(義烏市夏演小學 浙江義烏 322000)
數(shù)學課程標準(2011年版)提出:通過義務教育階段的數(shù)學學習,學生能夠獲得適應社會和進一步發(fā)展所需要的數(shù)學基礎知識、基本技能、基本思想、基本活動經(jīng)驗。而小學階段是孩子學習數(shù)學的啟蒙階段,除了教會孩子“有形”的概念、公式、法則等、培養(yǎng)孩子學會“隱形”的數(shù)學思想顯得尤為重要。[1]
轉(zhuǎn)化思想作為數(shù)學學習中的一種重要思想,它可以把未知問題變成已經(jīng)解決的問題,化復雜為簡單,把某一形式向另一形式轉(zhuǎn)化。恩格斯曾說:“由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式不是無聊的游戲,而是數(shù)學的杠桿;如果沒有它,就不能走遠。”說明我們在平時教學中要注重培養(yǎng)孩子的轉(zhuǎn)化思想,用好這根杠桿。下面根據(jù)自己的教學實踐淺談小學數(shù)學教學中的轉(zhuǎn)化思想培養(yǎng)。[2]
教材是教學大綱的具體化,是學生認識的對象也是數(shù)學知識、技能的載體。因此,只有深度研讀教材,我們的探索活動才能有根有據(jù)、有本有源。備課時,在了解學生的基礎,吃透教材,深挖教材中的素材,最大程度上發(fā)揮教材的作用,為數(shù)學教學實施素質(zhì)教育做好課前準備。
如:北師大數(shù)學五上第四單元“多邊形的面積”,教材安排了三次探索活動來推導平行四邊形、三角形、梯形等圖形的面積公式。這塊內(nèi)容是整個小學階段平面圖形面積計算的一個重點,也是比較明顯體現(xiàn)轉(zhuǎn)化思想的內(nèi)容之一。
我們發(fā)現(xiàn)每次遇到新的問題都是想辦法借助已經(jīng)學過的知識來解決。如求平行四邊形面積公式的時候,把平行四邊形轉(zhuǎn)化成長方形,通過長方形面積公式推導出平行四邊形面積公式。學生有了這樣轉(zhuǎn)化的學習經(jīng)歷,后期學習三角形面積、梯形面積的時候自然就會想到用轉(zhuǎn)化。
再把這些知識整理成知識網(wǎng)絡(如圖)
教材在各個年級、不同領域的教學內(nèi)容中都有蘊含“轉(zhuǎn)化思想”。如果我們從一年級就結(jié)合教材和學情有意識地向?qū)W生滲透轉(zhuǎn)化思想;到了中段,注重培養(yǎng)孩子的轉(zhuǎn)化的方法;到了高段,學生已經(jīng)具備一定的抽象、概括水平,學會了知識的遷移,已有清晰的“轉(zhuǎn)化”意識。這樣結(jié)合教材,根據(jù)學生的學習情況,適時提出“轉(zhuǎn)化”思想,喚起學生的“最近發(fā)展區(qū)”,循序漸進,自然過渡。使學生逐步養(yǎng)成系統(tǒng)地邏輯思維,感受數(shù)學思想無處不在,使數(shù)學課上更有味道,為學生下一步學習奠定基礎。
新舊知識需要轉(zhuǎn)化思想的滲透,老師要根據(jù)學生已經(jīng)學會的知識和經(jīng)驗,結(jié)合具體問題,找準切入點,適時點明,喚醒學生原有認知中的轉(zhuǎn)化體驗,把感到陌生的問題轉(zhuǎn)化成比較熟悉的問題,促進學生快速地化新為舊,架起思維橋梁。
以“誰打電話的時間長”為例:
通過觀察發(fā)現(xiàn)這是除數(shù)是小數(shù)的除法,在此之前學生已經(jīng)學習了整數(shù)除法和商不變的規(guī)律,方法一把小數(shù)除法利用元角分的知識轉(zhuǎn)化成整數(shù)除法,方法二利用商不變的規(guī)律,轉(zhuǎn)化成整數(shù)除法。雖然看似不同的方法,實際上都是把小數(shù)除法轉(zhuǎn)化成整數(shù)除法,把新知識轉(zhuǎn)化成已經(jīng)學過的知識,從“不會”到“會”,通過轉(zhuǎn)化思想來解決問題,不僅能重組已有的知識結(jié)構(gòu),使知識產(chǎn)生連貫性和系統(tǒng)性,還進一步發(fā)展了數(shù)學思維??梢姡D(zhuǎn)化思想是非常重要的一種思想,它不僅能用于圖形的教學,代數(shù)中的很多問題也能用轉(zhuǎn)化思想來解決。
在數(shù)學教學中,計算貫穿了整個學習階段,很多老師都很重視計算方法的教學,而忽視算理的重要性。結(jié)果,很多學生會算結(jié)果卻不明白算理,導致知識不能很好進行遷移,無法靈活運用。這是因為學生無法實現(xiàn)“把抽象算理具體化”和“從具體中進行抽象”。正所謂:“數(shù)缺形時少直覺,形缺數(shù)時難入微”。而運用轉(zhuǎn)化思想把抽象的“數(shù)”轉(zhuǎn)化為具體的“形”,就可以幫助學生更好地理解算理。
例如:在教學“分數(shù)乘分數(shù)”一課中,可以這樣引導學生理解算理:
引入:根據(jù)情景列出算式
