应用转化策略,冲破思维阻隔

2022-06-21 10:16黎敏燕
广东教学报·教育综合 2022年64期
关键词:品质课堂转化思想小学数学

黎敏燕

【摘要】转化思想作为解决问题的策略之一,在小学数学教学中有着非常广泛的应用。巧妙地运用转化思想,有利于冲破思维阻隔,实现迁移学习,实现“以学生为中心”的课堂教学,有效地提高学生的思维能力,打造“品质课堂”。

【关键词】小学数学;品质课堂;转化思想;操作过程

转化思想作为解决数学问题策略之一,在小学数学教学中应用非常广泛。无论是计算三角形、梯形面积时,还是计算圆柱体、圆锥体、不规则物体体积时,都要用到转化的方法。在学习中,如果学生学会把生活问题数学问题化,把繁杂问题简单化,把抽象问题直观化。有利于冲破思维阻隔,实现学习迁移,促进“双主-对话-合作”教学模式的构建,提高品质课堂的质量。

那如何应用转化思想这一策略,帮助学生冲破思维阻隔,提高品质课堂效率?

笔者认为在数学教学活动中适时渗透转化思想,是实施转化策略最有效的途径和方法。

一、巧用转化思想,化“生疏”为“熟悉”

“使用教材,用活教材”是教师上好课、提高课堂质量的基本要求。以人教版《义务教育教科书 数学》六年级上册的‘按比分配’的课堂教学为例,发表笔者的见解。

(一)用活教材教,化“生疏”为“熟悉”

品质课堂是“以学生为主体”的高效的课堂教学。为实现以生为本,让学生更好的认识“按比分配”的本质,教者打破了一般数学课堂的惯例,将“按比分配”的课例与美术学科进行有机整合,在课前精心设计“学生动手操作”的前置活动,引导学生动手操作:

操作活动:共用5杯蓝墨水和红墨水(每杯50ml),按一定的比例进行调色试验,得到250ML深浅不一的紫墨水。

在此基础上,教者将相关数据和叙事的内容改编成“按比分配”例题进行教学。即把原例题改为:

教者在不改变“按比分配”解决问题主旨的情况下,活用教材教,将浓缩液、稀释液等陌生概念,转变成学生熟悉的蓝墨水、红墨水、紫墨水,使例题更接近于学生的生活经验,化“生疏”为“熟悉”,便于学生理解,为学习新知做好充分的铺垫。

(二)转化范围和方向,用“旧”解“新”

“按比分配”由“平均分”延伸而来。为此,教学中要尊重编者意图,利用“比的意义”,引导学生运用已有知识和迁移规律,把新问题转化为 “平均分问题”或“分数乘法问题”进行解题。

1.重视理解,为实现范围和方向转化奠基

在教学活动中,实现师生、生生对话,启发学生理解题意,转变解决问题的思路、方向,找到多种解题方法。

教学片段一

师:请仔细阅读题目,从中你知道哪些数学信息和问题?(学生自主阅读多人回答后板书)

师:1∶4是谁和谁的比?【板书:比】

预设:1∶4是蓝墨水和红墨水的比

师:你是如何理解1:4的?

预设:蓝墨水有1份,红墨水有4份。 蓝墨水占这瓶墨水的,红墨水占这瓶墨水的。

师:是的,蓝墨水份數+红墨水份数=紫墨水份数,共5份。【板书:和】

师:250ml是谁的体积?

预设:蓝墨水体积+红墨水体积=紫墨水体积。

就这样学生能从题目中很快地找到有效的数学信息,理清要求的问题。抓住关键句(蓝墨水和红墨水按1∶4的,调配250mL紫墨水)理解题意,初步感知蓝墨水、红墨水和紫墨水之间的关系,初步将比转化成分数,为顺利解题扫除阻隔。

2.注重分析,易于学会

利用数形结合思想,借助线段图,能揭示条件与条件、条件与问题之间的关系,把数转化为形,从而激活学生的解题思路。

教学片段二

师:刚才我们抓住关键句,初步理解题意。接着是解决问题的第二步——分析与解答。你能用画图的方式表示题意吗?请你们小组合作学习,按要求完成活1。

活动1:

1.画一画:尝试独立画图表示题意

2.说一说:小组内说一说,你是怎样用图来表示题意的?

