陳應(yīng)芬
[摘要]在小學幾何學習中,轉(zhuǎn)化思想是學生克服重重困難的制勝法寶。在“圓的面積計算公式推導”教學實踐中利用轉(zhuǎn)化思想可以化繁為簡、化陌生為熟悉,使學生的數(shù)學學習更加有理性,更加有靈性,有效促進學生學習的建構(gòu)和深入。
[關(guān)鍵詞]轉(zhuǎn)化思想;有效學習;圓的面積;公式推導
[中圖分類號]G623.5??[文獻標識碼]A??[文章編號]1007-9068(2020)02-0068-02
轉(zhuǎn)化策略是解決問題的制勝法寶之一,也是學生數(shù)學學習的有力武器。為此,教師要重視轉(zhuǎn)化思想的滲透,讓學生在學習過程中獲得這一思想的感知,形成厚實的感悟,并靈活地將其運用于新知識的學習研究之中,從而助推學習的深入,促進數(shù)學素養(yǎng)的穩(wěn)健發(fā)展。
在此,筆者結(jié)合“圓的面積計算公式推導”教學實踐,簡要地談一談轉(zhuǎn)化思想在小學數(shù)學教學中的應(yīng)用和對學生研究問題、解決問題的影響,以及對他們的數(shù)學思維發(fā)展、數(shù)學活動經(jīng)驗積累等方面的促進作用。
一、喚醒轉(zhuǎn)化感悟,誘發(fā)學習遷移
轉(zhuǎn)化思想在小學數(shù)學中的滲透面極廣,有數(shù)與計算領(lǐng)域方面的,也有圖形與空間范疇的,還有統(tǒng)計與概率層面的。因此,教師應(yīng)重視對學生轉(zhuǎn)化思想感悟的喚醒,使其成為學生攻克學習問題的有力武器。在小學階段有機滲透數(shù)學思想方法,勢必要給學生應(yīng)用的學習啟蒙,使其擁有不斷學習、深入研究的真本領(lǐng)。
如在“圓的面積計算公式推導”的教學中,教師首先應(yīng)帶領(lǐng)學生回顧“圓的認識”的知識內(nèi)容,有效激活學生既有的轉(zhuǎn)化思想,引導學生回憶“圓的周長”學習過程,讓學生在回憶中進一步明晰轉(zhuǎn)化思想的存在。學生通過回憶發(fā)現(xiàn):用鐵絲圍成圓、用紅線纏繞圓柱等活動,就是把圓周長由曲線形態(tài)轉(zhuǎn)化為直線形態(tài),使得圓的周長變得更直觀、具體。同時,通過測量鐵絲長度、紅線長度等,讓學生明晰圓的周長與直徑之間的本質(zhì)聯(lián)系和邏輯關(guān)系,使得圓的周長的學習變得更為順暢。其次,利用感悟喚醒學習,引發(fā)圓的面積計算學習猜想?!把芯繄A的周長時,我們采用了化曲為直的策略?,F(xiàn)在要研究圓的面積,你打算怎么操作呢?有沒有一種類似于化曲為直的數(shù)學方法存在呢?”教師的過渡式提問,勢必會激活學生的學習思維,激發(fā)他們學習挑戰(zhàn)的意愿。這樣的學習,會讓學生的數(shù)學學習充滿激情和智慧。
二、用好轉(zhuǎn)化感知,激發(fā)學習創(chuàng)新
“圓的認識”是小學生數(shù)學學習的一個難點,而“圓的面積計算”更是難上加難了。為此,在教學中教師首先得重視圓是曲面圖形的強化引領(lǐng),從而使學生“化曲為直”的感悟得以喚醒,為學生探究新知提供思想方法的保障。其次,還得關(guān)注圓這一平面圖形在面積探究中的轉(zhuǎn)化過程,并通過翔實的體驗過程,讓學生知曉化曲為直、化陌生為熟悉等策略的真正價值與作用,從而使圓的面積計算公式的推導有根有據(jù)。具體的教學過程如下:
一是創(chuàng)設(shè)類比情境,激活思維?!靶∶鞯陌职仲I了一個大西瓜,有20斤重。小明看到了,就直接去啃西瓜,他能吃到西瓜嗎?你能想出妙招幫幫他嗎?”“斗大的西瓜無從下口”,這句諺語喚醒了學生既有的生活經(jīng)驗,使得原本枯燥的學習多了幾分情趣。對此,學生會說:“把大西瓜切成一小塊一小塊的,這樣就方便吃了?!?/p>
