汪艷麗
“轉(zhuǎn)化”是研究和解決數(shù)學(xué)問題的一種有效方法,它通常采用將未知問題轉(zhuǎn)化為已知問題、將抽象問題轉(zhuǎn)化為具體問題的方式,降低教學(xué)難度,破解教學(xué)難點。筆者以“人教版”《數(shù)學(xué)》課標(biāo)實驗教材五年級上冊第五單元《平行四邊形的面積》教學(xué)為例,談?wù)勣D(zhuǎn)化思想在教學(xué)中的具體運用。
一、在課前導(dǎo)入中滲透轉(zhuǎn)化思想
導(dǎo)入在一節(jié)課中所占的時間比例不大,但它對于明確學(xué)習(xí)任務(wù)和目標(biāo)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲等具有重要的作用。
教學(xué)時,筆者采用了課前游戲——“小小魔術(shù)師”的方式導(dǎo)入。教師問學(xué)生喜不喜歡魔術(shù)表演,并故作神秘地說:“今天老師帶來了一個道具讓你們變魔術(shù)。”學(xué)生的興趣被調(diào)動起來了。教師出示一個不規(guī)則的圖形(圖1),問:“你們能計算出這個圖形的面積嗎?”學(xué)生一臉茫然,不知道該怎樣計算。
“如果是一個長方形,你們能計算出它的面積嗎?”教師追問,“小小魔術(shù)師,你們會將這個不規(guī)則的圖形變成長方形嗎?”學(xué)生通過觀察,發(fā)現(xiàn)把右邊的半圓剪下來,向左平移到缺口處,就能拼成一個長方形。教師根據(jù)學(xué)生的講述,把右邊凸出的部分剪下來,補在了左邊凹進的地方,讓圖形構(gòu)成了一個規(guī)則的長方形,并告訴學(xué)生,這種方法叫割補法。教師還進一步告訴學(xué)生:這個不規(guī)則的圖形經(jīng)過割補,變成了一個規(guī)則的、可以直接計算出面積的長方形。這種把未知轉(zhuǎn)化成已知再求解的思想,就是轉(zhuǎn)化思想。
簡短的導(dǎo)入,不僅營造出活潑、快樂的學(xué)習(xí)氛圍,而且讓學(xué)生初步感知了轉(zhuǎn)化思想,為后面的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。
二、在自主探究中滲透轉(zhuǎn)化思想
1.創(chuàng)設(shè)情境,提出問題
導(dǎo)入后,教師進一步用動畫激發(fā)學(xué)生興趣。教師一邊播放懶羊羊和美羊羊到蛋糕店應(yīng)聘的視頻,一邊旁白:“同學(xué)們,咱們的好朋友懶羊羊和美羊羊今天到村長開的蛋糕店里去應(yīng)聘,可是村長給他倆出了一道難題——誰能算出下列圖形的面積(圖2),誰就應(yīng)聘成功。你愿意幫助他們嗎?”
助人為樂是孩子們愿意做的事情,何況現(xiàn)在幫助的還是他們最喜愛的懶羊羊和美羊羊呢!學(xué)生的求知欲被充分調(diào)動起來。問題也隨之出現(xiàn)了:以前只學(xué)習(xí)過長方形面積的計算方法,而沒學(xué)過平行四邊形面積的計算方法,怎么幫呢?教師抓住學(xué)生的疑惑,順勢板書課題——平行四邊形的面積。
2.放飛思維,大膽猜想
“怎么幫呢?”教師引而不發(fā),讓學(xué)生自己想辦法解決這個問題。個別機靈的學(xué)生發(fā)現(xiàn)了教師課前發(fā)給大家的學(xué)具——畫有方格的長方形和平行四邊形格子紙、印有平行四邊形和長方形的紙、長方形紙片、平行四邊形紙片、剪刀等,并提出“可以用數(shù)格子的方法求出面積”的想法。教師肯定了學(xué)生的想法,并讓他們試著數(shù)一數(shù)。長方形的面積很容易就數(shù)出來了——長方形的長由6個小方格組成,即6厘米;寬由3個小方格組成,即3厘米;整個圖形共有18個小方格組成,即總面積是18平方厘米。數(shù)平行四邊形的面積時,學(xué)生遇到了困難——圖中有很多半格的格子,且大小不等,該怎樣計算面積呢?教師讓大家聯(lián)系開課時的內(nèi)容想一想。學(xué)生通過觀察,恍然大悟——每個半格都能找到一個對應(yīng)的半格,用割補法把它們組合起來,可以構(gòu)成一個完整的小方格,即1平方厘米;這就是說,每兩個半格就是一個方格。按照這樣的思想,學(xué)生很快算出了這個平行四邊形的面積也是18平方厘米。
用數(shù)方格的方法計算平面圖形的面積固然直觀,但局限性很大,不利于操作,有沒有更好的方法呢?因為有前面幾個步驟作鋪墊,學(xué)生很快想到,能不能把平行四邊形轉(zhuǎn)化成我們學(xué)過的圖形呢?
