楊昆
摘要:小學(xué)數(shù)學(xué)涉及很多圖形知識(shí),其中求解圖形面積、線段長(zhǎng)度是重要考點(diǎn)。部分問(wèn)題具有一定難度,不僅需要學(xué)生牢固掌握基礎(chǔ)知識(shí),而且需要具備靈活的思維,需要根據(jù)給出的已知條件進(jìn)行巧妙的轉(zhuǎn)化。為讓學(xué)生掌握轉(zhuǎn)化技巧,提升圖形問(wèn)題的解題能力,教學(xué)中應(yīng)做好題型的總結(jié),為學(xué)生逐一的剖析,為他們解答相關(guān)習(xí)題帶來(lái)啟發(fā)。
關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué) 圖形問(wèn)題 解題能力
小學(xué)數(shù)學(xué)中涉及的圖形有三角形、平行四邊形、梯形、圓形以及長(zhǎng)方體、正方體、圓柱體、圓錐體等,相關(guān)題型復(fù)雜多變,學(xué)生僅僅掌握基礎(chǔ)知識(shí)是不夠的,還應(yīng)注重學(xué)習(xí)相關(guān)的解題方法與技巧,充分挖掘題干中的隱含條件并進(jìn)行巧妙的轉(zhuǎn)化,才能實(shí)現(xiàn)順利求解。因此,教學(xué)中,教師應(yīng)結(jié)合具體例題,為學(xué)生講解轉(zhuǎn)化的相關(guān)技巧,促進(jìn)其解題水平的提升。
一、用割補(bǔ)法解答圖形問(wèn)題
割補(bǔ)法是解決圖形問(wèn)題的重要方法之一,具有較強(qiáng)的靈活性,需要根據(jù)已知條件對(duì)分開(kāi)的、看似無(wú)規(guī)則的圖形進(jìn)行割補(bǔ),將之轉(zhuǎn)化為規(guī)則的、易于求解的圖形。教學(xué)中,教師應(yīng)為學(xué)生講解割補(bǔ)法的相關(guān)知識(shí),加深其對(duì)該種方法的認(rèn)識(shí)與理解,提高其應(yīng)用割補(bǔ)法解答圖形問(wèn)題的意識(shí)。同時(shí),為讓學(xué)生掌握割補(bǔ)法在解題中的應(yīng)用,教師應(yīng)篩選具有代表性例題,與學(xué)生一起分析解題思路,使學(xué)生在加深印象的同時(shí)掌握割補(bǔ)法適宜解答的題型、積累割補(bǔ)法應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),以便再遇到類似問(wèn)題時(shí)能夠及時(shí)找到解題突破口,實(shí)現(xiàn)快速、高效解題。
例1,已知半圓的半徑為5厘米,已知角度已在圖1(甲)中標(biāo)出,求圖中陰影部分的面積(π取3.14)。
分析:圖1(甲)中的陰影部分是分開(kāi)的,而且不規(guī)則,看似無(wú)法直接運(yùn)用所學(xué)知識(shí)求解。事實(shí)上,可以將右側(cè)的陰影部分割補(bǔ)到左側(cè)與之對(duì)應(yīng)的位置,然后運(yùn)用扇形及三角形面積計(jì)算公式,通過(guò)作差求解。
解答:運(yùn)用割補(bǔ)法將圖1(甲)轉(zhuǎn)化為圖1(乙)。由于半圓的半徑為5厘米,因此直徑為10厘米,對(duì)應(yīng)扇形的半徑也為10厘米。由圖中45°角可知,扇形的面積為半徑10厘米圓的1[]8,對(duì)應(yīng)圓的面積S圓=10×10×π=100π平方厘米,對(duì)應(yīng)扇形的面積為S扇=1[]8×100π=12.5π平方厘米,而空白三角形的面積S三角形=1[]2×10×5=25平方厘米。綜上可知,陰影部分的面積S陰影=12.5×3.14-25=14.25平方厘米。
二、用平移法解答圖形問(wèn)題