(1)我画了(          )表示(   )墨水的数量,(    )墨水有1份,(      )墨水有(     )份,一共(     )份。

(2)我画了(        )表示(   )墨水的数量,把(      )看作单位“1”,平均分成(     )份,蓝墨水占这瓶墨水的(    ),红墨水占这瓶墨水的(    )。

师:谁来展示?(学生展示画图并说一说如何用图表示题意)

预设1:我画了一个长方形表示紫墨水,共5份,其中蓝墨水有1份,红墨水有4份。

预设2:我画了这一条线段表示紫墨水,把这瓶紫墨水看作单位“1”平均分成5份,蓝墨水的体积占这瓶墨水的,红墨水的体积占这瓶墨水的。

预设3:我画了一条线段表示紫墨水,把它看作单位“1”平均分成5份,蓝墨水的体积占这瓶墨水的1份 ,红墨水的体积占这瓶墨水的 4份。

师生小结:在分析题意时,我们用画一画、说一说的方法借助直观图或线段图理解了题意。

师:根据我们刚才的分析,你能尝试独立列式计算吗?现在请你试着完成活动。

活动2:

1.算一算:借助图形,独立列式解答蓝墨水和红墨水各是多少?

2.说一说:小组成员之间互相说一说,每一步求什么?

3.想一想:你还有其他方法吗?

师:谁来展示你的算法?(学生展示)

方法一(归一法):

紫墨水平均分成的份数:1+4=(份)

每份数:250÷5=50(mL)

蓝墨水的体积:50×1=50(mL)

红墨水的体积:50×4=200(mL)

生:我是这样算的, 1+4得到总份数,250÷5得每份数,再用每份数分别乘蓝墨水和红墨水的所占的份数,就能求出各自的体积。

明确:先求总份数,再求每份数,最后求各部分数,是用归一法解。

方法二(转化法):

紫墨水平均分成的份数:1+4=5(份)

红墨水的体积:250×=50(mL)

蓝墨水的体积:250×=200(mL)

生:我把1:4转化为份数,先分别算出红墨水、蓝墨水占总体积的几分之几,最后求一个数的几分之几是多少?

强调:将比分别看作1份和4份先求各部分的数占总数的几分之几,最后用分数乘法解决问题。这是用转化的方法解题。

以上教学敢于放手让学生运用数与形结合的思想,揭示条件与问题的关系,寻找到多种解题方法。方法1的思路是“平均分”(如按1∶4分,也就是把总量平均分成(1+4)份。),方法2的思路是转化成分数乘法(利用比和分数的关系,把问题转化为求一个数的几分之几是多少。)以上教学片段,是转化策略的具体运用,将“新知”传为“旧知”,从而化“难”为“易”。

二、巧用转化思想,化“繁”为“简”

繁杂的数据,杂而难的数量关系往往成为学生解题的障碍。为了更好地解这个问题,可引导学生转换思维路径,变复杂为简单,使问题迎刃而解。

下面将从两个例子分享笔者的讲解。

例1:某校出操时站着左右两个方阵,左方阵人数与右方阵人数的比是3:4,如果右方阵的60人到左方阵,这时左方阵的人数是右方阵人数的,某校共有学生多少人?

此题中分率对应着不同的单位“1”,这使得例题的数量关系繁琐而复杂,学生面对该题会束手无策。由于这所学校总人数始终不变,此时可引导学生合作学习,通过思考并画图辅助解题。学生会得到以下思路:

通过这样转化,都把出操的总人数看作单位“1”,求出左、右方阵人数分别占出操人数的几分几。不知不觉间单位“1”就统一,使原本复杂的问题转化为十分简单的问题,这样就很容易求出全班的总人数:

例2:一辆小车从A地到B地要3小时,一辆大车从B地到A地要5小时,如果两车速度不变,同时从AB两地出发,相遇时过中点45千米,AB两地相距多少干米?

