“曹沖稱象”在中國幾乎是婦孺皆知的故事。年僅六歲的曹沖,用許多石頭代替大象,在船舷上刻劃記號,讓大象與石頭等重,然后再一次一次稱出石頭的重量。這樣就解決了一個許多有學(xué)問的成年人都一籌莫展的難題,還真讓人感到驚異。曹沖既不懂得阿基米德浮力原理,也不懂得什么“等量代換”的數(shù)學(xué)方法。曹沖的聰明之處在于將“大”轉(zhuǎn)化為“小”,將“大象”轉(zhuǎn)化為“石頭”,“轉(zhuǎn)化”的思想方法起了關(guān)鍵的作用,同時也說明了“轉(zhuǎn)化”的思想就蘊(yùn)含在我們的生活中,看你是否有心去發(fā)現(xiàn)它、運(yùn)用它。作為一種學(xué)習(xí)策略——轉(zhuǎn)化思想方法的掌握與獲取數(shù)學(xué)知識、技能一樣,有一個感知、領(lǐng)悟、掌握、應(yīng)用的過程,這個過程是潛移默化的,長期的、逐步累積的。 小學(xué)階段的的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想,作為學(xué)生學(xué)習(xí)的最基本的思想方法,主要表現(xiàn)為數(shù)學(xué)知識的某一形式向另一形式轉(zhuǎn)變,具體表現(xiàn)為化新為舊、化繁為簡、化曲為直、化數(shù)為形等等。在小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)實踐中,我們不難發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化思想隨處可見,如平行四邊形的面積公式是轉(zhuǎn)化為長方形求得的;三角形的面積公式就是轉(zhuǎn)化為平行四邊形求得的;圓的面積是轉(zhuǎn)化為長方形的面積求得的;小數(shù)乘法、小數(shù)除法轉(zhuǎn)化為整數(shù)乘法、整數(shù)除法;分?jǐn)?shù)除法是轉(zhuǎn)化為分?jǐn)?shù)乘法來計算的;異分母分?jǐn)?shù)加減法轉(zhuǎn)化為同分母分?jǐn)?shù)加減法......因此,教學(xué)中我們教師應(yīng)逐步教給學(xué)生一些轉(zhuǎn)化的思考方法,使他們能用轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)去學(xué)習(xí)新知識、分析新問題,形成解決問題的一些策略,學(xué)生經(jīng)歷并體驗每一種策略的形成過程,獲得對策略內(nèi)涵的認(rèn)識與理解,感受策略給問題解決帶來的便利,真正形成“愛策略,用策略”的意識和能力,增強(qiáng)解決實際問題的能力。 一、化新為舊,創(chuàng)造新知生長點(diǎn) 。 認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為:學(xué)生學(xué)習(xí)的過程,是一個把教材知識結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為自己認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過程。任何一個新知識,總是原有知識發(fā)展和轉(zhuǎn)化的結(jié)果。在實際教學(xué)中,教師可以把學(xué)生感到生疏的問題轉(zhuǎn)化成比較熟悉的問題,并利用已有的知識加以解決,促使其快速高效地學(xué)習(xí)新知,而已有的知識就是這個新知的生長點(diǎn)。我們在《平行四邊形的面積》教學(xué)時,學(xué)生用數(shù)方格的方法得出平行四邊形的面積,但隨后學(xué)生后發(fā)現(xiàn)數(shù)格子太麻煩,老師是是提問:我們還有怎樣的辦法來求平行四邊形的面積?能不能將求平行四邊形的面積轉(zhuǎn)化為已學(xué)過圖形的面積?這個完全陌生的問題,需學(xué)生調(diào)動所有的相關(guān)知識及經(jīng)驗儲備,尋找可能的方法,解決問題。當(dāng)學(xué)生用剪一剪、拼一拼的方法將沒有學(xué)過的平行四邊形的面積計算轉(zhuǎn)化成已經(jīng)學(xué)過的長方形的面積時,轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想也將在學(xué)生數(shù)學(xué)的腦海里打下深深的烙印。其實在“空間與圖形”中的教學(xué)中,三角形、梯形等圖形的面積公式推導(dǎo),它們均是在學(xué)生認(rèn)識了這些圖形,掌握了長方形面積的計算方法之后安排的,是整個小學(xué)階段平面圖形面積計算的一個重點(diǎn),也是整個小學(xué)階段中能較明顯體現(xiàn)轉(zhuǎn)化思想的內(nèi)容之一。