蔣守成
【設(shè)計理念】
《解決問題的策略:轉(zhuǎn)化》雖然是蘇教版五下第七單元安排的內(nèi)容,但學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)過程中很早就有應(yīng)用。例如:一年級計算9+6,想的是10+5,把一位數(shù)的進位加法轉(zhuǎn)化成10加幾;二年級估算504-198,想的是500-200,把三位數(shù)減法轉(zhuǎn)化成整百數(shù)的減法;五年級推導(dǎo)平行四邊形的面積公式時,把平行四邊形轉(zhuǎn)化成長方形;等等。
在我看來,本課與其說是學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化策略,不如說是學(xué)生進一步體驗、感悟過去學(xué)習(xí)中形成的認(rèn)識和經(jīng)驗,并逐步生成轉(zhuǎn)化策略。但我們僅僅依賴已有的轉(zhuǎn)化經(jīng)驗,還不足以促成策略的自然生成。因為原有的經(jīng)驗是零散的、模糊的、依附于特定情境的,需要使其清晰化、條理化,使之有利于策略的生成。因此,在教學(xué)時,應(yīng)從學(xué)生已有的經(jīng)驗出發(fā),激活他們的經(jīng)驗,讓他們先感悟轉(zhuǎn)化價值,也就是明晰為什么要轉(zhuǎn)化,使其產(chǎn)生學(xué)習(xí)策略的需求。
轉(zhuǎn)化作為解決問題的一種策略,通俗地講,就是把一個數(shù)學(xué)問題變成一類已經(jīng)解決或比較容易解決的問題,從而使原問題得以解決的一種策略。在具體實施過程中,需要其他更加具體的、具有操作性的方法來配合實施。就學(xué)生解決問題來說,如果沒有轉(zhuǎn)化意識,一般不會主動考慮把問題由繁向簡、由難向易轉(zhuǎn)化;如果有轉(zhuǎn)化的愿望,但找不到轉(zhuǎn)化的具體方向,拿不出實施轉(zhuǎn)化的具體方法,仍然不會應(yīng)用轉(zhuǎn)化策略。也就是說,要讓學(xué)生掌握能夠支持轉(zhuǎn)化策略有效實施的方法,運用已有的知識和經(jīng)驗實現(xiàn)轉(zhuǎn)化,這是本課要達(dá)成的目標(biāo)。主要體現(xiàn)在三個方面:(1)轉(zhuǎn)化的方向——化復(fù)雜為簡單,化未知為已知;(2)轉(zhuǎn)化的前提——等值轉(zhuǎn)化;(3)轉(zhuǎn)化的方法——變形、數(shù)形結(jié)合等。
基于上述思考,我對教材內(nèi)容進行了重構(gòu),將回顧解決問題的過程前置到課前進行,讓學(xué)生自我回顧、自我整理,同時幫助學(xué)生提取已有的經(jīng)驗,使他們對已經(jīng)學(xué)過的轉(zhuǎn)化策略形成結(jié)構(gòu)化的認(rèn)識,為新的學(xué)習(xí)服務(wù)。課堂上,引導(dǎo)學(xué)生獨立思考、自主探究、踴躍展示,在整體構(gòu)建的基礎(chǔ)上,依靠學(xué)生的經(jīng)歷、體悟,讓學(xué)習(xí)變得更豐滿,讓策略自然生成。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.使學(xué)生初步學(xué)會運用轉(zhuǎn)化的策略分析問題,并能根據(jù)問題的特點確定具體的轉(zhuǎn)化方法,從而有效地解決問題。
2.使學(xué)生在反思中感受解決問題的特點和價值,進一步培養(yǎng)思維的條理性和嚴(yán)密性。
3.使學(xué)生進一步積累解決問題的經(jīng)驗,增強解決問題的意識,主動克服在解決問題中遇到的困難,獲得成功的體驗。
【教學(xué)活動及意圖】
一、在故事中引入轉(zhuǎn)化
1.白發(fā)老人對青年人說了什么?