此题是求两地的距离,表面上看是行程问题,题目分别给出两车走完全程所用的时间,但没办法求出小车或大车的速度(每小时走多少千米?)。学生拿到题目后,感到无从入手解题。但运用转化的策略,引导学生把此题的时间转化成速度,再用分数方法解题,但步数较多。如:

如果先转化成比,再转化成分数则解题过程和步骤就简单很多。如:

小车(3小时)与大车(5小时)走完全程所需时间比是3:5,由于速度不变,在同一时间内,两车速度的比则是5:3,小车与大车所走路程的比也是5:3。也就是AB两地的路程共有8份(如上图),相遇时小车走了5份,大车走了3份,从A地到中点正好是全程的一半(即),而小车走了全程的,用全程的减去全程的,所得的分率正好与45千米对应(或用全程的减去全程的所得的分率正好與45千米对应)。

所以列式计算是:

在转化思想启迪下,不仅能将繁杂问题化为简单问题去解答,而且在化繁为简的思考中,能让学生冲破思维的阻塞,多角度地去寻找解决问题的方法,使思维产生质的飞跃。

三、活用转化思想,变抽象为具体

抽象是最基本的数学思想。抽象思维与小学生以直观形象思维为主形成鲜明的对比。那么如何把比较抽象的数学问题转化为操作性强、直观形象的问题?笔者认为:利用直观教具和学具,经过不断的抽象→直观→抽象→直观的训练,学生的抽象思维能力也会逐步提高。”

例题:求下图的阴影面积

此组图求阴影部分面积,具有一定的抽象性。由于小学生还是以直观思维为主,逐步向逻辑思维过渡,空间想象能力较差。图1有些学生不会用正方形面积减去空白圆的面积,究其原因是想象不出四个空白的小扇形可拼成一个圆。

因此,教师可以引导学生自主探索,利用转化的方法,先把图1的大正方形(边长4cm)切成四个(2cm)小正方形,再把空白部分拼在一起,就拼成4cm正方形里面有一个直径为4cm的空白的圆(如图2)。使得学生经历从“抽象”到“直观”的过程,利用转化思想,将“求组合图形阴影部分的面积”,转化成用“正方形面积-空白圆的面积”,这样就可求出阴影部分面积(如图3)。

列式是:42-22π

第二个图求阴影面积时,在学生已有的知识经验的基础下,能够自主思考出解题思路“圆形面积-正方形面积”,因为学生固有的思维定势,他们无法求出圆内正方形的边长,从而造成学生的解题阻碍。此时,教师引导学生转换解题思路,从特殊角度思考解法。学生已有的学科知识:正方形是特殊图形,对角线垂直且相等。此时,教师以问题引领教学:正方形的对角线和圆有什么关系?对角线的一半和圆又是怎样的关系?经过启发,学生很快就知道,圆内接正方形时,正方形的对角线就是圆的直径,对角线的一半就是圆的半径,在转化思想的引导下,学生能很快把第二个图转化成以下图形:

得到解法是:

3.14×22 -4×2或3.14×22 - ×4×2×2

第二个图形问题的解答,超越了常规方法,从正方形这个特殊图形出发,剖析正方形独特的性质,将较为抽象的图形传变为比较直观的图形。通过这样的思考过程,使要解决的问题豁然开朗,这是转化思想应用,是冲破思维阻隔的充分体现。

转化思想作为数学学习的重要思想之一,在小学数学学习中处处存在。作为老师引导学生将转化的数学思想作为一种学习策略加强运用,灵活地去解决数学学习中遇到的问题,使学生在思考中冲破迷雾,让数学学习由 “难”变“易”。

【参考文献】

[1]教育部.义务教育数学课程标准(2011 年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2011.

[2]王永春.小学数学与数学思想方法[M].华东师范大学出版社,2014,10.

[3]温寒江.小学数学教学与创新能力培养[M].北京科学技术出版社,2006,1.

[4]人民教育出版社课程教材研究所小学数学课程教材研究开发中心.义务教育教科书 教师教学用书 数学 六年级 上[M].人民教育出版社,2013.

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