平移法是通過(guò)平移一些圖形,將原本看似復(fù)雜的圖形轉(zhuǎn)化為規(guī)則圖形的一種解題方法。通過(guò)平移,能降低分析問(wèn)題的難度,提高解題的成功率。教學(xué)中,為讓學(xué)生掌握平移法,一方面,教師應(yīng)講解使用平移法解答的例題,幫助學(xué)生弄清平移的思路。另一方面,應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生總結(jié)適宜平移法解題的題型,尤其對(duì)于被分隔成多個(gè)部分的圖形,可考慮使用平移法進(jìn)行轉(zhuǎn)化、解題。另外,應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極思考,總結(jié)使用平移法解題的技巧,即根據(jù)題目要求,平移圖形時(shí)可將圖形適當(dāng)變形,如在保持圖形面積不變的基礎(chǔ)上可將平行四邊形變形為長(zhǎng)方形,從而降低計(jì)算復(fù)雜度。
例2,如圖2(甲)為一塊長(zhǎng)16米、寬10米的長(zhǎng)方形農(nóng)田,中間分布兩條長(zhǎng)方形、一條平行四邊形的道路,道路的寬均為2米。則該農(nóng)田種植農(nóng)作物的面積有多大?
分析:圖2(甲)中種植農(nóng)作物部分被分隔成六個(gè)部分,而且對(duì)應(yīng)邊的長(zhǎng)度未知,因此直接求解顯然不可能。部分學(xué)生雖然想到使用總的面積減去道路的面積求解,但計(jì)算時(shí)容易忘記道路重合部分,導(dǎo)致出錯(cuò)。事實(shí)上,使用平移法進(jìn)行轉(zhuǎn)化,可獲得事半功倍的效果。
解答:其中一條平行四邊形道路和長(zhǎng)方形道路的面積相等,因此,可將其轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)方形的道路,將圖2(甲)中的道路平移成圖2(乙),長(zhǎng)方形農(nóng)田的總面積S農(nóng)=16×10=160平方米,三條道路去除重合部分面積S路=(2+2)×10+2×(16-2-2)=40+24=64平方米,則種植農(nóng)作物的面積S=S農(nóng)-S路=160-64=96平方米。
三、用轉(zhuǎn)換法解答圖形問(wèn)題
轉(zhuǎn)換法是一種間接求解圖形問(wèn)題的方法。當(dāng)采用直接法求解圖形問(wèn)題的難度較大時(shí),可轉(zhuǎn)換為求解問(wèn)題的反面,得出反面的結(jié)果后,用總體減去反面,便可得出要求解的結(jié)果。為使學(xué)生熟練應(yīng)用轉(zhuǎn)換法解答圖形問(wèn)題,教學(xué)中,教師應(yīng)展示相關(guān)例題,引導(dǎo)學(xué)生從整體上把握?qǐng)D形,不要只盯著要求解的問(wèn)題,通過(guò)轉(zhuǎn)換尋找解決問(wèn)題的思路。另外,要讓學(xué)生多加練習(xí),在訓(xùn)練中積累轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用技巧,鼓勵(lì)學(xué)生多與同學(xué)溝通、交流,注重借鑒他人優(yōu)點(diǎn),不斷提升自己的解題水平。
例3,如圖3,長(zhǎng)方形ABCD的長(zhǎng)和寬分別為5厘米、3厘米,EF將其分成兩個(gè)長(zhǎng)方形,在邊AB和CD上分布著大小不等的三角形,其頂點(diǎn)均落在EF上,求空白部分的面積。
分析:題目給出的已知條件非常少,對(duì)多數(shù)學(xué)生而言直接求解空白部分的面積難度較大。解題時(shí)可采用轉(zhuǎn)換法,通過(guò)求解陰影部分的面積間接的求出空白部分的面積。