不僅如此,“小數(shù)乘法、小數(shù)除法”的教學(xué)也都滲透了轉(zhuǎn)化的思想,也都是將小數(shù)的計算轉(zhuǎn)化為以前學(xué)過的整數(shù)乘除法。教學(xué)實踐證明,這種化新知為就知地轉(zhuǎn)化思想,是學(xué)生思維的靈動,是創(chuàng)新意識的培養(yǎng),把不知的轉(zhuǎn)化成已知的來學(xué)習(xí),正是學(xué)生遷移學(xué)生能力的培養(yǎng),只有學(xué)生具備了這用遷移的學(xué)習(xí)能力,才是學(xué)好數(shù)學(xué)的根本! 二、化繁為簡,優(yōu)化解決問題的策咯。 數(shù)學(xué)中的化繁為簡,就是把較復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為比較簡單的問題,以分散難點(diǎn),逐個解決,我們在解決數(shù)學(xué)問題時,常常會遇到一些運(yùn)算或數(shù)量關(guān)系較復(fù)雜的問題,這時不妨轉(zhuǎn)化一下解題策略,化繁為簡。在《植樹問題》一課,我們出示例題“同學(xué)們在全長100m的小路一邊植樹,每隔5m栽一棵(兩端都栽)。一共要栽多少棵樹?”后,引導(dǎo)學(xué)生理解題意,大膽猜測,并開始驗證時。看來這個問題值得我們研究,可100米有點(diǎn)長,研究起來不方便,怎樣才能使我們的研究更方便呢?把小路縮短,我們就將原來的復(fù)雜的問題變得簡單了。那下面我們就將小路縮短到20米來研究。這時,學(xué)生在轉(zhuǎn)化思想的影響下,茅塞頓開,將一道生活中的數(shù)學(xué)問題既形象又有創(chuàng)意地解決了。教學(xué)《組合圖形的面積》時,由于學(xué)生只有解決一些規(guī)則圖形面積的經(jīng)驗,對求稍復(fù)雜的圖形面積就感到較棘手。這時教師就可以引導(dǎo)學(xué)生將這些不規(guī)則的圖形通過剪、拼、割、補(bǔ)等方法轉(zhuǎn)化為已知圖形的面積計算問題,可使題目變難為易,求解也水到渠成。由于學(xué)生自己探索解決了問題,因此學(xué)生體驗到成功的喜悅,不僅加深了轉(zhuǎn)化思想的認(rèn)識,而且增強(qiáng)了他們運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想解決新問題的信心。 從這里可以看出:學(xué)生掌握了轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想方法,就猶如有了一位“隱形”的教師,從根本上說就是獲得了自己獨(dú)立解決數(shù)學(xué)問題的能力?;睘楹喌淖罱K目的是為了化難為易,將繁雜的數(shù)學(xué)新知轉(zhuǎn)化為簡單的、明晰的問題,因此,作為數(shù)學(xué)教師,我們教學(xué)時應(yīng)該適時啟發(fā),及時引導(dǎo),在解決問題的過程中注重培養(yǎng)學(xué)生化繁為簡的意識,鍛煉學(xué)生快捷的思維方式,以便為以后解決稍難或更難的問題提供思維上、技術(shù)上的捷徑。 三、化曲為直,突破學(xué)生認(rèn)知的空間障礙。 “化曲為直”的轉(zhuǎn)化思想是小學(xué)數(shù)學(xué)曲面圖形面積學(xué)習(xí)的主要思想方法。它可以把學(xué)生的思維空間引向更寬更廣的層次,形成一個開放的思維空間,為學(xué)生今后的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)?!秷A的面積》教學(xué),教師在教學(xué)過程中,先請學(xué)生用半徑把圓平均分成16等分以后,請他們動手拼成近似的長方形,長方形的面積和圓的面積相等,長方形的長相當(dāng)于圓周長的一半,長方形的寬相當(dāng)于圓的半徑,由此用長方形的面積公式長乘寬即可推導(dǎo)出圓的面積,在這個過程中學(xué)生興趣盎然,通過剪、擺、拼以及多種感官協(xié)同參與活動,拼出學(xué)過的長方形,推導(dǎo)出了圓的面積計算法方法。其實化曲為直是解決曲面幾何問題最基本的數(shù)學(xué)思想,小學(xué)數(shù)學(xué)中圓的周長和正方形周長有著千絲萬縷的聯(lián)系,而圓柱的體積是轉(zhuǎn)化為長方體的體積推導(dǎo)出來的,圓錐的體積又是轉(zhuǎn)化為圓柱的體積計算出來的,教學(xué)中應(yīng)用轉(zhuǎn)化的思想,通過“化曲為直”將未知轉(zhuǎn)化為已知,將新知轉(zhuǎn)化為舊知,在這一系列的轉(zhuǎn)化過程中,既學(xué)會了知識,又掌握了技能,還培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。 四、化數(shù)為形,使抽象問題直觀簡潔化。 “化數(shù)為形”在小學(xué)學(xué)習(xí)中是一種非常重要的數(shù)學(xué)思想方法,也是一種很好的教學(xué)方法。