3.自主探討,驗證猜想
一個理性、正確的思想勝過十個隨性、自由的行動。學(xué)生能自主地提出這種想法,說明教學(xué)已成功了一半。教師讓學(xué)生利用課桌上的學(xué)具以及“割補法”,小組合作研究這個問題,并在研究的過程中填寫下列表格。
學(xué)生迫不及待地動起手來。通過割補,他們發(fā)現(xiàn):沿著平行四邊形的高剪下圖形的一部分,然后把這一部分平移到圖形的另一邊,補充圖形空缺的地方,平行四邊形就轉(zhuǎn)化成了長方形;這個長方形的長等于原平行四邊形的底,寬等于原平行四邊形的高,面積與原平行四邊形的面積相等。
至此,平行四邊形面積的計算方法呼之欲出:因為長方形的面積=長×寬,所以平行四邊形的面積=底×高。教師進一步告訴學(xué)生:在數(shù)學(xué)中,我們經(jīng)常用字母表示公式,使公式變得簡單好記。如果用S表示平行四邊形的面積,用a表示平行四邊形的底,用h表示平行四邊形的高,那么平行四邊形的面積公式就可以表示為S=a×h,或S=ah。
三、在鞏固練習(xí)中滲透轉(zhuǎn)化思想
數(shù)學(xué)源于生活,寓于生活,服務(wù)于生活。為了讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,教師本著“重基礎(chǔ)、驗?zāi)芰?、拓思維”的原則,設(shè)計了四個層次的練習(xí)題——基礎(chǔ)練習(xí)題、提高練習(xí)題、拓展練習(xí)題、開放練習(xí)題。
基礎(chǔ)練習(xí)部分,教師出示了幾個平行四邊形,讓學(xué)生先用尺子量出圖形的底和高,然后直接用公式求出圖形的面積。
提高練習(xí)部分,教師設(shè)計了兩道題:一、出示圖3,讓學(xué)生求出圖形的面積。圖3已知兩條高和一條底,哪些才是需要的條件呢?這道題的目的就是通過多余條件,引起學(xué)生思維的混淆,讓他們在質(zhì)疑、解答中明白,只有底和高相對應(yīng),才能準(zhǔn)確地求出平行四邊形的面積。二、出示圖4,要求學(xué)生求出圖形的高。這是一道變式題,目的是引導(dǎo)學(xué)生通過變換面積公式,推導(dǎo)出平行四邊形高的計算公式,即h=[sa]。
拓展練習(xí)部分,教師出示了兩個等底等高的平行四邊形(圖5),要求學(xué)生判斷它們的面積是相等還是不相等,或是無法判斷,目的是讓學(xué)生理解等底等高的平行四邊形面積相等。
開放練習(xí)部分,教師引入了“阿凡提的故事”。教師先用課件播放故事:巴依家有一塊用籬笆圍成的長方形菜地,他想找人給菜地翻土卻又不想給工錢。于是,巴依對阿凡提說:“阿凡提,我和你打個賭——如果你能在今天上午幫我把這塊菜地翻一遍土,我就給你一只羊?!卑⒎蔡嵴f:“好啊?!卑鸵勒f:“你可不要耍花樣!我這塊菜地的籬笆長20米,寬10米,你要是把我的籬笆弄短了1厘米,就要賠我一只羊?!卑⒎蔡嵴f:“沒問題。”等巴依走后,阿凡提動手把籬笆調(diào)整了一下,在沒有改變籬笆四條邊的長度的情況下,讓菜地的面積變小了很多。因此,阿凡很快就翻完了土,牽走了羊。
聽完故事后,教師問學(xué)生:“你們知道阿凡提是怎么做到的嗎?”學(xué)生在討論的基礎(chǔ)上,拿出課前準(zhǔn)備的長方形框架進行實驗。通過實驗,他們發(fā)現(xiàn):沿著長方形框架的對角拉,長方形就變成了平行四邊形。拉伸后的平行四邊形與長方形周長一樣,但高比原來短了,所以面積變小了。