸和轉(zhuǎn)化思想給我們教學和學習中的啟示》中提供了應(yīng)用化歸思想解題的相關(guān)策略:正面轉(zhuǎn)化為反面、問題已知和未知的轉(zhuǎn)化、一般和特殊的轉(zhuǎn)化、代數(shù)與幾何的轉(zhuǎn)化以及復雜與簡單問題的轉(zhuǎn)化等.除此之外,他還就實數(shù)的運算、解方程與方程組、求多邊形的內(nèi)角和等方面的內(nèi)容,舉例說明了初中數(shù)學教材中滲透的化歸思想.[3]
(3)化歸思想的應(yīng)用原則、模式及主要方法.吳維峰、陳益民、張耀明等人主要探討了化歸的方法及其思維模式,指出化歸對象、化歸目標和化歸途徑是化歸思想方法所包含的三個要素.結(jié)合不同的題型分析得出三種具體方法:特殊化法、分離基本圖形法、變換法等,明確了化歸時應(yīng)遵循的基本原則及一般的思考方式.
二、小學數(shù)學化歸思想在解題中的應(yīng)用意義
(一)在解題中應(yīng)用化歸的目標
1.在解題中應(yīng)用化歸的目標是去情境
“問題和與之相對應(yīng)的解才是數(shù)學最重要的組成部分.”美國著名數(shù)學家哈爾莫斯是這樣認為的.[7]讓小學生最頭疼的便是具有迷惑性情境的各種類型的應(yīng)用題了,題目的本質(zhì)通常都會被我們熟悉的實際生活場景所包圍,使小學生在解應(yīng)用題時很難抓住解題的關(guān)鍵,因此,才要應(yīng)用化歸思想,將那些外在的糖衣炮彈去掉,使其露出內(nèi)在的真實面貌,再將其轉(zhuǎn)化為已經(jīng)解決過的數(shù)學問題.
2.在解題中應(yīng)用化歸的目標是符號化
“符號意識”是2011年版《義務(wù)教育小學數(shù)學課程標準》中強調(diào)的十大核心概念之一.在小學數(shù)學的解題過程中,學生應(yīng)用化歸思想通常是為了將題目中一些復雜的數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為簡單的符號表達式,例如,在列方程解應(yīng)用題的時候,首先,最關(guān)鍵的就是將題目中的未知量看作已知量,其次,要找出它們之間的等量關(guān)系,最后,列出方程并解方程,求出未知數(shù).
3.在解題中應(yīng)用化歸的目標是結(jié)構(gòu)性
美國心理學家布魯納指出:了解學科內(nèi)部的基本結(jié)構(gòu)可以使學生更容易接受和理解學科知識,從中獲得的基本概念、原理也會促使學生在以后遇到類似情境時能夠靈活地遷移應(yīng)用.[5]現(xiàn)行的小學數(shù)學不僅僅考查學生的計算能力,還要求學生做到融會貫通,把握各個知識點之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系,逐漸將自己頭腦中的小學數(shù)學知識體系補充完整.
(二)在解題中應(yīng)用化歸的意義
1.有利于提高學生的學習效率
大量的練習會使學生失去對數(shù)學學習的興趣和熱情,同樣也易使學生機械地形成思維定式,不懂得隨機應(yīng)變.相反地,在學生學會在解題中應(yīng)用化歸思想后,就能夠?qū)⑸婕巴粋€知識點的題目都轉(zhuǎn)化為同一類別的題型,達到“做一道題目,會一類題目”的效果,這樣一來可以大大提高學生的學習效率,減輕他們的學習負擔,真正做到“會學,樂學”.