利用“數(shù)形結(jié)合”的思想方法能使數(shù)和形在學(xué)習(xí)中有機(jī)地統(tǒng)一起來,借助于形的直觀來理解抽象的數(shù),運(yùn)用數(shù)和式來細(xì)致入微地刻畫形的特征。直觀與抽象相互配合、相互依存,有助于學(xué)生把握數(shù)學(xué)問題的本質(zhì),提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力和解決問題的能力。數(shù)學(xué)是研究數(shù)量關(guān)系、空間形式及關(guān)系的學(xué)科,通過數(shù)形結(jié)合的方法研究問題,可以讓數(shù)量關(guān)系與圖形性質(zhì)的問題很好地轉(zhuǎn)化,通過幾何直觀地幫助學(xué)生建立數(shù)的概念,可以幫助學(xué)生理解數(shù)運(yùn)算的意義,可以使解題思路與過程具體化。數(shù)形結(jié)合思想可以說涉及數(shù)學(xué)學(xué)科的各個領(lǐng)域,本課內(nèi)容主要是通過發(fā)現(xiàn)規(guī)律解決問題幫助學(xué)生建立數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,把抽象的數(shù)學(xué)語言與直觀的圖形結(jié)合起來思索,使抽象思維與形象思維結(jié)合,通過“以形助教”或“以數(shù)解形”,使得復(fù)雜問題簡單化,抽象問題具體化,從而優(yōu)化教學(xué)效果。 巧妙運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想解題,不僅直觀易于尋找解題途徑,而且能避免繁雜的計算和推理,可以起到事半功倍的效果,在解決問題過程中更優(yōu)越,因而數(shù)形結(jié)合思想是幫助學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ),例如在《雞兔同籠》的教學(xué)中,雞兔同籠,有10個頭、28條腿,雞、兔各幾只?本課的解決問題教學(xué)策略書上采用列表嘗試法。如果采用化數(shù)為形的畫圖法解,二年級的學(xué)生都能解答,并且可以從畫圖法引出數(shù)量關(guān)系,列式解答。有幾個頭就畫幾個圓(表示動物的頭),然后每個頭下加兩條腿(表示雞有兩條腿),剩余幾條腿就再添在小動物身上,每個添2條(原來的雞就變成了兔)。這樣從圖上可知兔有4只,雞有6只。引導(dǎo)學(xué)生理解數(shù)量關(guān)系:首先假設(shè)10只全是雞,每只雞身上長2條腿,共10×2=20(條)腿,還剩余28-20=8(條)腿,雞身上再長2條腿變成兔子,直到8條腿長完為止。這樣就得到兔子有8÷(4-2)=4(只),雞有10-4=6(只)。而對高年級學(xué)生借助于畫示意圖來分析數(shù)量之間的關(guān)系,是我們經(jīng)常使用的辦法。由此不難看出:化數(shù)為形的過程,既是問題解決的過程,又是學(xué)生的形象思維與抽象思維協(xié)同運(yùn)用、互相促進(jìn)、共同發(fā)展的過程。由于抽象思維有形象思維作支持,從而使解法變得十分簡明扼要且巧妙。 總之,轉(zhuǎn)化思想作為小學(xué)數(shù)學(xué)最基本的一種數(shù)學(xué)思想,在學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)生涯中有著舉足輕重的作用,作為一線教師的我們一定要遵循熟悉化、簡單化、直觀化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則,在教學(xué)中不斷培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生自覺的轉(zhuǎn)化意識,加強(qiáng)舊知識與新知識的聯(lián)系,使每個知識點(diǎn)銜接自然,在實施“轉(zhuǎn)化”前摸清學(xué)生知識的最近發(fā)展區(qū),這樣既有利于學(xué)生順利高效地學(xué)好數(shù)學(xué)知識,又有利于學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)、智力的開發(fā)、數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗的積累和數(shù)學(xué)思想方法的滲透,更會使我們的數(shù)學(xué)課堂充滿樂趣,充滿挑戰(zhàn),使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)無窮的魅力! 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