在內(nèi)蒙古,有一對兄弟都是剽悍的騎士。他們常常打賭看誰的馬跑得快,結(jié)果是各有勝負(fù),時間長了,他們也覺得乏味了。于是,哥哥提議:“我們來比一比誰的馬后跑到終點吧?!薄昂冒?,比誰的馬跑得慢!”弟弟爽快地答應(yīng)了。聽說有這種奇異的比賽,來了不少觀眾!比賽開始,觀眾們一起吶喊著:“加油!加油!加油!……”可是兄弟倆騎著馬都一動不動。時間一分一秒地過去,兩匹馬還是一動不動……“這樣比要比到何年何月?”觀眾們議論紛紛,哄笑起來?!霸趺椿厥卵??”這時,來了一位滿頭白發(fā)的老人問道。有人告訴了他事情的經(jīng)過。“原來這樣!”老人說,“你們看我的,我只要和他們悄悄說一句話,他們就會火燒屁股似地飛奔起來?!贝蠹覍⑿艑⒁傻乜粗先俗叩叫值軅z面前,不知他對兄弟倆說了什么,不到半分鐘,他們就騎著馬在草原上拼命奔跑起來……當(dāng)然,比賽的規(guī)則不變:誰的馬后到終點,誰就是勝者。
猜一猜,老人對他們說了什么?(兄弟倆換馬騎)
2.追問故事中的轉(zhuǎn)化策略。
學(xué)生思考:(1)老人將比馬跑得慢轉(zhuǎn)化成了比什么?(2)為什么要轉(zhuǎn)化成比跑得快?(將比慢轉(zhuǎn)化成比快,使比賽更精彩、更好看)
師:這種轉(zhuǎn)化的策略對我們的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)又有什么啟發(fā)呢?今天,我們就一起來思考怎樣用轉(zhuǎn)化的策略解決數(shù)學(xué)問題。(板書課題)
【通過有趣的故事引入,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,學(xué)生在運用轉(zhuǎn)化的策略解決“比誰的馬跑得慢”的問題的過程中,感受到轉(zhuǎn)化策略在生活應(yīng)用中的價值,由此引導(dǎo)學(xué)生思考在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中有沒有運用過轉(zhuǎn)化策略,以及怎樣運用轉(zhuǎn)化策略?!?/p>
二、在回顧中激活轉(zhuǎn)化
1.回顧以往轉(zhuǎn)化的經(jīng)驗。
轉(zhuǎn)化作為一種常用而且非常有用的策略,我們對它并不陌生,在我們以前的學(xué)習(xí)中,已經(jīng)多次運用過,想一想,在哪些地方用到了這種策略?(課前教師已經(jīng)請學(xué)生自己做了整理)請在小組里交流交流。
學(xué)生展示交流:(1)面積公式的推導(dǎo)過程中用過“形”的轉(zhuǎn)化(平行四邊形→長方形,三角形、梯形→平行四邊形,圓→長方形)。(2)計算中用過“數(shù)”的轉(zhuǎn)化(異分母分?jǐn)?shù)加減法→同分母分?jǐn)?shù)加減法,小數(shù)乘除法→整數(shù)乘除法)。
2.初步感受“轉(zhuǎn)化”的價值。
進一步思考:求平行四邊形面積公式時為什么要轉(zhuǎn)化成長方形?異分母分?jǐn)?shù)加減法計算為什么要轉(zhuǎn)化成同分母分?jǐn)?shù)?如果不轉(zhuǎn)化成長方形和同分母分?jǐn)?shù)行不行?
