轉(zhuǎn)化思想是一種重要的數(shù)學(xué)思想,教師該如何運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想讓學(xué)生能輕松、快樂地學(xué)習(xí)新知呢?筆者認(rèn)為,教師可以從讓學(xué)生增強(qiáng)轉(zhuǎn)化的意識、明確轉(zhuǎn)化的方向、學(xué)會轉(zhuǎn)化的方法三方面來著手,從而讓“轉(zhuǎn)化思想”在教學(xué)中得以適當(dāng)、合理地適用。
一、增強(qiáng)轉(zhuǎn)化的意識
數(shù)學(xué)知識系統(tǒng)性強(qiáng),前后聯(lián)系緊密,新知是建立在舊知的基礎(chǔ)之上的,因此,把新知轉(zhuǎn)化為舊知進(jìn)行教學(xué),把新知識納入到原有的知識結(jié)構(gòu)之中,無形之中就滲透了轉(zhuǎn)化思想。
例如,學(xué)生剛學(xué)完“方程的意義”后,教師出示下面兩幅圖(見圖1、圖2),讓學(xué)生看圖列方程。
圖1 圖2
圖1是天平圖,由于天平的兩邊相等,學(xué)生很容易就列出了方程2x=500或者x+x=500,而圖2的第一個圖不是天平了,因為初學(xué)方程,有的學(xué)生列不出,這時教師可以提醒學(xué)生能不能把這個圖轉(zhuǎn)化為天平圖呢,要想讓這個天平平衡,左盤放什么?右盤呢?教師可結(jié)合學(xué)生的回答在黑板上畫出圖2的第二個圖,然后把現(xiàn)在的兩盤物品與圖1的兩盤比較:文具盒與筆記本相當(dāng)于兩個梨,而20元則相當(dāng)于500克的砝碼,這樣就把生活中的問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)中的問題,再讓學(xué)生用一句話說說它們之間的關(guān)系,此時列方程就輕而易舉了。
二、明確轉(zhuǎn)化的方向
(一)運(yùn)用類比,把沒學(xué)過的、未知的轉(zhuǎn)化為學(xué)過的、已知的
例如,在學(xué)習(xí)“平行四邊形面積公式的推導(dǎo)”時,教師可以讓學(xué)生先通過剪、貼、拼的形式把它轉(zhuǎn)化成已經(jīng)學(xué)過的長方形。
平行四邊形的底相當(dāng)于長方形的長
平行四邊形的高相當(dāng)于長方形的寬
長方形面積 =長×寬
平行四邊形面積 =底×高
而在得出三角形的面積公式時,教師又可以通過剪、貼、拼的形式把它轉(zhuǎn)化成平行四邊形的面積。
平行四邊形面積=底×高
三角形面積=底×高÷2
再如,在教學(xué)六年級下冊“圓柱的體積公式”時,教師可以先讓學(xué)生通過正方體、長方體的體積推測圓柱的體積,再引導(dǎo)學(xué)生將圓柱轉(zhuǎn)化成已學(xué)過的立體圖形,因此學(xué)生在獨立思考時首先會考慮將圓柱切割和拼接成近似長方體。而切割與拼接的方法以及公式推導(dǎo)的過程則和圓面積的推導(dǎo)一致。
長方體的長相當(dāng)于圓柱底面周長的一半
長方體的寬相當(dāng)于圓柱底面的半徑
長方體的高就是圓柱的qRvH67ylrnYCBX9ygqWa+9x4DslMi9GBEMgMQA5GAkY=高
圓柱的體積=底面周長的一半×半徑×高=底面積×高
轉(zhuǎn)化的方法是把未解決的問題,通過某種轉(zhuǎn)化過程,歸結(jié)到一類已經(jīng)能解決的問題,最終求得原問題的解答。
(二)把復(fù)雜的、難的轉(zhuǎn)化為簡單的、容易的
例如,在教學(xué)六年級上冊“圓的面積”時,圓的面積是個抽象的知識點,教師可讓學(xué)生先將圓轉(zhuǎn)化成已學(xué)的圖形。讓學(xué)生獨立思考圓可以轉(zhuǎn)化成什么圖形,再通過合作剪拼、測量觀察、比較推導(dǎo)等方式就能把圓轉(zhuǎn)化為已學(xué)過的近似長方形,推導(dǎo)出圓的面積公式。
長方形的寬相當(dāng)于圓的半徑
長方形的長相當(dāng)于圓周長的一半
長方形的面積=長×寬
圓的面積=圓周長的一半×半徑=圓周率×半徑的平方
再如下圖,求左邊一個圖形中陰影部分的面積,教師可引導(dǎo)學(xué)生將圖形先分割成兩個圖形,再組合起來。
