[摘? 要] 以“用轉(zhuǎn)化策略解決問題”的教學(xué)為例,教師教學(xué)時(shí)要加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)體驗(yàn),讓學(xué)生經(jīng)歷思想方法形成的過程,才能使數(shù)學(xué)思想的教學(xué)變成一種真實(shí)的、有效的學(xué)習(xí)內(nèi)容。與此同時(shí),教師需要精選素材、精心設(shè)問,讓學(xué)生在知識(shí)發(fā)生的過程中感悟轉(zhuǎn)化策略,在總結(jié)反思的過程中歸納轉(zhuǎn)化思想。
[關(guān)鍵詞] 數(shù)學(xué)思想;轉(zhuǎn)化策略;解決問題
一、思考
眾所周知,數(shù)學(xué)思想蘊(yùn)含在知識(shí)發(fā)生的過程之中。倘若教師數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí)“滿堂灌”,單一地傳授數(shù)學(xué)知識(shí),怎么能真正意義上培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和學(xué)習(xí)興趣呢?又如何能讓學(xué)生領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想方法呢?在新課程理念下,教師應(yīng)關(guān)注讓學(xué)生親歷知識(shí)形成過程的“過程性目標(biāo)”,讓學(xué)生有機(jī)會(huì)參與到知識(shí)的探究中去,通過直接的數(shù)學(xué)活動(dòng)領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想。
在教學(xué)“用轉(zhuǎn)化策略解決問題”一課時(shí),筆者一直在思考:能否通過精選素材、精心設(shè)問讓學(xué)生經(jīng)歷思考、探究、推理、抽象、反思等過程,從而在興趣盎然和積極參與中對“轉(zhuǎn)化策略”有更加深刻的體驗(yàn),讓學(xué)生真正意義上領(lǐng)悟轉(zhuǎn)化思想呢?
二、實(shí)踐
(一)在故事與圖形中初步感知
師:同學(xué)們,你們喜歡聽故事嗎?
生(齊):喜歡!
師:那就讓我們一起來欣賞這樣一個(gè)有趣的故事!
PPT出示小故事《牧師的孩子拼地圖》的主要情節(jié):一個(gè)貧困的牧師在某日早晨為了轉(zhuǎn)移哭鬧不止的兒子的注意力,將一幅世界地圖撕成碎片,并承諾兒子若能拼出地圖就獎(jiǎng)勵(lì)2角5分錢。當(dāng)看到兒子專心致志地拼地圖時(shí),牧師長舒了一口氣,以為上午的大部分時(shí)間可以清閑了。然而,只過去了十分鐘,兒子完成了拼圖。牧師大吃一驚,不解地問兒子:“為什么拼得這么快”?兒子回答:“因?yàn)榈貓D的另一面是一個(gè)人的照片,把這個(gè)人拼到一塊,再翻過來就好了。如果這個(gè)‘人是正確的,那么這幅‘世界地圖也就正確了?!蹦翈熼_心地將2角5分錢交給了兒子。
師:讀完這個(gè)故事,你們有何想法?
生1:牧師的兒子真是太聰明了。
生2:他換了一種思考的角度,一樣得出了結(jié)果,真是好樣的!
……
師:好的故事總能極好地啟迪我們,故事中的小孩通過將復(fù)雜的事情轉(zhuǎn)化成簡單的事情,輕而易舉地“拿下”了爸爸認(rèn)為的難題,真是非常聰明。在學(xué)習(xí)中,我們也要多學(xué)習(xí)他的聰明與靈活,嘗試著運(yùn)用轉(zhuǎn)化的策略去解決問題,相信你們也可以擁有不俗的表現(xiàn)。(出示課題)
師:下面,再讓我們一起來玩一個(gè)小游戲。如圖1,兩個(gè)長方形哪個(gè)面積大?(PPT出示圖1)
生3:我覺得左邊的大一些。
生4:我認(rèn)為右邊的大一些。
生5:我感覺兩個(gè)一樣大。
師:你們猜出了各種結(jié)果,到底誰的說法正確呢?該如何驗(yàn)證?