學(xué)生交流:轉(zhuǎn)化成我們學(xué)過的長方形和同分母分?jǐn)?shù)比較簡單、方便。如果不轉(zhuǎn)化長方形和同分母分?jǐn)?shù),可以是可以,但比較復(fù)雜,平行四邊形可以數(shù)方格,異分母分?jǐn)?shù)加減法可以轉(zhuǎn)化成已經(jīng)學(xué)過的小數(shù)進行計算。
小結(jié):無論是在“圖形與幾何”領(lǐng)域,還是在“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域,我們通常運用轉(zhuǎn)化策略來解決問題,那么,在什么情況下需要轉(zhuǎn)化呢?轉(zhuǎn)化時往什么方向去轉(zhuǎn)化?可以用什么方法使轉(zhuǎn)化得以實現(xiàn)?帶著這些問題,我們來研究下面兩個圖形。
【這一板塊用了兩個前置,一是將回顧整理時間前置到課前,在課前用自主學(xué)習(xí)單的形式讓學(xué)生獨立回顧、整理,不僅能有效引領(lǐng)學(xué)生自我梳理,使他們形成個體基本的觀點,而且能適度呈現(xiàn)學(xué)生個體的學(xué)習(xí)差異,有利于課堂上集中學(xué)習(xí)時的提升和超越。二是將教材中回顧反思這一板塊前置到教學(xué)伊始,幫助學(xué)生激活已有的運用轉(zhuǎn)化策略解決問題的經(jīng)驗,使之有利于后續(xù)策略的生成?!?/p>
三、在學(xué)習(xí)中進一步體悟轉(zhuǎn)化
1.問題引領(lǐng):下面兩個圖形,哪個面積大一些?
操作要求:
(1)看一看,想一想:可以怎樣比較這兩個圖形的面積?
(2)試一試,做一做:把你的想法記錄在作業(yè)紙上。
(3)比一比,說一說:和你的小伙伴分享一下,你是怎樣比較這兩個圖形的面積的?
2.學(xué)生嘗試操作,教師走近學(xué)生了解情況,搜集資源。
3.呈現(xiàn)資源,分層交流。
第一層次:出示資源1(如圖1),交流數(shù)方格法。
談話:你能看出1號同學(xué)是怎樣比較這兩個圖形的面積的嗎?我們請他來介紹一下好嗎?
預(yù)設(shè):學(xué)生匯報展示,我是用數(shù)格子的方法進行比較的,滿格的記作1,不滿格的記作0.5,加起來就可以比較了。
第二層次:出示資源2(如圖2),交流轉(zhuǎn)化法。
談話:能看懂別人的想法是非常了不起的!你能看懂他是怎么比較這兩個圖形的面積的嗎?
預(yù)設(shè):學(xué)生邊比劃邊說,他通過平移和旋轉(zhuǎn)把兩個圖形轉(zhuǎn)化成了相同的長方形。(課件動態(tài)演示)
(面對提供資源2的學(xué)生)他說得對嗎?你是怎么想到先轉(zhuǎn)化再比較大小的,為什么不直接比較大小呢?(面對全體學(xué)生)這個方法好嗎?
第三層次:同步呈現(xiàn)資源1和資源2,比較兩種方法。
提問:這兩種不同的方法都比較出了兩個圖形的面積,你更欣賞哪位同學(xué)的?請說出你的理由。
交流:我更欣賞第2位同學(xué)的,他通過平移和旋轉(zhuǎn)把不規(guī)則圖形轉(zhuǎn)化成了規(guī)則圖形,這種方法更簡便。
第四層次:同步呈現(xiàn)資源3(如圖3)和資源4(如圖4),解讀個性化的轉(zhuǎn)化方法。
談話:你能看出這兩位同學(xué)是怎樣比較的嗎?和同桌交流一下。
追問:這兩位同學(xué)的方法和剛才第2位同學(xué)的方法有什么共同之處嗎?
