韓利華
【摘要】轉(zhuǎn)化思想是小學數(shù)學學習過程中一種重要的數(shù)學思想,尤其是在小學數(shù)學的高年級階段,轉(zhuǎn)化思想的運用相當廣泛。在小學數(shù)學教學中,教師借助教學內(nèi)容滲透轉(zhuǎn)化思想,運用轉(zhuǎn)化思想為學生搭建由舊知到新知之間的橋梁,幫助學生樹立轉(zhuǎn)化的數(shù)學思想,積累數(shù)學活動經(jīng)驗。
【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)化思想;轉(zhuǎn)化意識;主要途徑;數(shù)學活動經(jīng)驗
《義務教育數(shù)學課程標準(2011年版)》與《義務教育數(shù)學課程標準(實驗稿)》 相比,課程總目標的變化之一是從“雙基”發(fā)展為“四基”,在“基礎(chǔ)知識、基本技能”的基礎(chǔ)上增加了“基本思想、基本活動經(jīng)驗”。數(shù)學活動經(jīng)驗并不僅僅是實踐的經(jīng)驗,也不僅僅是解題的經(jīng)驗,更重要的是思維的經(jīng)驗,是在數(shù)學活動中思考的經(jīng)驗,思維方法正是依靠長期的活動經(jīng)驗積累獲得的。
轉(zhuǎn)化思想是小學數(shù)學學習過程中一種重要的數(shù)學思想,尤其是在小學數(shù)學的高年級階段,轉(zhuǎn)化思想的運用相當廣泛。在數(shù)與代數(shù)、空間與圖形的學習中,都會用到轉(zhuǎn)化思想。教師在教學過程中,結(jié)合教學內(nèi)容,滲透轉(zhuǎn)化思想,培養(yǎng)學生的轉(zhuǎn)化意識,運用轉(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、解決問題的途徑,又滲透了轉(zhuǎn)化思想,幫助學生積累了數(shù)學學習的思維活動經(jīng)驗。
下面就對在小學數(shù)學教學中培養(yǎng)學生轉(zhuǎn)化思想的主要途徑進行具體闡述。
一、在數(shù)與代數(shù)教學中培養(yǎng)轉(zhuǎn)化思想
(一)在小數(shù)乘法的教學中,初步運用轉(zhuǎn)化思想
小數(shù)乘法是小學生初步接觸轉(zhuǎn)化思想的開始。比如在“小數(shù)乘整數(shù)”教學中,首先,教師啟發(fā)學生思考:“一個因數(shù)是小數(shù),一個因數(shù)是整數(shù),怎樣計算?”學生經(jīng)過思考與探究,找到了小數(shù)乘整數(shù)的計算方法:以3.2×4為例,將3.2擴大到原來的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。
在之前的教學中,教師或多或少有這方面方法的滲透,但沒有很明確地提出“轉(zhuǎn)化”一詞。本節(jié)教學是教師明確提出轉(zhuǎn)化思想并引導學生運用轉(zhuǎn)化的思維方式解決問題的初始,在學生腦海中埋下轉(zhuǎn)化思想的種子。
其次,教師引導學生利用轉(zhuǎn)化思想,依據(jù)“積的變化規(guī)律”,將小數(shù)乘小數(shù)的問題轉(zhuǎn)化成整數(shù)乘整數(shù)的問題。以25.6×0.9為例,將第一個因數(shù)擴大到原來的10倍,第二個因數(shù)也擴大到原來的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縮小到原來的得到的23.04就是25.6×0.9的積。通過交流、梳理,學生明白了小數(shù)乘法的算理,也掌握了小數(shù)乘法的算法。此時,教師要抓住這一有利時機引導學生:“在探究小數(shù)乘法的計算方法時,我們依據(jù)‘積的變化規(guī)律,將小數(shù)乘法問題轉(zhuǎn)變成了整數(shù)乘法問題,找到了小數(shù)乘法的計算方法,這一過程運用了我們在數(shù)學學習過程中一個重要的思想方法,就是轉(zhuǎn)化思想?!睆亩罐D(zhuǎn)化思想的種子在學生的腦海中萌芽。
(二)在小數(shù)除法的教學中,再次滲透轉(zhuǎn)化思想
在小數(shù)除法教學中再次利用轉(zhuǎn)化思想。比如在“除數(shù)是整數(shù)的小數(shù)除法”教學中,教師啟發(fā)引導學生將被除數(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擴大到原來的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。
基于前面的學習經(jīng)驗,學生通過思考、探索和交流,很容易發(fā)現(xiàn)除數(shù)是小數(shù)的除法計算方法:利用“商不變的性質(zhì)”,同時將被除數(shù)和除數(shù)擴大到原來的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”來計算,商不變。這時,教師要強調(diào):“轉(zhuǎn)化思想的再次利用,讓我們又一次找到了探究新知、解決問題的新途徑,在今后的數(shù)學學習中,我們要善于運用轉(zhuǎn)化思想去尋找解決問題的新途徑 、新方法。”讓學生體會到利用轉(zhuǎn)化思想來學習數(shù)學知識的便捷和有效,從而認識到科學合理地利用轉(zhuǎn)化思想在數(shù)學學習中的重要性。
(三)在分數(shù)的計算教學中,豐富轉(zhuǎn)化思想
在認識了分數(shù),掌握了分數(shù)的基本性質(zhì),并學會了通分之后,在“異分母分數(shù)的加減法”教學中,當教師提出“分母不同怎么加減”的問題時,學生很容易提出解決的辦法:利用分數(shù)的基本性質(zhì)通分,把不同分母的分數(shù)轉(zhuǎn)化成相同分母的分數(shù),再進行計算。