2.有利于鍛煉學生的思維能力
數(shù)學思想和方法是發(fā)展學生思維能力的關(guān)鍵,數(shù)學思想是人們對數(shù)學知識和方法進行更深層次的歸納和提煉所得到的精華所在.[6]有的小學生沒有掌握基本的數(shù)學思想方法,單純地依靠死記硬背,考試時遇到基礎(chǔ)題還能勉強應(yīng)付,但遇到能力題和拓展題時就一籌莫展了.如果學生掌握了化歸思想的實質(zhì),具備了獨立思考問題的能力,那么在遇到難題時他們會嘗試將其轉(zhuǎn)化為已經(jīng)學過的數(shù)學問題,最終問題就會迎刃而解了.
3.有利于加強新舊知識間的聯(lián)系
學習遷移是指以前學習過的舊知識對新知識的學習所產(chǎn)生的影響,同時包括之后學習的內(nèi)容對先前的學習產(chǎn)生影響.[2]數(shù)學化歸思想的核心之一是“轉(zhuǎn)化”,在未知和已知之間轉(zhuǎn)化,在新知識和舊知識之間轉(zhuǎn)化.這樣熟練轉(zhuǎn)化的前提是學生必須牢牢把握舊知識的本質(zhì)特征,在新舊知識之間架起一座數(shù)學的橋梁,從而很好地應(yīng)用數(shù)學化歸思想.
三、小學數(shù)學化歸思想在解題中的應(yīng)用策略
在解題中應(yīng)用化歸思想的策略通常來講有許多種類,例如,抽象轉(zhuǎn)化為具體、新知轉(zhuǎn)化為舊知、復雜轉(zhuǎn)化為簡單等,下面我就這幾種策略,結(jié)合相關(guān)例題進行詳細的闡述.
1.抽象轉(zhuǎn)化為具體
小學生面對數(shù)學問題中的數(shù)量關(guān)系時,往往會分不清兩者之間的相互關(guān)系,變得束手無策.此時,如果能將抽象的數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為直觀的線段圖或者示意圖,就可以幫助學生很快地厘清題目中所給的條件,使其一目了然.
例題:小花的老師比她大18歲,3年后,老師的年齡是小花年齡的3倍,那么3年后小花是幾歲?老師又是幾歲呢?
解析:根據(jù)題目中“老師的年齡是小花年齡的3倍”這一已知條件,學生可以嘗試畫出線段圖.
學生憑借自己的生活經(jīng)驗,能夠理解不論老師和小花的年齡如何變化,他們的年齡差始終是不變的,也就是說,3年后老師仍然比小花大18歲.觀察畫出的線段圖,學生不難發(fā)現(xiàn),18歲對應(yīng)的是小花年齡的兩倍,從而分別求出小花和老師的年齡.
2.新知轉(zhuǎn)化為舊知
小學生在解題過程中可能會遇到還未學過的知識,在這種情況下應(yīng)用化歸思想,將其轉(zhuǎn)化為已經(jīng)學過的知識,不僅可以建立新舊知之間的聯(lián)系,形成完整的數(shù)學知識體系,還能夠達到“把書越學越薄”的最佳效果.
3.復雜轉(zhuǎn)化為簡單
當面對比較復雜的問題時,學生往往會產(chǎn)生“畏難”心理,這非常不利于學生解題,學生應(yīng)學會運用化歸思想,先將問題轉(zhuǎn)化成幾個較為簡單、自己力所能及的小問題,再逐個擊破,最終攻克難題.
例題:甲、乙、丙是班上公認的“數(shù)學解題小能手”,現(xiàn)在只能推選一名同學代表他們班去參加數(shù)學競賽,下面的表格是他們?nèi)瑢W本學期五次正規(guī)考試的成績:
甲、乙、丙三人都認為自己的成績比其他兩人優(yōu)異.如果讓你來做決定,你會選擇他們中的哪一位?并說出你的理由.
解析:分別計算出他們?nèi)顺煽兊钠骄鶖?shù)、中位數(shù)和眾數(shù),比較得出.
甲的平均分是89.4分(最高),乙的中位數(shù)是98分(最高),丙的眾數(shù)是99分(最高).說明:甲和丙的成績在不斷進步,而乙的成績有比較大的波動.