二是緊扣情境研學,促進學習深思?!扒形鞴系氖虑閷W習圓、研究圓的面積有什么啟示嗎?”學生雖然有些茫然,但疑問會誘發(fā)深思,也會激發(fā)積極的學習聯(lián)想。經(jīng)過不同的思維碰撞,學生感覺到:圓的面積是一個特殊的圖形,西瓜的形態(tài)與圓接近,既然可以把西瓜切成一塊一塊的,那么圓是不是也可以呢?由切西瓜引發(fā)的靈感,無疑會助推整個研究向著理性的層面發(fā)展。
三是緊抓靈感,實現(xiàn)學習轉(zhuǎn)變。學生在切西瓜的啟發(fā)下,開始嘗試把圓切成若干個規(guī)則的圖形,并試圖拼成一個自己所熟悉的幾何圖形。經(jīng)過討論,大家一致認為沿半徑把圓切成小扇形更為合理。接著,教師引導道:“看看手中這16塊小扇形,是否可以拼成一個你熟悉的幾何圖形?”問題引發(fā)思考,也使得學生的操作活動有一個較為明確的指向。學生在嘗試中發(fā)現(xiàn),用這些小扇形去拼圖,必須是一正一反,這樣才會沒有空隙,且拼出的圖形有點像平行四邊形。
四是審視拼圖,實現(xiàn)有效建構(gòu)。學生經(jīng)過分析與思考后得出:圓被剪成16個相等的小扇形,形狀改變了,但是面積沒有改變。至此,學生形成“面積沒有改變”的認識,這為學生深入探究拼成的近似平行四邊形的面積與圓的面積存在內(nèi)在的聯(lián)系提供邏輯保證。
經(jīng)過反復地比對和交流等活動,學生發(fā)現(xiàn),拼成的近似的平行四邊形的底不是一條直線,而是彎曲的,剛好是圓的周長的一半,即πr。而平行四邊形的高是圓的半徑。這樣就可以很輕松地計算出這個平行四邊形的面積,也就是圓的面積:底是πr,高是r,所以面積是πr×r=πr2。
由此能夠看出,在數(shù)學學習中如果學生能夠運用已經(jīng)領(lǐng)悟的轉(zhuǎn)化思想去分析問題、研究問題,他們就能把難題進行最恰當?shù)霓D(zhuǎn)化,使之成為熟悉的、簡單的問題,進而能夠較為輕松地予以突破。
三、善用轉(zhuǎn)化思想,促進學習建構(gòu)
學生的數(shù)學學習不只是一個點的、一條線的,還是一個立體的、全方位的體驗過程的,更是一個全面的體系建構(gòu)過程。為此,在教學中教師要重視轉(zhuǎn)化等數(shù)學思想的滲透,從而實現(xiàn)學生數(shù)學學習的全面升級。
回顧小學數(shù)學中的幾何初步知識教學歷程,我們能夠感悟到轉(zhuǎn)化思想在數(shù)學教學中的巨大作用。抓牢轉(zhuǎn)化思想這一條主線,將相關(guān)的幾何知識教學串聯(lián)起來,又會有更新的收獲。
學生第一次體驗轉(zhuǎn)化思想,是在探究長方形的面積計算時,教材中預設(shè)了兩種活動方案。第一種是用15個1平方厘米的正方形鋪滿長方形,從而推算出長方形的面積為15平方厘米。第二種是橫行擺滿5個正方形,豎列擺滿3個正方形,從而形成共3行且每行5個正方形的整體表象,使得面積計算不再是鋪一鋪、數(shù)一數(shù),而是擺一擺、算一算,也使得學習的抽象化程度得以減弱,更接近長方形面積公式的本質(zhì)。
反思教材編寫與教學活動過程,能夠清晰地看到轉(zhuǎn)化思想的身影,它把復雜的內(nèi)容簡單化,把晦澀的關(guān)系明朗化,也把陌生的轉(zhuǎn)化為熟悉的,使得學生的學習更加有效,也讓學生學好數(shù)學的信心得到強化。
此外,在其他幾何圖形的面積、體積公式的推導中,轉(zhuǎn)化思想也無處不在,如平行四邊形的面積計算公式的推導、三角形的面積計算公式的推導、梯形的面積計算公式的推導、長方體體積計算公式的推導等。
從中可以看出,用好轉(zhuǎn)化思想這一利器,勢必會讓學生的數(shù)學學習更具智慧,更富有靈性。同時,還能讓學生在學習過程中更科學地建構(gòu)數(shù)學認知,促進學生數(shù)學素養(yǎng)的穩(wěn)健積累與發(fā)展。
總之,在小學幾何初步知識教學中,教師應(yīng)善于指導學生運用好轉(zhuǎn)化策略,讓他們的幾何知識學習充滿無限的生機與活力,閃爍著智慧的光輝。