轉化思想是解決數學問題的一種常用策略,它是一種將未知的、陌生的、復雜的問題通過演繹歸納轉化為已知的、熟悉的、簡單的問題,從而使問題得到順利解決的數學思想。在小學階段主要表現為數學的某一形式向另一形式轉變,化未知為已知、化繁為簡、化曲為直等。學生掌握轉化思想,可以有效地提高思維的靈活性,增強自己獲取知識和解決實際問題的能力,從而為以后獨立解決數學問題打下堅實的基礎。
下面以“解決問題的策略——轉化”教學為例,探討如何在數學教學中滲透轉化的思想。
片斷一:提取經驗,感知策略
師:在我們已經學習的數學知識中,經常需要運用轉化的策略來解決問題,你能說一說嗎?
1.通過課件動態演示平行四邊形面積公式推導的過程,提問:我們是怎么推導平行四邊形面積公式的?(把平行四邊形轉化成長方形)
2.回顧三角形面積公式的推導過程,提問:三角形面積公式是怎么推導的?(把三角形轉化成平行四邊形)
3.還有哪些數學知識運用了轉化的策略?
預設(1):推導圓的面積公式時,把圓轉化成長方形。
預設(2):推導圓柱的體積公式時,把圓柱轉化成長方體。
預設(3):計算小數乘法時轉化成整數乘法。
預設(4):計算小數除法時轉化成整數除法。
預設(5):計算分數除法時轉化成分數乘法。
……
4.師(小結):這些都是我們以前運用轉化的策略解決過的問題。轉化就是把新的知識轉化為已有的知識,把未知的轉化為已知的。
【設計意圖:提取學生已有的知識經驗,初步感知轉化的策略。學生對于解決問題策略的感悟不是一蹴而就的,而是有一個循序漸進、螺旋上升的過程。因此,在解決問題策略的教學中,教師要善于引導學生提取運用策略的已有經驗,為策略的感悟和提煉奠定厚實的基礎。需要注意的是,在引導學生回顧以往學習中用過的轉化策略時,不應僅僅停留在策略運用的結果本身,而要深入到策略運用的源頭,讓學生思考“為什么這些問題我們都應用轉化的策略”,使學生能夠進一步體會策略運用的必要性,并對策略運用的條件和方法形成初步的感知與體會。實踐表明,從學生已有的運用策略的經驗出發,并以此為根基,對學生形成解決問題的策略是十分必要的。】
片斷二:自主探究,體驗策略
出示例1:考考你的眼力,你能比較這兩個圖形(略)面積的大小嗎?
師:為了讓大家能更好地觀察,老師把這兩個圖形放在格子圖里。(課件出示)觀察兩幅圖,你能直接比較它們面積的大小嗎?
1.引導猜測:那請你猜猜看,這兩幅圖的面積誰大誰小?(學生猜測)你能想辦法來驗證自己的猜測是否正確嗎?
2.學生獨立思考。
師:可以利用手中的圖畫一畫、剪一剪,然后同桌交流自己的思考過程。
3.交流反饋驗證情況。
學生口述過程,教師配以課件演示,有數格子和轉化成長方形比較的方法。
師(追問):第一個圖形是怎樣轉化成長方形的?你是怎樣想到把上面的半圓進行平移的?第二個圖形是怎樣轉化成長方形的?你是怎樣想到把左右兩個半圓進行旋轉的?
4.小結轉化方法。
師(追問):在第二個圖形變化的過程中,什么沒有發生變化?(面積)什么發生了變化?(形狀)在這個過程中,我們運用了什么策略?(轉化)是怎么轉化的?(把不規則的圖形轉化為規則的圖形)
【設計意圖:轉化的目的是為了把困難的問題化為容易的問題,或者把復雜的問題轉化為簡單的問題。教學時創設問題情境,留給學生充分思考的時間和空間,讓學生探索、交流、動手操作,尋求最優的解決問題的方法,親身體驗轉化的好處。同時,又利用多媒體動畫使轉化的過程更加直觀,讓學生對圖形的具體轉化方法獲得清晰的認識。策略的有效形成必然伴隨著學生對自己解題活動的不斷反思,及時引導學生對解決問題的過程不斷進行反思,有利于學生深入理解策略的精髓。通過對解決問題過程的回顧,體會轉化策略形成的來龍去脈,讓學生領悟到轉化是解決問題時常用的策略,它可以把復雜問題簡單化。學生在反思過程中既明晰轉化策略的本質,又使學生產生價值的認同,養成自覺運用策略解決問題的習慣。教學中學生不僅學會了一些轉化的方法,也體驗到了轉化的價值。】
片斷三:靈活運用,鞏固策略
1.觀察:這幾個分數有什么特點?(分子是1,分母是2及2的倍數;從大小來看,后一個分數是前一個分數的一半,前一個分數是后一個分數的2倍)怎么計算?(預設:通分求和)快速算一算,這里用到轉化策略了嗎?
深度分析:如果再加上1/32,一直加到1/128,你還愿意先通分再計算嗎?有沒有計算的捷徑呢?大家討論交流。
師:我們在四年級學過畫圖的策略,你能把題意通過畫圖表示出來嗎?觀察這張圖(略),你有更簡便的解決方法嗎?
師:這位同學沒有直接計算這幾個加數的和,而是從空白部分入手,把求和轉化成求差,從而解決了問題。
師:這道題目用通分求和的方法解決顯然太麻煩,用逆向思考的方法,將求和轉化為求差就簡單多了。
師(小結):看來,把復雜問題轉化成簡單問題,還需要我們變換角度,從問題的反面思考。
2.出示練習十四第1題,師介紹“淘汰制”后,學生獨立思考下面的題目。
(1)如果只有4個隊,怎樣列式求比賽的場數?(課件演示)以此類推8個隊、16個隊,讓學生體會到順向思維計算比較繁瑣。
(2)有其他方法嗎?轉化的方法是什么?(可以從問題的反面考慮)
(3)如果有64支球隊參加比賽,一共要進行多少場比賽?可以轉化成列減法算式求比賽的場數嗎?
【設計意圖:轉化策略在實際生活中的應用非常廣泛,但轉化的手段和方法是多樣而靈活的,既與實際問題的內容和特點有關,也與學生的認知結構有關。因此,在實踐應用環節,呈現一些適合學生探究的生活問題。這些鮮活的素材,一方面調動了學生學習的積極性,激活了學生的已有經驗和知識,培養了學生的逆向思維,豐富了他們對轉化策略的認知,鞏固了應用轉化策略的能力;另一方面使學生體驗到生活與數學的密切聯系,感受到生活中處處有數學,增強學生學習數學的信心。】
有效的數學學習是建立在學生的數學現實基礎之上。六年級學生在以往數學學習過程中都積累了不少轉化的體驗,但這種體驗基本上處于無意識的狀態。只有合理呈現學習素材,引導學生探究,才能促使學生對轉化策略形成清晰的體驗。為此,教學中教師應從學生已有的知識經驗入手,調動學生積極的學習心向,喚醒學生原有認知中的轉化體驗,讓學生不知不覺地深入感悟轉化策略。接著通過學生的自主探究,使學生實際體會到轉化的價值。最后運用轉化策略解決生活中的實際問題,鞏固所學的策略。因此,這部分內容的教學要按照“感知——體驗——鞏固”的線路進行,才符合學生“感知——表象——抽象”的認知規律。教師要放手讓學生自主探索,在探索的過程中,通過引導學生開展觀察、猜想、操作、推理、交流等數學活動,培養學生的實踐能力、創造能力、合作精神,使學生充分體驗轉化思想的魅力所在。
(責編 杜 華)