韓利華
【摘要】轉(zhuǎn)化思想是小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中一種重要的數(shù)學(xué)思想,尤其是在小學(xué)數(shù)學(xué)的高年級(jí)階段,轉(zhuǎn)化思想的運(yùn)用相當(dāng)廣泛。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師借助教學(xué)內(nèi)容滲透轉(zhuǎn)化思想,運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想為學(xué)生搭建由舊知到新知之間的橋梁,幫助學(xué)生樹(shù)立轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想,積累數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。
【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)化思想;轉(zhuǎn)化意識(shí);主要途徑;數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》與《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》 相比,課程總目標(biāo)的變化之一是從“雙基”發(fā)展為“四基”,在“基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能”的基礎(chǔ)上增加了“基本思想、基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)”。數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)并不僅僅是實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn),也不僅僅是解題的經(jīng)驗(yàn),更重要的是思維的經(jīng)驗(yàn),是在數(shù)學(xué)活動(dòng)中思考的經(jīng)驗(yàn),思維方法正是依靠長(zhǎng)期的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)積累獲得的。
轉(zhuǎn)化思想是小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中一種重要的數(shù)學(xué)思想,尤其是在小學(xué)數(shù)學(xué)的高年級(jí)階段,轉(zhuǎn)化思想的運(yùn)用相當(dāng)廣泛。在數(shù)與代數(shù)、空間與圖形的學(xué)習(xí)中,都會(huì)用到轉(zhuǎn)化思想。教師在教學(xué)過(guò)程中,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,滲透轉(zhuǎn)化思想,培養(yǎng)學(xué)生的轉(zhuǎn)化意識(shí),運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想搭建起由舊知到新知之間的橋梁,既找到了探究新知、解決問(wèn)題的途徑,又滲透了轉(zhuǎn)化思想,幫助學(xué)生積累了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的思維活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。
下面就對(duì)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生轉(zhuǎn)化思想的主要途徑進(jìn)行具體闡述。
一、在數(shù)與代數(shù)教學(xué)中培養(yǎng)轉(zhuǎn)化思想
(一)在小數(shù)乘法的教學(xué)中,初步運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想
小數(shù)乘法是小學(xué)生初步接觸轉(zhuǎn)化思想的開(kāi)始。比如在“小數(shù)乘整數(shù)”教學(xué)中,首先,教師啟發(fā)學(xué)生思考:“一個(gè)因數(shù)是小數(shù),一個(gè)因數(shù)是整數(shù),怎樣計(jì)算?”學(xué)生經(jīng)過(guò)思考與探究,找到了小數(shù)乘整數(shù)的計(jì)算方法:以3.2×4為例,將3.2擴(kuò)大到原來(lái)的10倍是32,32×4=128,利用“積的變化規(guī)律”再將128縮小到它的,就得到原式3.2×4的積是12.8。