解答:長(zhǎng)方形ABCD的面積S長(zhǎng)=5×3=15平方厘米。求解陰影部分面積時(shí)可先分析三角形面積的表達(dá)式,從中找到規(guī)律,而后進(jìn)行解答。以長(zhǎng)方形ABFE中的三角形為研究對(duì)象,其面積表達(dá)式均為1[]2×底×高。高均相等,等于BF的長(zhǎng),而各底加起來(lái)正好為AB的長(zhǎng),則其總面積為S1=1[]2×AB×BF。同理,在長(zhǎng)方形EFCD中也存在這一規(guī)律,其總面積S2=1[]2×CD×FC,而AB=CD=5厘米,BF+FC=3厘米,則S1+S2=1[]2×AB×BC,表明其為長(zhǎng)方形ABCD面積的一半,則空白部分的面積S=1[]2S長(zhǎng)=7.5平方厘米。
四、用代換法解答圖形問(wèn)題
代換法主要運(yùn)用的是面積或線段相等,通過(guò)等量代換實(shí)現(xiàn)解題的一種方法,在解答小學(xué)數(shù)學(xué)圖形問(wèn)題中應(yīng)用率較高。為讓學(xué)生掌握這一重要方法,對(duì)題干進(jìn)行巧妙的轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)快速解題,教學(xué)中教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注圖形中的等量關(guān)系,如在長(zhǎng)方形中兩條長(zhǎng)和兩條寬分別相等、正方形中四條邊均相等。同時(shí),設(shè)計(jì)針對(duì)性的問(wèn)題,與學(xué)生一起分析、解答,使其深入理解代換法的具體應(yīng)用。
例4,如圖4,ADHE為長(zhǎng)方形,BCGF為正方形,其中正方形兩條邊和長(zhǎng)方形AD、EH邊重合,其中FH=18厘米,AC=24厘米,求長(zhǎng)方形ADHE的周長(zhǎng)。
分析:題目中并未直接給出長(zhǎng)方形ADHE的長(zhǎng)和寬,需要從已知條件中找到等量關(guān)系,通過(guò)替換解答長(zhǎng)方形ADHE的周長(zhǎng)。
解答:由已知條件可知FH=18,AC=24厘米,即,F(xiàn)G+GH=18厘米,AB+BC=24厘米。則AC+FH=AB+BC+FG+GH=42厘米。又因?yàn)镚H=CD,根據(jù)所學(xué)的長(zhǎng)方形、正方形邊的等量關(guān)系可知,BC=FG=HD。則AC+FH=AB+BC+CD+HD,而AB+BC+CD=AD,因此,AC+FH=AD+HD,因此,長(zhǎng)方形ADHE的周長(zhǎng)=2×(AC+FH)=2×42=84厘米。
小學(xué)數(shù)學(xué)圖形問(wèn)題教學(xué)中,為提高學(xué)生的解題能力,應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到轉(zhuǎn)化的重要性,尤其要結(jié)合經(jīng)典例題講解不同題型地轉(zhuǎn)化方法,包括割補(bǔ)、平移、轉(zhuǎn)換、代換等,讓學(xué)生掌握這些轉(zhuǎn)化方法的應(yīng)用技巧以及注意事項(xiàng),提高其靈活應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想解決問(wèn)題的能力。
參考文獻(xiàn):
[1]徐大蓮.小學(xué)數(shù)學(xué)高年級(jí)“圖形與幾何”錯(cuò)題類型分析及對(duì)策研究[J].學(xué)周刊,2020(3):20.
[2]葉品賢.基于數(shù)形結(jié)合思想的小學(xué)數(shù)學(xué)圖形與幾何教學(xué)研究[J].科學(xué)咨詢(教育科研),2019(9):166.
[3]蔣敏杰.小學(xué)數(shù)學(xué)“圖形認(rèn)識(shí)”教學(xué)的目標(biāo)立意與實(shí)施策略[J].中小學(xué)教學(xué)研究,2019(2):8-14.