生6:我們可以請方格圖來幫忙。
師:真是不錯(cuò)的建議?。ń處熗ㄟ^PPT呈現(xiàn)附有方格的圖片,學(xué)生通過數(shù)方格輕松比較出兩個(gè)圖形的大?。?/p>
師:請比較這兩個(gè)圖形的大小,數(shù)方格的方法還可行嗎?(PPT出示圖2)
生7:沒那么方便了。
師:那如何才能在較短時(shí)間內(nèi)比較出兩個(gè)圖形的大小呢?下面,請大家動(dòng)手試一試。(學(xué)生開始在作業(yè)本上試畫,不少學(xué)生開始小聲交流)
生8:可以將左邊圖形上面的半圓向下平移5格至對應(yīng)的下面,這樣左邊的圖形就是一個(gè)長5格寬4格的長方形了。
生9:右邊的圖形也可以變。只要將其左右兩個(gè)半圓分別旋轉(zhuǎn),就構(gòu)成了一個(gè)長5格寬4格的長方形。
師:利用方格圖,我們就可以發(fā)現(xiàn),它們是一樣大。(教師用PPT動(dòng)態(tài)演示平移或旋轉(zhuǎn)的過程)
師(追問):這里我們運(yùn)用的策略是什么?
生(齊):轉(zhuǎn)化。
師:有何好處?
生10:轉(zhuǎn)化了復(fù)雜問題,使其變得簡單。
師:不錯(cuò)。(板書:復(fù)雜→簡單)
效能分析:對于六年級(jí)的學(xué)生而言,轉(zhuǎn)化的體驗(yàn)早已有了一定的積累,但學(xué)生這樣的體驗(yàn)并非有意識(shí)的。上述的教學(xué)環(huán)節(jié)中,教師合理呈現(xiàn)學(xué)習(xí)素材,以直觀圖形和故事導(dǎo)入,引導(dǎo)學(xué)生去思考、去對比、去辨析,使其一開始就對轉(zhuǎn)化的策略有了清晰的認(rèn)知。
(二)在回顧舊知中清晰感受
師:下面請大家回顧并思考,我們利用轉(zhuǎn)化策略解決過問題嗎?解決過哪些問題?請開展小組合作交流,并在全班交流心得。
一段時(shí)間的熱烈探討后,每個(gè)小組都有了各種的想法與認(rèn)識(shí):
①組得出轉(zhuǎn)化策略能在圖形面積或體積公式的推導(dǎo)中應(yīng)用。(根據(jù)①組給出的結(jié)論,教師適時(shí)借助PPT呈現(xiàn)各圖形計(jì)算公式的推導(dǎo)過程,以助力學(xué)生的回顧與思考)
②組得出轉(zhuǎn)化策略能在求圖形周長、內(nèi)角和等問題中應(yīng)用。(為了體現(xiàn)②組的觀點(diǎn),教師適時(shí)追問“如何求樹葉和硬幣的周長”“如何求三角形的內(nèi)角和”,學(xué)生自然得出“化曲為直”及“將三個(gè)內(nèi)角轉(zhuǎn)化為一個(gè)平角”的方法,使其能清晰感受轉(zhuǎn)化策略)
③組得出轉(zhuǎn)化策略能在數(shù)與計(jì)算方面中應(yīng)用,并列舉出計(jì)算異分母分?jǐn)?shù)加減法、計(jì)算分?jǐn)?shù)除法、計(jì)算小數(shù)除法時(shí),分別將其轉(zhuǎn)化為同分母分?jǐn)?shù)、分?jǐn)?shù)乘法及整數(shù)乘法進(jìn)行計(jì)算。
師:經(jīng)過回顧與反思,我們每個(gè)小組都分別整理出不同轉(zhuǎn)化策略的應(yīng)用。那么,你們列舉出的問題解決方法有何共同之處呢?
生(齊):都是將未知轉(zhuǎn)化為已知。(教師適時(shí)板書:未知→已知)
效能分析:僅憑直觀演示和動(dòng)手操作很難讓學(xué)生形成對轉(zhuǎn)化策略清晰的理解和認(rèn)識(shí),只有讓學(xué)生親歷策略的形成過程,在思維的不斷突破中,方能讓學(xué)生清晰感知和體驗(yàn)轉(zhuǎn)化思想。本環(huán)節(jié)中,教師精設(shè)回顧整理的環(huán)節(jié)并非隨性而為,而是希望學(xué)生在復(fù)習(xí)整理中自主理解和感悟轉(zhuǎn)化策略,充分感受到轉(zhuǎn)化思想的價(jià)值與作用,以助力之后的深度探索。
(三)在實(shí)踐應(yīng)用中真實(shí)體驗(yàn)
師:事實(shí)上,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)就是不斷將未知知識(shí)轉(zhuǎn)化為已知知識(shí)的過程,下面請大家試著應(yīng)用本節(jié)課中學(xué)到的策略來靈活解決數(shù)學(xué)問題。
師:觀察上式,說說它有何特征?