思考:借助長方形紙片來表示這個算式意義。
交流:這個算式表示求的是多少,結(jié)合交流展示過程(如圖)根據(jù)算式的意義,借助轉(zhuǎn)化思想,運用直觀的圖形展現(xiàn)了思考過程,促進學生理解分數(shù)乘分數(shù)的算理,掌握算法。
通過研讀教材,我們發(fā)現(xiàn)教材在教學計算時非常重視把抽象的算理轉(zhuǎn)化為直觀明了的圖形,化抽象為直觀,以形助數(shù),完成復雜算理簡單化,直觀圖形促進理解的轉(zhuǎn)化。算式化為圖形,圖形中隱藏著算理,使學生也在不斷體會借助圖形進行轉(zhuǎn)化的魅力。在數(shù)學中,還有很多有名的定律公式是通過數(shù)形結(jié)合,實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的。如“勾股定理”“奇數(shù)的求和公式”“斐波那契數(shù)列的恒等式”等,把抽象難懂的定律通過簡單、有創(chuàng)意且易于理解的幾何圖形來呈現(xiàn),引導學生感悟“化數(shù)為形”的魅力,架起“轉(zhuǎn)化”的橋梁,提升學生的數(shù)學素養(yǎng)。
布魯姆說過:“數(shù)學轉(zhuǎn)化思想是把問題元素從一種形式向另一種形式轉(zhuǎn)化的能力?!卑芽此茝碗s繁瑣的問題通過轉(zhuǎn)化的方法變成簡單解決的事情,從而來優(yōu)化解題策略。
比如:北師大數(shù)學五年級下冊“有趣的測量”一課。
引發(fā)學生產(chǎn)生矛盾:無法測量它的長、寬、高,因此沒法直接用公式,怎么計算體積呢?學生紛紛討論,最后得出方法:把石塊放入裝著水的容器,水面上升多少,石塊的體積就是多少。把不規(guī)則石塊的體積轉(zhuǎn)化為可測量計算的水的體積。得到優(yōu)化策略的目的。
“化曲為直”是小學數(shù)學學習曲面圖形面積是常用的一種方法。它可以擴寬學生思維空間層次,形成一個開放的思維空間,同時能夠幫助學生在面臨一些實際問題時舉一反三,大腦中出現(xiàn)創(chuàng)造性的解決方案。
例如:北師大版小學數(shù)學六上《圓的面積》一課,就隱藏了很容易被忽略的圖形轉(zhuǎn)化的思想。學生發(fā)現(xiàn)用畫方格的方法無法算出圓的面積,于是思考能否把圓轉(zhuǎn)化成以前學過的圖形,從而把圓平均分成16等分,再把這些扇形拼接成一個近似的平行四邊形,達到“化曲為直”,通過對圓周的切割,把較短的曲線看成線段,實現(xiàn)“以直代曲”。
在大力提倡核心素養(yǎng)的背景下,當今教育的重點不在是淺顯地教給孩子懂得書上的知識,而是更加注重在教育過程中對能力的培養(yǎng),傳授知識既是目的也是手段,而最終目的是培養(yǎng)學生能力。
課程標準指出:學生應當有足夠的時間和空間參與觀察、實驗、猜想等數(shù)學活動。說明在數(shù)學教學過程中除了聽講思考,實踐探索也顯得非常重要,借助操作實踐,把一些比較復雜的問題轉(zhuǎn)化成熟悉或是已經(jīng)解決的問題。
現(xiàn)如今,核心素養(yǎng)稱為教育界乃至全世界一個熱門詞語。要想實施核心素養(yǎng)的關鍵在于以知識為導向的教學向以核心素養(yǎng)為向?qū)У慕虒W過渡,飽受批評的題海戰(zhàn)術,從思維的角度上說,無非是重復的過程。這種方式非常不適合學生的思維發(fā)展。在教學中,要對教學素材進行適當?shù)募庸ぬ釤挘褦?shù)學思想的滲透在解題中發(fā)揮作用,重視學生獲取知識的思維過程,使學生逐漸掌握各種數(shù)學思想,并在學習上加以運用。
思維是內(nèi)在的,語言是外在的,數(shù)學語言是數(shù)學思維的載體。小學數(shù)學課堂上很多學生會做題,卻不會說題,即很多學生表達水平停留在筆與紙之間,對于用數(shù)學語言有條理地表述獲取知識的思維過程的能力卻非常薄弱。為此,在教學中要把操作過程和思考過程有機結(jié)合,培養(yǎng)學生說能力,說過程,說知識是如何轉(zhuǎn)化的,讓學生敢說、樂說、會說,賦予學生自由表達的空間,加深對知識的理解,發(fā)展運用數(shù)學語言的能力。
總之,轉(zhuǎn)化思想的培養(yǎng)是一項長期又重要的工作,需要教師在平時教學中有意識地培養(yǎng)學生運用轉(zhuǎn)化思想的能力,把轉(zhuǎn)化思想滲透真正落到實處,使學生站得更高、思路更廣,從數(shù)學思想的高度理解知識本質(zhì),提高學習效率,提升數(shù)學素養(yǎng),成為一個“有數(shù)學素養(yǎng)的人。”
[1]邵光華,作為教育任務的數(shù)學思想方法[M].上海:上海教育出版社,2009
[2]黃中雙,淺談小學數(shù)學轉(zhuǎn)化的教學方法[M],上海:同濟大學出版社,2003,256-258.