在之前的教學(xué)中,教師或多或少有這方面方法的滲透,但沒(méi)有很明確地提出“轉(zhuǎn)化”一詞。本節(jié)教學(xué)是教師明確提出轉(zhuǎn)化思想并引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用轉(zhuǎn)化的思維方式解決問(wèn)題的初始,在學(xué)生腦海中埋下轉(zhuǎn)化思想的種子。
其次,教師引導(dǎo)學(xué)生利用轉(zhuǎn)化思想,依據(jù)“積的變化規(guī)律”,將小數(shù)乘小數(shù)的問(wèn)題轉(zhuǎn)化成整數(shù)乘整數(shù)的問(wèn)題。以25.6×0.9為例,將第一個(gè)因數(shù)擴(kuò)大到原來(lái)的10倍,第二個(gè)因數(shù)也擴(kuò)大到原來(lái)的10倍,原式就轉(zhuǎn)化成求256×9,256×9的積是2304,依據(jù)“積的變化規(guī)律”,將2304縮小到原來(lái)的得到的23.04就是25.6×0.9的積。通過(guò)交流、梳理,學(xué)生明白了小數(shù)乘法的算理,也掌握了小數(shù)乘法的算法。此時(shí),教師要抓住這一有利時(shí)機(jī)引導(dǎo)學(xué)生:“在探究小數(shù)乘法的計(jì)算方法時(shí),我們依據(jù)‘積的變化規(guī)律,將小數(shù)乘法問(wèn)題轉(zhuǎn)變成了整數(shù)乘法問(wèn)題,找到了小數(shù)乘法的計(jì)算方法,這一過(guò)程運(yùn)用了我們?cè)跀?shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中一個(gè)重要的思想方法,就是轉(zhuǎn)化思想。”從而使轉(zhuǎn)化思想的種子在學(xué)生的腦海中萌芽。
(二)在小數(shù)除法的教學(xué)中,再次滲透轉(zhuǎn)化思想
在小數(shù)除法教學(xué)中再次利用轉(zhuǎn)化思想。比如在“除數(shù)是整數(shù)的小數(shù)除法”教學(xué)中,教師啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生將被除數(shù)轉(zhuǎn)化成整數(shù),先求出整數(shù)除法的商,再利用“商的變化規(guī)律”求出被除數(shù)是小數(shù)的除法的商。以9.84÷3為例,將9.84擴(kuò)大到原來(lái)的100倍,除數(shù)3保持不變,則原式轉(zhuǎn)化成984÷3的整數(shù)除法,求出984÷3=328,依據(jù)“商的變化規(guī)律”,將328縮小到原來(lái)的,即原式9.84÷3的商是3.28。這是轉(zhuǎn)化思想在小數(shù)除法中的初步滲透。
基于前面的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),學(xué)生通過(guò)思考、探索和交流,很容易發(fā)現(xiàn)除數(shù)是小數(shù)的除法計(jì)算方法:利用“商不變的性質(zhì)”,同時(shí)將被除數(shù)和除數(shù)擴(kuò)大到原來(lái)的10倍、100倍、1000倍甚至10000倍,將“除數(shù)是小數(shù)的除法”轉(zhuǎn)化成“除數(shù)是整數(shù)的除法”來(lái)計(jì)算,商不變。這時(shí),教師要強(qiáng)調(diào):“轉(zhuǎn)化思想的再次利用,讓我們又一次找到了探究新知、解決問(wèn)題的新途徑,在今后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,我們要善于運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想去尋找解決問(wèn)題的新途徑 、新方法?!弊寣W(xué)生體會(huì)到利用轉(zhuǎn)化思想來(lái)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的便捷和有效,從而認(rèn)識(shí)到科學(xué)合理地利用轉(zhuǎn)化思想在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的重要性。
(三)在分?jǐn)?shù)的計(jì)算教學(xué)中,豐富轉(zhuǎn)化思想
在認(rèn)識(shí)了分?jǐn)?shù),掌握了分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì),并學(xué)會(huì)了通分之后,在“異分母分?jǐn)?shù)的加減法”教學(xué)中,當(dāng)教師提出“分母不同怎么加減”的問(wèn)題時(shí),學(xué)生很容易提出解決的辦法:利用分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì)通分,把不同分母的分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化成相同分母的分?jǐn)?shù),再進(jìn)行計(jì)算。
