安徽省東至縣官港中心學校 凌德元
日本著名數學教育家米山國藏先生曾說過,學生離校后,數學知識會很快忘光,但銘刻在頭腦中的數學精神、數學思維方法、研究方法等,會隨時發揮作用,讓人受益終身,由此可見,數學思想是何等重要。為了孩子的未來,作為教師的我們,要深入地了解和鉆研數學思想和方法;在教學中,既要重視數學知識的教學,更要重視對學生進行數學思想方法的滲透和培養。近幾年來,筆者特別重視研讀、挖掘教材,致力于探求在數學教學中有效滲透數學思想的措施與方法,下面就以轉化的思想為例談一談淺見。
轉化的思想是解決數學問題的根本思想。為了解決一個較難的問題,通過觀察、分析、類比、聯想等思維過程,選擇運用恰當的數學方法進行變換,將原問題轉化為一個新的熟知的問題,再通過對熟知的簡單問題的解決,達到解決原問題的目的,這種解決問題的思想方法,就叫做轉化。轉化是小學數學中常見的一種數學思想方法,可以說教材中幾乎無處不在。在教學中,教師要有意識地去捕捉教材所隱含的轉化思想,加以揭示并傳遞給學生,讓學生明白轉化思想的作用,體會運用轉化思想帶來的樂趣,從而更加熱愛數學這門學科。
數學知識中的概念、法則、公式、性質等都是有形的,而數學思想方法總是隱含在數學知識體系中,是無形的,并且不成體系的散見于教材各個章節中。因此,通讀小學數學教材,整體把握教材的編排體系與目的,并對之進行系統的梳理,尤顯必要。在理清知識網絡的同時,發現、發掘教材中所蘊含的轉化思想,了解它在小學各學段、各章節中的分布層次。只有整體把握,全盤在胸,我們才能做好教學設計,有意識地向學生逐步滲透,培養他們初步掌握相關的轉化的思想方法,從而實現四基教學目標。
數學思想的教學,應當遵循滲透的原則,即在具體知識的教學中,通過精心設計情境與教學過程,著意引導學生領會蘊含于其中的數學思想,使他們在潛移默化中達到理解和掌握。數與形是小學數學最重要的內容,其間蘊含著深厚的轉化思想,教學時,我們要在數學概念的建構、數學結論的發現與證明、數學解題思路的尋找中融入轉化思想,用其來分析和解決問題。
數(自然數、分數、小數等)的運算是小學數學學習的重要內容,相應的計算方法或計算法則就是轉化思想的具體應用,都是將新的計算問題轉化成先前已經掌握的計算。
數學問題都具有不同程度的抽象性,若能使其直觀形象化,就能降低抽象程度,有利于問題的解決。對于研究的生活問題,有時若能舍棄具體的內容,抽象成與數量關系、空間形式有關的純數學的問題,也有利于問題的解決。也就是說轉化既能實現抽象問題直觀化,也能實現直觀問題抽象化,其宗旨都在于更便捷地解決問題。
幾何圖形方面存在著大量的轉化實例,是滲透數學轉化思想的絕好教學材料,教師應好好加以利用。如教學平行四邊形的面積,就是引導學生用“剪、移、拼”的方法,將之轉化為長方形,再利用長方形面積公式推導出平行四邊形的面積公式;同樣三角形面積、梯形面積、圓面積、圓柱體積等公式的推導,莫不如是;還有一些組合圖形的面積或體積,由于這些圖形往往不規則,用割補的方法將其轉化成規則圖形,然后利用幾何圖形相關公式解決問題,這些都體現了轉化思想的具體應用。
首先,要反復回顧,體會轉化中的要義。學生對每種數學思想的認識都是在反復理解和運用中形成的,其間有一個由低級到高級的螺旋上升過程。在蘊含轉化思想的知識教學中,如圓的面積轉化成長方形面積,除數是小數的除法轉化成除數是整數的除法等等。在探究獲取新知結論時,要引導學生關注這些圖形、算式的變換過程,讓學生有清楚的認識,并且讓學生回顧表述過程,思考如“舊知與新知之間什么變了,什么不變?相關要素是如何變化的?”等問題,從而加強認識轉化的過程與意圖,領會轉化的數學思想。
其次,在解題運用中加以鞏固。思想只有在實際運用中才能真正掌握和提高。課堂教學的滲透,學生對轉化思想雖有了一定的認識,但比較膚淺,故而教師要引導學生,用轉化思想解決實際問題,并從中體會其優勢。只有這樣才能使學生深入理解轉化思想,并有意識地自覺應用,在頭腦中生根開花,內化為思維習慣。所以,在知識的鞏固應用階段,我們要精心設計一些練習題,讓學生在在解題中,多分析、多思考、多表達,在運用轉化思想中發展數學的思維能力,進而發展靈活運用數學知識解決問題的一般能力。
數學思想只是一種意識,沒有外在的固定形式,因此,我們必須堅持長期滲透,才能使學生在潛移默化中理解和掌握。我們要努力挖掘數學知識中所蘊含的轉化思想及其他數學思想,把握運用數學思想解決問題的機會,增強學生主動運用數學思想的意識,提高學生的數學能力和數學素養,為學生的可持續發展奠定基礎。