在學生認識了倒數(shù),掌握了分數(shù)乘法的基礎(chǔ)上,分數(shù)除法的教學從三個知識點“分數(shù)除以整數(shù),整數(shù)除以分數(shù),分數(shù)除以分數(shù)”依次展開。在第一個知識點“分數(shù)除以整數(shù)”的教學中,教師通過數(shù)形結(jié)合形式引導學生探究出分數(shù)除以整數(shù)就是用分數(shù)去乘這個整數(shù)的倒數(shù),從而把除法問題轉(zhuǎn)化成了乘法問題。在第二個知識點“整數(shù)除以分數(shù)”的教學中,教師引導學生通過數(shù)形結(jié)合形式探究出利用除法的基本性質(zhì)推導出整數(shù)除以分數(shù)可以用整數(shù)乘這個分數(shù)的倒數(shù)。在第三個知識點“分數(shù)除以分數(shù)”的教學中,在啟發(fā)學生猜想的基礎(chǔ)上,利用除法的基本性質(zhì)進行推導,進而證明自己的猜想:分數(shù)除以分數(shù)的計算,可以用分數(shù)去乘除數(shù)的倒數(shù)。在完成上述三個知識點的教學之后,教師通過下面三個問題進行追問,引導學生回顧知識:“①想一想,我們是怎樣計算分數(shù)除以整數(shù)的?②怎樣計算整數(shù)除以分數(shù)?③怎樣計算分數(shù)除以分數(shù)?”通過對三個知識點的回顧,引導學生總結(jié)出:一個數(shù)除以另一個數(shù),可以用這個數(shù)乘另一個數(shù)的倒數(shù)。
分數(shù)的計算教學,進一步豐富了學生對于轉(zhuǎn)化思想的認識。在學習新知、解決問題的時候,可以根據(jù)數(shù)學的基本原理和基本性質(zhì)對數(shù)字進行轉(zhuǎn)化,也可以對運算方法進行轉(zhuǎn)化,從而聯(lián)通新知與舊知。
二、在圖形與幾何教學中培養(yǎng)轉(zhuǎn)化思想
(一)在平面圖形的面積教學中,始終貫穿轉(zhuǎn)化思想
在學生掌握了如何求長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,將平行四邊形轉(zhuǎn)化成長方形,三角形轉(zhuǎn)化成平行四邊形或長方形,梯形轉(zhuǎn)化成平行四邊形或長方形,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,把圓等分成若干個扇形進而轉(zhuǎn)化成近似長方形,把復合圖形轉(zhuǎn)化成基本圖形,轉(zhuǎn)化的思想和方法始終貫穿其中。在整個平面圖形的面積教學過程中,教師要立足單元整體備課,設計每一信息窗的教學內(nèi)容,引導學生通過剪一剪、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,通過尋找新舊圖形之間的關(guān)系,探究推導出平面圖形面積的計算公式,并能靈活應用這些公式去解決不規(guī)則圖形和復合圖形的面積問題。在整個平面圖形的面積教學中,教師在引導學生獲得數(shù)學知識的同時,要始終滲透學習數(shù)學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中,升華用活轉(zhuǎn)化思想
在立體圖形的教學中,轉(zhuǎn)化思想的應用是從“測量不規(guī)則物體的體積”開始的。面對一個土豆或一個蘋果,此時學生無從下手,教師組織學生先做實驗:將一個不規(guī)則物體放入事先準備好的盛有足夠水的長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。通過動手實驗和觀察分析,將測量不規(guī)則物體的體積轉(zhuǎn)化為求上升的水的體積,利用長方體或正方體的體積公式,舉重若輕之間,實現(xiàn)從新知到舊知的轉(zhuǎn)化。
在基于圓的面積學習的基礎(chǔ)上,在圓柱的體積教學中,教師啟發(fā)學生利用數(shù)學模型將圓柱等分成若干份之后,組合成一個近似長方體,實現(xiàn)由圓柱到近似長方體的等體變形的轉(zhuǎn)化,進一步引導學生討論:“①圓柱轉(zhuǎn)化成近似長方體時,什么變了?什么沒有變?②近似長方體的底面積和高與圓柱的底面積和高有什么關(guān)系?”通過尋找新舊兩個立體圖形之間的關(guān)系,梳理推導出圓柱體積的計算公式。
在圓錐體積的教學中,轉(zhuǎn)化思想得到了極致應用,就是利用液態(tài)物質(zhì)或微小顆粒物形態(tài)不穩(wěn)定性、可塑性強的特點,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中,轉(zhuǎn)化思想的應用出神入化,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,打通新舊知識之間的聯(lián)系,為學生學習新知提供便利條件。而在此過程中,靈活的方法,巧妙的過程,新奇的實驗,都足以激發(fā)學生的好奇心,調(diào)動學生探究知識的興趣。
通過以上幾個階段的教學,學生認識到轉(zhuǎn)化不僅僅是數(shù)字的轉(zhuǎn)化、計算方法的轉(zhuǎn)化、圖形的轉(zhuǎn)化、曲面向平面的轉(zhuǎn)化,更是一種解決問題的方法和途徑?!稗D(zhuǎn)化”這一學習數(shù)學的重要思想、重要方法已經(jīng)深深扎根在學生的腦海中,學生在思維意識中已牢牢樹立起了運用“化繁為簡”“化難為易”“化曲為直”“化新知于舊知”等學習數(shù)學的理念和方法,為后續(xù)的數(shù)學學習搭建起了數(shù)學思維橋梁,積累了學習數(shù)學的基本思想和基本活動經(jīng)驗。
【參考文獻】
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山東省教育科學研究院.義務教育教科書·數(shù)學(五年級上冊)[M].青島:青島出版社,2015.
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山東省教育科學研究院.義務教育教科書·數(shù)學(六年級上冊)[M].青島:青島出版社,2015.
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