陰影部分的面積就變成以10厘米為半徑的半圓面積減去底為20厘米、高為10厘米的三角形的面積。而三角形可以轉(zhuǎn)化成一個邊長為10厘米的正方形,因此陰影部分的面積=半徑為10厘米的半圓的面積-邊長為10厘米的正方形面積。
轉(zhuǎn)化需要學(xué)生具備一定的觀察、分析能力,若學(xué)生能很好地掌握轉(zhuǎn)化的思想,那么就可以降低題目的難度。
三、學(xué)會轉(zhuǎn)化的方法
(一)統(tǒng)一化:把不統(tǒng)一的變成統(tǒng)一的
統(tǒng)一化就是通過轉(zhuǎn)化消除差異,把條件和問題的表現(xiàn)形式轉(zhuǎn)化為使之更具有數(shù)、式與形內(nèi)部固有的和諧統(tǒng)一的特點,以幫助學(xué)生去確定解決問題的方法。
例如,比較0.3030…,,33.3%的大小,讓學(xué)生體會到小數(shù)與分?jǐn)?shù)、百分?jǐn)?shù)不能直接比較大小,只有把所有的數(shù)轉(zhuǎn)化成統(tǒng)一的同類數(shù)方可進(jìn)行大小比較。
再如,一根圓柱形木料底面周長是12.56分米,高4米。(1)它的表面積是多少平方米?(2)它的體積是多少立方分米?
學(xué)生在做這道題時,圓柱底面周長和圓柱高的長度單位不一致,而且小題中的問題對單位也有不同的要求。求表面積需要將單位統(tǒng)一成平方米,而求體積需要將單位統(tǒng)一成立方分米。對于單位不一致的題目,學(xué)生可以先轉(zhuǎn)化成統(tǒng)一單位再計算;也可以先計算,最后再統(tǒng)一單位。
(二)簡單化:把較復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為較簡單的
復(fù)雜的問題往往是由很多基礎(chǔ)的簡單的問題組合而成的,將復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化成多個易于解決的問題,再逐個解決。
例如,如下圖,已知圓的直徑和正方形的邊長都是10厘米,求陰影部分的周長和面積。
周長是指封閉圖形一周的長度。這個圖形的周長不包括正方形和圓重疊部分線段長度。因此可以先求正方形和圓的周長之和,再減去兩條半徑和四分之一的圓周長。
而計算面積時,可以將圖形看成一個正方形和一個四分之三的圓。因此計算陰影部分面積就可以是正方形面積加圓面積的四分之三。
這樣就可以將復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化成學(xué)生已知的簡單的問題,然后再逐個解決。
(三)具體化:把抽象的問題轉(zhuǎn)化成具體形象的問題
在教學(xué)中,教師可以通過舉例說明的方法把抽象的問題轉(zhuǎn)化成具體形象的問題。
例如,一個圓柱的半徑不變,高擴(kuò)大到原來的3倍,圓柱體積擴(kuò)大到原來的幾倍?
在解決這類問題時,教師可以引導(dǎo)學(xué)生用舉例子的方法。將其中的數(shù)據(jù)具體化,如設(shè)一個圓柱的半徑是1米,高是1米,原來的圓柱體積就是12×π×1=π,現(xiàn)在的圓柱體積是12×π×3=3π,就能得出“擴(kuò)大了3倍”的結(jié)論。同類型的題目都可以用舉例來實現(xiàn)轉(zhuǎn)化,從而簡化題目。
另外,教師還可以通過數(shù)形結(jié)合的方法,把抽象問題具體形象化。
例如,甲、乙兩桶油共16千克,如果將甲桶油的倒入乙桶,使兩桶油一樣多,甲、乙兩桶內(nèi)原來各有多少千克油?
甲
16千克
乙
用圖幫助思考,圖中將甲桶油的倒入乙桶則兩桶油的質(zhì)量相等,也就是現(xiàn)在的甲桶油和乙桶油都是原來甲桶油的,即原甲桶油的共16千克。原甲桶油的質(zhì)量是16÷=10(千克),原乙桶油的質(zhì)量是16-10=6(千克)。
總之,從某種角度說,掌握數(shù)學(xué)思想方法比掌握具體的解題方法更為重要。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生體會各知識點之間的共性及其關(guān)聯(lián)性,恰當(dāng)?shù)乩棉D(zhuǎn)化思想解決問題,形成科學(xué)的思維方法,達(dá)到舉一反三、觸類旁通的效果。
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