生11:算式中分子都是1,同時(shí)后一個(gè)分?jǐn)?shù)均為前一個(gè)分?jǐn)?shù)的一半。
師:真是觀察仔細(xì)的好孩子,請大家試著算一算吧!
師:若算式中數(shù)據(jù)較多,那算起來就比較煩瑣了,還有其他方法嗎?
師:真不錯(cuò),還有嗎?
師:生14所用的數(shù)形結(jié)合的方法真精彩,完美地將加法計(jì)算轉(zhuǎn)化為減法計(jì)算。那么,采用這種方法,再加上■,又該如何計(jì)算呢?(生14繼續(xù)精彩作答)
……
問題2:觀察圖4中的兩個(gè)圖形,該如何計(jì)算右邊圖形的周長?
生15:我知道,可以將其平移轉(zhuǎn)化為和左邊一樣的長方形,這樣就好計(jì)算了。
師:解決起來如此輕松,真是不錯(cuò)!
問題3:看,足球場上正在舉行足球賽,一共有16支參賽隊(duì)伍,比賽采用單場淘汰制(每場淘汰1支隊(duì)伍)。那么共需比賽多少場才能決出冠軍?
師:你準(zhǔn)備用什么方法計(jì)算?
生16:可以用畫圖法。
師:可以,還有其他更加簡便的計(jì)算方法嗎?
生17:16-1=15(場)。
師:這么簡單?能說一說你的思考過程嗎?
生17:冠軍只有一個(gè),那就需要淘汰掉16-1=15(支)球隊(duì)。而本次比賽是單場淘汰制,那淘汰15支球隊(duì)就需比賽15場,即16-1=15(場)。
師:解釋得很到位,真棒!這里將問題“共需比賽多少場才能得出冠軍”轉(zhuǎn)化為“共需淘汰多次支球隊(duì)”就變得簡便了。為什么會(huì)變得簡便呢?
生(齊):因?yàn)閼?yīng)用了轉(zhuǎn)化策略。
師(追問):若參加比賽的球隊(duì)是64支,共需比賽多少場呢?若是n支呢?
……
(四)在拓展延伸中深化認(rèn)識(shí)
問題4:請?jiān)囍?jì)算圖5中圖形的周長。
生18:如圖6,將其轉(zhuǎn)化為求一個(gè)大圓周長的一半及一個(gè)小圓周長。
大圓周長的一半:4×2×3.14÷2=12.56(m)。
小圓周長:3.14×4=12.56(m)。
所以圖形周長:12.56+12.56=25.12(m)。
生19:其實(shí)也可以轉(zhuǎn)化為“求一個(gè)半徑為4m的大圓周長”,即2×3.14×4=25.12(m)。
師:能說一說理由嗎?
生19:那是因?yàn)榇颂幮A周長與大圓周長的一半相等。
師:非常棒,你不僅善于思考,還善于觀察!如此復(fù)雜的求圖形周長的問題,居然可以轉(zhuǎn)化為求大圓的周長,給你點(diǎn)贊!
