冒文峰
摘 要: 學科素養(yǎng)下,小學數(shù)學教學不再是培養(yǎng)解題“工具人”,而是在學習中形成一種思維能力,使得學生在學習中學會轉(zhuǎn)化,能夠靈活運用各種數(shù)學知識點,解決常見的問題,不斷提升小學生的數(shù)學解題能力.本論文就以此作為研究視角,結(jié)合針對性的例題,針對轉(zhuǎn)化思維在小學數(shù)學解題中的具體應(yīng)用進行了詳細地探究,具備一定的參考價值.
關(guān)鍵詞: 小學數(shù)學;解題教學;轉(zhuǎn)化思維;突破口
小學生在解答數(shù)學問題的時候,常常會遇到一些“攔路虎”,如:復(fù)雜的運算、不規(guī)則的圖形、沒有明確解題思路等,如果一味地按照傳統(tǒng)的思路和方法解題,就會導(dǎo)致解題過程繁瑣,且頻頻出現(xiàn)解題錯誤,甚至憑借已有的知識和能力根本無法找到具體的解題思路等.面對這一現(xiàn)狀,為了幫助學生順利突破難題,提升數(shù)學解題能力,本文將引導(dǎo)學生學會轉(zhuǎn)化,科學運用轉(zhuǎn)化思維,尋找新的解題思路.
1 轉(zhuǎn)化思維在小學數(shù)學解題中的實踐
在小學數(shù)學解題中,轉(zhuǎn)化思維是一種非常重要的數(shù)學思維,即:將一個問題進行轉(zhuǎn)化,使其成為另一個問題,旨在通過轉(zhuǎn)化這一過程,解決數(shù)學問題.鑒于小學數(shù)學學科的特點,轉(zhuǎn)化思維包含的內(nèi)容比較多,可結(jié)合不同的題目類型,靈活運用各種轉(zhuǎn)化方式.
1.1 化繁為簡
鑒于數(shù)學學科的特點,計算教學貫穿整個小學階段,占據(jù)十分重要的地位.在培養(yǎng)小學生數(shù)學運算能力時,常常會遇到一些極為復(fù)雜的題目,如果按照常規(guī)的四則混合運算順序,常常面臨著復(fù)雜的運算過程,并且小學生還會在運算過程中出現(xiàn)各種各樣的錯誤.鑒于此,就可充分借助轉(zhuǎn)化思維,對其進行重新組合,使其變得更加簡單.
例1 ??計算
(1 000+998+996+…+906+904+902)-(2+4+6+……96+98+100).
解析: ?在這一問題中,如果單純地按照常規(guī)的混合運算順序,就要按照“先括號”的原則,之后并按照先乘除后加減的順序進行.但如果按照這種方式進行計算,將會面臨著極大的運算量,并且計算過程十分復(fù)雜,稍不留神就會出現(xiàn)各種各樣的錯誤.鑒于此,在開展解題教學時,就可指導(dǎo)學生基于轉(zhuǎn)化思維,對上述的算式進行觀察,找出其中存在的規(guī)律:1 000-100,998-98,996-96……,902-2結(jié)果都相等.因此,可將上述的算式進行打破、重組,轉(zhuǎn)化成為一個新的算式:
(1 000-100)+(998-98)+(996-96)+…+(906-6)+(904-4)+(902-2).
如此,學生即可迅速得出正確的答案.可見,在這一題目解答中,關(guān)鍵點就在于“轉(zhuǎn)化”,將帶有括號的四則混合運算進行轉(zhuǎn)化,使其成為相等差值的減法運算.
1.2 化數(shù)字為圖形
在當前小學數(shù)學課堂教學中,部分教師受到傳統(tǒng)教學理念的制約,常常人為地隔離代數(shù)和幾何內(nèi)容.但針對數(shù)學學科來說,數(shù)和形原本就相輔相成,屬于一個有機統(tǒng)一體中.經(jīng)過大量的解題教學實踐證明,將數(shù)學信息轉(zhuǎn)化為圖形信息,能夠幫助學生迅速形成明確的數(shù)量關(guān)系,找到問題的解答“突破口”.
例2 ??已知A,B兩地距離為16 ?km ,小明和小紅分別從同一個地方出發(fā),以相同的速度,朝著相同的方向出發(fā).小明先出發(fā),小紅過一段時間之后再出發(fā),當小紅出發(fā)3個小時之后,兩個人的距離為80 ?km ,此時小紅行走的路程是小明的 3 5 ,請問小明比小紅早走幾個小時?