在學(xué)生認(rèn)識(shí)了倒數(shù),掌握了分?jǐn)?shù)乘法的基礎(chǔ)上,分?jǐn)?shù)除法的教學(xué)從三個(gè)知識(shí)點(diǎn)“分?jǐn)?shù)除以整數(shù),整數(shù)除以分?jǐn)?shù),分?jǐn)?shù)除以分?jǐn)?shù)”依次展開(kāi)。在第一個(gè)知識(shí)點(diǎn)“分?jǐn)?shù)除以整數(shù)”的教學(xué)中,教師通過(guò)數(shù)形結(jié)合形式引導(dǎo)學(xué)生探究出分?jǐn)?shù)除以整數(shù)就是用分?jǐn)?shù)去乘這個(gè)整數(shù)的倒數(shù),從而把除法問(wèn)題轉(zhuǎn)化成了乘法問(wèn)題。在第二個(gè)知識(shí)點(diǎn)“整數(shù)除以分?jǐn)?shù)”的教學(xué)中,教師引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)數(shù)形結(jié)合形式探究出利用除法的基本性質(zhì)推導(dǎo)出整數(shù)除以分?jǐn)?shù)可以用整數(shù)乘這個(gè)分?jǐn)?shù)的倒數(shù)。在第三個(gè)知識(shí)點(diǎn)“分?jǐn)?shù)除以分?jǐn)?shù)”的教學(xué)中,在啟發(fā)學(xué)生猜想的基礎(chǔ)上,利用除法的基本性質(zhì)進(jìn)行推導(dǎo),進(jìn)而證明自己的猜想:分?jǐn)?shù)除以分?jǐn)?shù)的計(jì)算,可以用分?jǐn)?shù)去乘除數(shù)的倒數(shù)。在完成上述三個(gè)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)之后,教師通過(guò)下面三個(gè)問(wèn)題進(jìn)行追問(wèn),引導(dǎo)學(xué)生回顧知識(shí):“①想一想,我們是怎樣計(jì)算分?jǐn)?shù)除以整數(shù)的?②怎樣計(jì)算整數(shù)除以分?jǐn)?shù)?③怎樣計(jì)算分?jǐn)?shù)除以分?jǐn)?shù)?”通過(guò)對(duì)三個(gè)知識(shí)點(diǎn)的回顧,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出:一個(gè)數(shù)除以另一個(gè)數(shù),可以用這個(gè)數(shù)乘另一個(gè)數(shù)的倒數(shù)。
分?jǐn)?shù)的計(jì)算教學(xué),進(jìn)一步豐富了學(xué)生對(duì)于轉(zhuǎn)化思想的認(rèn)識(shí)。在學(xué)習(xí)新知、解決問(wèn)題的時(shí)候,可以根據(jù)數(shù)學(xué)的基本原理和基本性質(zhì)對(duì)數(shù)字進(jìn)行轉(zhuǎn)化,也可以對(duì)運(yùn)算方法進(jìn)行轉(zhuǎn)化,從而聯(lián)通新知與舊知。
二、在圖形與幾何教學(xué)中培養(yǎng)轉(zhuǎn)化思想
(一)在平面圖形的面積教學(xué)中,始終貫穿轉(zhuǎn)化思想
在學(xué)生掌握了如何求長(zhǎng)方形和正方形的面積之后,教材有序安排了平行四邊形的面積、三角形的面積、梯形的面積、不規(guī)則圖形的面積和圓的面積的教學(xué),將平行四邊形轉(zhuǎn)化成長(zhǎng)方形,三角形轉(zhuǎn)化成平行四邊形或長(zhǎng)方形,梯形轉(zhuǎn)化成平行四邊形或長(zhǎng)方形,不規(guī)則圖形轉(zhuǎn)化成規(guī)則圖形,利用極限的思想,化圓為方,化曲為直,把圓等分成若干個(gè)扇形進(jìn)而轉(zhuǎn)化成近似長(zhǎng)方形,把復(fù)合圖形轉(zhuǎn)化成基本圖形,轉(zhuǎn)化的思想和方法始終貫穿其中。在整個(gè)平面圖形的面積教學(xué)過(guò)程中,教師要立足單元整體備課,設(shè)計(jì)每一信息窗的教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)剪一剪、拼一拼、畫一畫,將求未知圖形的面積轉(zhuǎn)化成求已知圖形的面積,利用轉(zhuǎn)化思想搭起舊知與新知之間的思維橋梁,通過(guò)尋找新舊圖形之間的關(guān)系,探究推導(dǎo)出平面圖形面積的計(jì)算公式,并能靈活應(yīng)用這些公式去解決不規(guī)則圖形和復(fù)合圖形的面積問(wèn)題。在整個(gè)平面圖形的面積教學(xué)中,教師在引導(dǎo)學(xué)生獲得數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí),要始終滲透學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的基本思想和基本方法,尤其是轉(zhuǎn)化思想。