效能分析:日常生活中,轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用不僅廣泛,并且方法也靈活多樣。因此,教師要在應(yīng)用環(huán)節(jié)中精選一些學(xué)生熟悉的生活問題,一方面讓學(xué)生感受到轉(zhuǎn)化思想的重要性,另一方面也能培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用轉(zhuǎn)化策略解決問題的能力。
(五)在總結(jié)反思中有效深化
師:今天我們利用轉(zhuǎn)化策略解決了如此多的數(shù)學(xué)問題,那么數(shù)學(xué)家們又是如何看待轉(zhuǎn)化策略解題的呢?(學(xué)生齊讀教材中數(shù)學(xué)家們的看法)
師:事實(shí)上,轉(zhuǎn)化策略不僅應(yīng)用于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),其他領(lǐng)域也多有涉及,比如有名的曹沖稱象、愛迪生測燈泡容積等。(PPT出示數(shù)學(xué)史)
師:我們今天一起學(xué)習(xí)了“用轉(zhuǎn)化策略解決問題”,誰來說一說你的感受?(學(xué)生一一闡述,教師板書)
……
效能分析:學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化策略,需要激起學(xué)生應(yīng)用轉(zhuǎn)化策略的意識(shí)。以上環(huán)節(jié)中,教師通過對轉(zhuǎn)化策略價(jià)值的追問,讓學(xué)生切實(shí)體驗(yàn)其價(jià)值,從而提升學(xué)生的轉(zhuǎn)化意識(shí)與能力。
三、啟示
(一)在知識(shí)發(fā)生的過程中感悟策略
教學(xué)的過程中,一些數(shù)學(xué)概念的形成、一些數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)以及一些規(guī)律的揭示都是自然滲透數(shù)學(xué)思想、訓(xùn)練學(xué)生數(shù)學(xué)思維和讓學(xué)生感悟數(shù)學(xué)思想的絕佳時(shí)機(jī)。這就需要教師基于教學(xué)目標(biāo),從思想方法的具體特征出發(fā),關(guān)注到學(xué)生的年齡特征、認(rèn)知水平來精心備課,提煉核心問題,選擇適宜材料來引領(lǐng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思考,讓學(xué)生參與到知識(shí)的形成與建立過程,讓學(xué)生在獨(dú)立思考、合作探究、探討反思中水到渠成地領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想。
本節(jié)課的教學(xué)中,不管是課堂導(dǎo)入設(shè)計(jì),還是之后的探究環(huán)節(jié)設(shè)計(jì),又或是拓展延伸環(huán)節(jié),教師的設(shè)計(jì)都是基于學(xué)生最近發(fā)展區(qū),都依據(jù)了轉(zhuǎn)化思想的具體特征,讓學(xué)生在思考、合作、探究的過程中習(xí)得新知、領(lǐng)悟思想。這樣,為學(xué)生今后能靈活運(yùn)用轉(zhuǎn)化策略解決問題打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(二)在總結(jié)反思的過程中歸納思想
課本中的轉(zhuǎn)化思想蘊(yùn)含于知識(shí)體系之中,在實(shí)際教學(xué)的過程中,教師需通過課堂小結(jié)的環(huán)節(jié)及時(shí)對數(shù)學(xué)思想進(jìn)行歸納與提升,這樣才能讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)真正意義上的內(nèi)化。本節(jié)課中,教師設(shè)計(jì)實(shí)踐應(yīng)用的環(huán)節(jié),讓學(xué)生通過解決各種各樣的問題進(jìn)一步體驗(yàn)轉(zhuǎn)化的過程,在小組合作中探討和總結(jié)轉(zhuǎn)化策略,通過互動(dòng)交流得到啟發(fā),從而更好地生成轉(zhuǎn)化思想。教師還要通過課堂小結(jié),讓學(xué)生交流一節(jié)課的收獲與心得。讓筆者欣喜的是此時(shí)學(xué)生的思維非常活躍,發(fā)言順暢而自然,精彩不斷,切實(shí)感受到了轉(zhuǎn)化思想帶來的歡欣,充分體驗(yàn)到了轉(zhuǎn)化策略的魅力。
總之,教師只有加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)體驗(yàn),讓學(xué)生經(jīng)歷思想方法形成的過程,才能讓數(shù)學(xué)思想的教學(xué)變成一種真實(shí)的、有效的學(xué)習(xí)內(nèi)容。當(dāng)然,值得注意的是,生搬硬套的教學(xué)過程不可取,數(shù)學(xué)思想并非依靠學(xué)生死記硬背就能掌握,這只會(huì)增加學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。既然數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)之“魂”,那么教師就需要精心設(shè)計(jì)教學(xué)過程,通過精選素材、精心設(shè)問,讓學(xué)生經(jīng)歷思考、探究、推理、抽象、反思等過程,使轉(zhuǎn)化思想隱形于知識(shí)的形成、發(fā)展與應(yīng)用之中。這樣,知識(shí)與方法才能緊密相連、融為一體,才能給予學(xué)生豐富而深刻的體驗(yàn),給予學(xué)生廣闊的思維空間,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)技能與數(shù)學(xué)思想方法的融合,從而使學(xué)生切實(shí)地領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想方法。
作者簡介:吳凡(1993—),本科學(xué)歷,中小學(xué)二級(jí)教師,從事小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)工作。