解析: ?這是一道常見的分數(shù)應(yīng)用題,如果按照常規(guī)的方式進行解題,學生在審題的過程中,常常難以厘清題目中的數(shù)量關(guān)系,導(dǎo)致其出現(xiàn)解題錯誤.鑒于此,就可指導(dǎo)學生借助轉(zhuǎn)化思維,將上述題目進行轉(zhuǎn)化,即:假如兩個人同時從A地出發(fā),前往B地,小明先出發(fā)一段時間,小紅出發(fā)3個小時之后,她行走的路成為小明的 3 5 ,那么小明比小紅早出發(fā)多久?
通過第一步轉(zhuǎn)化之后,題目就變得更加清晰了;接著,再次進行轉(zhuǎn)化,使其成為形象的圖形(如圖1所示).如此,學生結(jié)合線段圖設(shè),就能結(jié)合題目中的已知關(guān)系,利用分數(shù)式得出:3÷ 3 5 -3=2(小時),高效完成了這一題目的解答任務(wù)[1].
例3 ??計算 1 2 + 1 4 + 1 8 + 1 16 .
解析: ?在對這一分數(shù)加法計算中,如果按照常規(guī)的思路,學生需要先進行通分,并進行計算.但這一過程存在一定的難度,并且極容易計算錯誤.面對這一現(xiàn)狀,在指導(dǎo)學生解題時,就可借助“轉(zhuǎn)化”思維,將分數(shù)計算題目轉(zhuǎn)化為圖形涂色問題(如圖2所示),使得學生在圖形涂色中,順利作出正確答案,即 15 16 .
1.3 化不規(guī)則為規(guī)則
在小學數(shù)學解題中,常常會遇到一些求不規(guī)則的圖形面積的題目,如果按照常規(guī)的解題思路進行解答,常常面臨諸多困難,難以完成其解答.鑒于此,就可借助轉(zhuǎn)化思維,將原本不規(guī)則的圖形進行轉(zhuǎn)化,使其成為規(guī)則圖形的和、差等,進而順利完成其解答.
例4 ??如圖3所示,已知長方形ABCD,AB長6厘米,BC長4厘米,扇形ABE的半徑AE為6厘米,扇形BCF的半徑CF為4厘米,求:陰影部分的面積.
解析: ?在這一題目中,陰影部分是一個不規(guī)則的圖形,學生無法借助面積公式進行直接求解.鑒于此,唯有借助轉(zhuǎn)化思維,將陰影部分面積轉(zhuǎn)化為幾個規(guī)則面積的和(差).經(jīng)過圖形分析,可發(fā)現(xiàn)這一組合圖形中一共包含了三個規(guī)則圖形,長方形、大扇形、小扇形,并且這三個規(guī)則圖形的面積是可以求出來的.接著,對組合圖形進行分析,發(fā)現(xiàn)陰影部分面積就是大扇形面積-空白ABFD面積.而空白ABFD面積恰恰是長方形ABCD面積-小扇形面積.由此,就借助轉(zhuǎn)化思維,得出S 陰影=S 大扇形-(S 長方形-S 小扇形)
因為S 大扇形=6×6× π ÷4=9 π ,S 小扇形=4×4× π ÷4=4 π ,S 長方形=6×4=24,
所以,S 陰影=S 大扇形-(S 長方形-S 小扇形)=9 π -(24-4 π )=13 π -24=16.82(平方厘米).由此可見,在本題目中,解題的關(guān)鍵就是“轉(zhuǎn)化”,將原本不規(guī)則圖形轉(zhuǎn)化為規(guī)則圖形的面積差,進而輕松解決這一問題[2].
1.4 化難為易
在小學數(shù)學應(yīng)用題中,常常會遇到一些難度系數(shù)比較高的題目,如果按照常規(guī)的思路進行解題,不僅找不到“突破口”,甚至還會受到題目條件的干擾,產(chǎn)生錯誤的解題思路.鑒于此,必須要借助一定的轉(zhuǎn)化思維,將原本復(fù)雜、難度系數(shù)比較高的題目進行轉(zhuǎn)化,使其成為學生便于理解的題目進行解答.
例5 ??甲乙在400米的跑道上,甲以每秒鐘6米的速度跑步,乙以每秒4米的速度跑步,二人同時從同一起跑線上起跑,如果沿著相反的方向跑步,二人從起跑到第三次相遇需要多少的時間?