(二)在立體圖形的體積教學(xué)中,升華用活轉(zhuǎn)化思想
在立體圖形的教學(xué)中,轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用是從“測(cè)量不規(guī)則物體的體積”開(kāi)始的。面對(duì)一個(gè)土豆或一個(gè)蘋果,此時(shí)學(xué)生無(wú)從下手,教師組織學(xué)生先做實(shí)驗(yàn):將一個(gè)不規(guī)則物體放入事先準(zhǔn)備好的盛有足夠水的長(zhǎng)方體或正方體容器中 ,觀察水面的變化。討論:“①水面發(fā)生了什么變化?②水面上升的體積與不規(guī)則物體的體積有什么關(guān)系?”學(xué)生很快得出結(jié)論:水面上升的體積就是不規(guī)則物體的體積。通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和觀察分析,將測(cè)量不規(guī)則物體的體積轉(zhuǎn)化為求上升的水的體積,利用長(zhǎng)方體或正方體的體積公式,舉重若輕之間,實(shí)現(xiàn)從新知到舊知的轉(zhuǎn)化。
在基于圓的面積學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,在圓柱的體積教學(xué)中,教師啟發(fā)學(xué)生利用數(shù)學(xué)模型將圓柱等分成若干份之后,組合成一個(gè)近似長(zhǎng)方體,實(shí)現(xiàn)由圓柱到近似長(zhǎng)方體的等體變形的轉(zhuǎn)化,進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生討論:“①圓柱轉(zhuǎn)化成近似長(zhǎng)方體時(shí),什么變了?什么沒(méi)有變?②近似長(zhǎng)方體的底面積和高與圓柱的底面積和高有什么關(guān)系?”通過(guò)尋找新舊兩個(gè)立體圖形之間的關(guān)系,梳理推導(dǎo)出圓柱體積的計(jì)算公式。
在圓錐體積的教學(xué)中,轉(zhuǎn)化思想得到了極致應(yīng)用,就是利用液態(tài)物質(zhì)或微小顆粒物形態(tài)不穩(wěn)定性、可塑性強(qiáng)的特點(diǎn),將圓錐形容器中的液體或其他固態(tài)的微小顆粒物傾倒在與圓錐等底等高的圓柱形容器中,實(shí)現(xiàn)了由圓錐向圓柱的等體變形轉(zhuǎn)化,得到了圓錐體積就是與它等底等高的圓柱體積的三分之一。
在立體圖形的體積教學(xué)中,轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用出神入化,不但有形的轉(zhuǎn)化,還有物的轉(zhuǎn)化、質(zhì)的變化。運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想,利用多種方法和手段,把新知融入舊知,打通新舊知識(shí)之間的聯(lián)系,為學(xué)生學(xué)習(xí)新知提供便利條件。而在此過(guò)程中,靈活的方法,巧妙的過(guò)程,新奇的實(shí)驗(yàn),都足以激發(fā)學(xué)生的好奇心,調(diào)動(dòng)學(xué)生探究知識(shí)的興趣。
通過(guò)以上幾個(gè)階段的教學(xué),學(xué)生認(rèn)識(shí)到轉(zhuǎn)化不僅僅是數(shù)字的轉(zhuǎn)化、計(jì)算方法的轉(zhuǎn)化、圖形的轉(zhuǎn)化、曲面向平面的轉(zhuǎn)化,更是一種解決問(wèn)題的方法和途徑?!稗D(zhuǎn)化”這一學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要思想、重要方法已經(jīng)深深扎根在學(xué)生的腦海中,學(xué)生在思維意識(shí)中已牢牢樹(shù)立起了運(yùn)用“化繁為簡(jiǎn)”“化難為易”“化曲為直”“化新知于舊知”等學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的理念和方法,為后續(xù)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)搭建起了數(shù)學(xué)思維橋梁,積累了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的基本思想和基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。
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