學(xué)生匯報交流,同時動態(tài)演示:都利用平移或旋轉(zhuǎn)把兩個不規(guī)則圖形轉(zhuǎn)化成了規(guī)則圖形,比較起來更方便。
小結(jié):把不規(guī)則圖形通過平移、旋轉(zhuǎn)等方式轉(zhuǎn)化成規(guī)則的、簡單的圖形后,就可以直接比較出它們的大小了。(板書:復(fù)雜→簡單 不規(guī)則→規(guī)則)
【英國教育家斯賓塞說:“應(yīng)該引導(dǎo)兒童自己進行探討,自己去推論,給他們講的應(yīng)該盡量少些,而引導(dǎo)他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)的應(yīng)該盡量多些?!币虼?,這一板塊分四個層次進行展示交流,在展示、交流和比較的過程中喚醒學(xué)生原有認(rèn)知中的轉(zhuǎn)化體驗,讓學(xué)生自主經(jīng)歷高水平的思考過程,讓他們學(xué)習(xí)的過程更豐滿。】
四、在練習(xí)中深入地體驗轉(zhuǎn)化
1.這樣兩個圖形(出示圖5),你能一眼看出哪個圖形的周長長一些嗎?請大家在作業(yè)紙上自己移一移、畫一畫,再比一比。
學(xué)生獨立解決后交流匯報。(通過平移轉(zhuǎn)化為相同的圖形,從而比較出它們的周長是相等的)
提問:如果要比較它們的面積,你打算怎么辦?(通過重疊直接比較)
小結(jié):同樣是兩個圖形,我們發(fā)現(xiàn),比較它們周長的時候,需要運用轉(zhuǎn)化的策略;比較它們面積的時候,通過重疊就能直接比較出大小。所以,我們在解決問題時首先要確定需不需要轉(zhuǎn)化,而后思考如何轉(zhuǎn)化。
2.用分?jǐn)?shù)表示圖中的涂色部分。
提出要求:先獨立看圖填空,再交流你是怎樣想到轉(zhuǎn)化的方法的,以及分別是怎樣轉(zhuǎn)化的。
預(yù)設(shè):對第3題有不同意見,讓學(xué)生展示自己的轉(zhuǎn)化方法,如分割平移、分割旋轉(zhuǎn)、數(shù)空白格子等,并驗證自己的結(jié)論。
【策略教學(xué)的目標(biāo)不是解決某一個具體的問題,而是讓學(xué)生在解決問題的過程中體驗策略的形成過程,從而能靈活、創(chuàng)造性地使用策略解決問題。因此,本環(huán)節(jié)選擇教材中的兩個典型問題,進一步加深學(xué)生對圖形轉(zhuǎn)化的體驗,利用學(xué)習(xí)過程中生成的問題,進一步引導(dǎo)學(xué)生面對問題時要明晰為什么要轉(zhuǎn)化,以及如何利用已有的知識和經(jīng)驗進行轉(zhuǎn)化?!?/p>
五、在問題解決中自覺地應(yīng)用轉(zhuǎn)化
1.做標(biāo)志。廣告公司準(zhǔn)備做一批標(biāo)志,做這樣一個標(biāo)志的框架(如圖6)需要多少米材料?
(1)你準(zhǔn)備怎么解決?獨立解決后與同桌說說你的思考過程。
(2)如果這個標(biāo)志是一個實心的面,可以求出這個標(biāo)志的面積嗎?
2.巧計算。9999+999+99+9可以轉(zhuǎn)化成怎樣的算式來計算?先想一想,再計算出結(jié)果。
【轉(zhuǎn)化策略在實際生活中應(yīng)用得非常廣泛,但轉(zhuǎn)化的手段和具體方法是多樣而靈活的,既與實際問題的內(nèi)容和特點有關(guān),也與學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)有關(guān)。因此,在實踐應(yīng)用環(huán)節(jié),呈現(xiàn)適合學(xué)生探究的生活問題——做標(biāo)志,鮮活的素材調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,激活了學(xué)生的思維需要。同時,呈現(xiàn)計算問題,使學(xué)生體驗到運用轉(zhuǎn)化策略可以使計算更簡便,豐富學(xué)生對轉(zhuǎn)化策略的認(rèn)知】
六、在反思中拓展轉(zhuǎn)化
這節(jié)課,我們學(xué)習(xí)了運用轉(zhuǎn)化的策略來解決問題,說一說你的收獲和體會。
轉(zhuǎn)化是我們解決數(shù)學(xué)問題時很重要的一種常用策略,在“數(shù)”中出現(xiàn),也在“形”中出現(xiàn),華羅庚爺爺說得好:數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬事休。你想知道數(shù)形結(jié)合好在哪兒嗎?下節(jié)課我們繼續(xù)來研究!
【讓學(xué)生對運用轉(zhuǎn)化策略解決問題的價值進行再認(rèn)識,更加深刻地體會轉(zhuǎn)化的方向、前提、方法等。同時,從方法層面進行問題延展,延展到下節(jié)課的內(nèi)容,目標(biāo)是從最接近學(xué)生的起點走向更遠(yuǎn)的終點?!?/p>
(作者系江蘇省常州市金壇區(qū)朝陽小學(xué)校長,江蘇省數(shù)學(xué)特級教師)