解析: ?這是一道典型的“相遇”問題,是小學數(shù)學??嫉念}目.在這一題目中,已知跑道400米,甲乙二人速度,以及跑步在反方向下的相對速度,以及二人同時同一點起跑;二人從起跑到第三次相遇時間相等;未知量是二人第三次相遇的時間.在對這一題目進行解答時,如果按照常規(guī)的思路進行解題,常常面臨著過程復(fù)雜、思路不清的現(xiàn)象,難以找到解題的突破點. 鑒于此,在進行解題的時候,就應(yīng)帶領(lǐng)學生借助“轉(zhuǎn)化”的方式,將二人在跑道上相遇一次視為一圈,那么題目中兩人相遇的三次,即跑了三圈,總長度為400×3=1 200(米).如此,結(jié)合題目中已知條件得知,兩人反方向的相對速度是6+4=10米/秒, 即相遇三次的時間為400×3÷(4+6)=120(秒).可見,在本題目中,解答的關(guān)鍵就是“轉(zhuǎn)化”,將相遇三次轉(zhuǎn)化為總長度,之后即可簡單解答這一問題.
1.5 化隱含為明顯
在小學數(shù)學解題中,常常會遇到一些隱含的條件,這些條件沒有明確給出,需要學生在解題的時候,通過分析深挖出來,才能在隱含條件的輔助下,順利解決相關(guān)問題.但具體解題時,這些隱含條件常常不易被發(fā)掘,需要借助一定的轉(zhuǎn)化思維,方可將其挖掘出來.
例6 ??有三筐水果,甲乙兩筐水果共重20 ?kg ,乙丙兩筐水果共重18 ?kg ,甲丙兩筐水果重12 ?kg ,求甲乙丙三筐水果共重多少?
解析: ?學生在解答這一問題時,初次解讀之后,常常感覺無從下手.因為在題目中,已知條件分別是甲乙、乙丙、甲丙的重量;未知量則是甲乙丙三筐水果的重量分別是多少.在這一情況下,如果按照常規(guī)的思路進行解題,就會發(fā)現(xiàn)根本無法套用已有的公式解答問題.鑒于此,必須要借助轉(zhuǎn)化思維,將甲乙、乙丙中共同含有的乙筐水果重量進行轉(zhuǎn)化,使其成為顯性的條件,本題即可變得明朗起來:已知甲乙兩筐水果共重20 ?kg ,乙丙兩筐水果共重18 ?kg ,那么甲筐水果比丙筐水果重20-18=2( kg );又因為甲丙兩筐水果重12 ?kg .因此,甲筐中水果的重量為(12+2)÷2=7( kg );丙筐水果重量為12-7=5( kg ),乙筐水果重量為20-7=13( kg ).可見,在本題目解答中,核心突破點在“從‘隱含條件到‘顯性條件的轉(zhuǎn)化”,充分借助轉(zhuǎn)化思維,對題目進行分析,從中挖掘出隱含的條件,并以此作為切入點進行解答[3].
1.6 化特殊為一般
在小學數(shù)學解題中,常常存在一定的規(guī)律,學生在解答問題時,唯有掌握了其中蘊含的規(guī)律,才能找到具體的解題方法.而要達到這一目標,在日常解題教學中,就必須要引導(dǎo)學生借助轉(zhuǎn)化思想,將特殊的數(shù)學問題進行轉(zhuǎn)化,使其成為一般性的問題,進而運用一般的規(guī)律解答問題.
例7 ??一條直線上有n個點,請問這條直線上有多少條線段?
解析: ?學生在解答這一問題時,常常疑問題目中沒有給出具體的數(shù)字,導(dǎo)致學生不知道如何下手,難以形成具體的解題思路.鑒于此,教師在開展教學時,就可借助轉(zhuǎn)化思維,通過舉例子的方法,引導(dǎo)學生思考:如果這一條直線上只有1個點,那么就沒有線段;如果線段上有2個點,則存在一條線段;如果有3個點,則存在2條線段;如果直線上有4個點,則存在3條線段.接著,引導(dǎo)學生以此類推,如果有n個點,那么則存在n-1條線段.之后,再次指導(dǎo)學生進行畫圖驗證.可以說,在這一問題的解答中,就是借助了轉(zhuǎn)化思維,將沒有數(shù)字的特殊題目進行轉(zhuǎn)化,使其成為具體的數(shù)字關(guān)系題目,便于學生在列舉中,總結(jié)出其中蘊含的規(guī)律,進而找到題目解答的方法.
1.7 化單一解法到多種解法
在小學數(shù)學解題中,學生常常會遇到一些復(fù)合型的問題,而這些復(fù)合型的問題常常存在多種解法.又是面對新課程改革下的要求,教師在開展解題教學時,不要僅僅局限于學生解題的結(jié)果,還應(yīng)關(guān)注學生在解題過程中的思維發(fā)展情況,旨在借助解題教學,幫助學生打破思維的束縛,使其在多角度思考和解題中,促進數(shù)學思維能力的發(fā)展.鑒于此,數(shù)學教師在日常解題教學中,唯有堅持轉(zhuǎn)化思維,促進單一解答方法到多種解法的轉(zhuǎn)變.