這道題學生可以應(yīng)用化歸思想,將其轉(zhuǎn)化為數(shù)學中的統(tǒng)計問題,并能夠利用平均數(shù)、中位數(shù)、眾數(shù)這三種統(tǒng)計概念來進行比較,判斷出每名學生成績的變化趨勢,以此確定最終人選,這樣才能真正做到有理有據(jù).原本復雜、煩瑣的數(shù)據(jù)分析工作,如果能夠根據(jù)它們所代表的統(tǒng)計意義來進行比較,那么就變得簡單了.
四、應(yīng)用化歸思想需要注意的問題
(一)注意明確化歸對象
應(yīng)用化歸思想的第一步就是明確化歸對象,人們常說“良好的開端是成功的一半”,只有找準了化歸對象,才能正確地運用化歸思想這把“利劍”,為自己的解題服務(wù).
例題:小紅她們班的18名同學相約一起去游樂園玩,最后臨走時要拍照留念.小芳和小紅是一對孿生姐妹,她們倆要站在一起,并且小芳站在小英的右邊.那么這18名學生站成一排有多少種不同的站法呢?
解:18-2+1=17(種)
應(yīng)用化歸思想解決該問題,首先應(yīng)明確題目中要求的是“這18名學生在同一排有多少種不同的站法”,這就是化歸的對象,聯(lián)系我們已經(jīng)學過的“找規(guī)律”中相關(guān)的知識,將同一排不同的站法轉(zhuǎn)化為不同和的個數(shù),總結(jié)歸納得出:不同和的個數(shù)=總個數(shù)-每次框出的個數(shù)+1.
(二)注意探索正確的化歸途徑
小學生在應(yīng)用化歸思想的過程中,需要尋找正確的化歸途徑,并不是單純地“依葫蘆畫瓢”,必須把握數(shù)學問題的本質(zhì),切記不能被表面的形式所迷惑,注意化歸的等價性.
例題:計算 1.26+4.3=
錯誤解法: 正確解法:
小學生根據(jù)之前學習過的整數(shù)加減法進行小數(shù)的加減法時,理所當然地把小數(shù)的最末位對齊,進行計算.這種錯誤的出現(xiàn)正是因為小學生沒有找到正確的化歸途徑,究其根本,在于沒有明晰整數(shù)加減法的算理:將相同數(shù)位上的數(shù)字對齊,對應(yīng)到小數(shù)加減法中,列豎式時應(yīng)該把小數(shù)點對齊.
(三)注意化歸的多樣性
小學生在應(yīng)用化歸思想時,由于出發(fā)點不同,可能會產(chǎn)生多種化歸方法,這與現(xiàn)在小學數(shù)學教學所提倡的“一題多解”不謀而合,鼓勵學生的創(chuàng)造性思維.
應(yīng)用化歸思想解決問題,以上幾種轉(zhuǎn)化方法各有優(yōu)劣,學生可以衡量之后選擇最佳的方法,有利于更快速、更準確地解題.
【參考文獻】
[1]仇輝.談化歸思想方法[J].數(shù)學之友,2013(12).
[2]沈濤.化歸思想及解題策略[J].四川教育學院學報,2013(8):19.
[3]仲東海.化歸和轉(zhuǎn)化思想給我們教學和學習中的啟示[J].科教文匯,2013(11):142-143.
[4]陳益民.數(shù)學中化歸問題的教學和實踐[J].浙江樹人大學學報,2001(7):2.
[5]朱成杰.數(shù)學思想方法教學研究導論[M].上海:文匯出版社,2001(21).
[6]潘勇.數(shù)學化歸思想方法及其教學探研[D].南京:南京師范大學碩士學位論文,2004(11).
[7]李瀅.數(shù)學歸納思想在各學段的特點和教學啟示[D].南昌:江西師范大學,2013(6).