例8 ??已知一根鋼管長2.7米,截下全長的 3 10 ,做了9個零件,剩下的還可以做多少個零件?
解析: ?這一題目難度系數(shù)比較小,學生在解答的時候,可從不同的角度進行思考,并計算出正確的答案.鑒于此,在培養(yǎng)小學生數(shù)學思維能力時,就應(yīng)立足于轉(zhuǎn)化思想的內(nèi)涵,引導(dǎo)學生對題目內(nèi)容進行轉(zhuǎn)化,并從不同的角度進行解答:① 將其轉(zhuǎn)化成為工程問題,將整個管長視為單位“1”,則可得出解題方案: 1- 3 10 ?÷ ?3 10 ÷9 =21;② 將其轉(zhuǎn)變成為倍比法,結(jié)合題目中已知條件,得出已經(jīng)做了3份,還余下7份未加工成零件,余下的份數(shù)是已做份數(shù)的7÷3= 7 3 倍,結(jié)合 3 10 做了9個零件,由此得出余下的還可以做7÷3×9=21;③ 將其轉(zhuǎn)化為歸一法,即3份做9個,即1份做3個零件;還余下7份,即可得出9÷3×7=21;④ 將其轉(zhuǎn)化為分數(shù)對應(yīng)關(guān)系式,即9個零件占據(jù)全長(單位“1”)的 3 10 ,即可結(jié)合這一對關(guān)系,得出這根鋼管剩余的還可以做9÷ 3 10 -9=21.由此可見,在這一題目中,通過轉(zhuǎn)化思維的應(yīng)用,從不同的角度,利用不同的思維和數(shù)學知識進行了解答,使得學生在轉(zhuǎn)化、解答的過程中,逐漸形成了極強的數(shù)學思維,真正滿足了小學數(shù)學學科素養(yǎng)下的教學目標[4].
2 基于小學數(shù)學轉(zhuǎn)化思維解題教學啟示
經(jīng)過課堂教學實踐得知,將轉(zhuǎn)化思維應(yīng)用到小學數(shù)學課堂教學中,彰顯出顯著的應(yīng)用價值,顯著提升了小學生的數(shù)學解題能力,使其在轉(zhuǎn)化思維的輔助下,迅速攻克難題,并在解題分析中,實現(xiàn)了數(shù)學思維的發(fā)展.鑒于此,作為一名優(yōu)秀的小學數(shù)學教師,必須要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的數(shù)學解題教學模式,遵循“熟練、簡明、典型”的原則,將其科學、合理地融入到解題教學中.
首先,從熟練性原則上來說,要求教師在引導(dǎo)學生轉(zhuǎn)化題目時,應(yīng)堅持從“陌生到熟悉”“從復(fù)雜到簡單”的原則,力求通過轉(zhuǎn)化,使得原本復(fù)雜、陌生的數(shù)學問題變得更加簡單、熟悉,學生可運用已有的知識和方法進行解答;
其次,從簡明性原則上來說,在引導(dǎo)學生進行轉(zhuǎn)化時,可通過拆解條件、分析題目的方式,將原本復(fù)雜的數(shù)學問題轉(zhuǎn)化成為簡單的問題.而在這一過程中,必須要帶領(lǐng)學生對題目進行深入分析,基于不同條件之間的聯(lián)系進行轉(zhuǎn)化.
最后,從典型性原則上來說,在借助解題教學訓練學生轉(zhuǎn)化思維時,必須要選擇具備典型性、代表性的數(shù)學題目,以便于學生在典型的訓練中,真正掌握這一數(shù)學思想和方法,是在日后遇到同類型題目時,可迅速進行解答[5].
3 結(jié)束語
綜上所述,轉(zhuǎn)化思維作為小學數(shù)學解題中常用的一種思維模式,不僅能夠促進學生對數(shù)學知識的理解,還能強化小學生的數(shù)學學習興趣,使其在轉(zhuǎn)化思維的引導(dǎo)下,促進復(fù)雜問題、難題、特殊問題的轉(zhuǎn)化,以便于學生運用所學的知識,輕松進行解答.同時,小學數(shù)學轉(zhuǎn)化的過程,也是學生思維發(fā)展的過程,小學生也在轉(zhuǎn)化中促進了思維的發(fā)展,真正提升了小學生的數(shù)學綜合素養(yǎng).
參考文獻:
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