陳梅群 陳御穗
摘 要:初中階段的轉(zhuǎn)化思想主要是等價轉(zhuǎn)化。等價轉(zhuǎn)化是把未知解的問題轉(zhuǎn)化到已有知識范圍內(nèi)可解的問題的一種重要方法。通過不斷的轉(zhuǎn)化,把不熟悉、不規(guī)范、復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為熟悉、規(guī)范甚至模式法、簡單的問題。本文以九年級“弧長和扇形面積”一節(jié)為例,結(jié)合教材例題、習(xí)題和中考題型,談?wù)剶?shù)學(xué)教師如何在教學(xué)中重視轉(zhuǎn)化思想的培養(yǎng);在數(shù)學(xué)操作中實施等價轉(zhuǎn)化時,如何遵循熟悉化、簡單化、直觀化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則。教師在訓(xùn)練學(xué)生的數(shù)學(xué)方法時,要加強對試題的研究,充分利用典型材料,合理地設(shè)計好轉(zhuǎn)化的途徑和方法,避免生搬硬套題型,多角度誘發(fā)學(xué)生的轉(zhuǎn)化愿望,使其形成自覺的轉(zhuǎn)化意識,舉一反三,觸類旁通,從而培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:等價轉(zhuǎn)化;作差法;平移法;割補法;等積變形法;數(shù)學(xué)素養(yǎng)
轉(zhuǎn)化思想是數(shù)學(xué)中較常見的一種思想方法,有等價轉(zhuǎn)化與非等價轉(zhuǎn)化之分。等價轉(zhuǎn)化要求轉(zhuǎn)化過程中前因后果是充分必要的,以保證轉(zhuǎn)化后的結(jié)果仍為原問題的結(jié)果。非等價轉(zhuǎn)化要求其過程是充分或必要的,要對結(jié)論進行數(shù)學(xué)思想領(lǐng)悟和必要的修正(如無理方程化為有理方程要求驗根),它能打破人的慣性思維,找到解決問題的突破口。我們在應(yīng)用時一定要注意轉(zhuǎn)化的等價性與非等價性的不同要求,實施等價轉(zhuǎn)化時確保其等價性,保證邏輯上的正確。
初中階段的轉(zhuǎn)化思想主要是等價轉(zhuǎn)化,等價轉(zhuǎn)化是把未知解的問題轉(zhuǎn)化到在已有知識范圍內(nèi)可解的問題的一種重要的思想方法。通過不斷的轉(zhuǎn)化,把不熟悉、不規(guī)范、復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為熟悉、規(guī)范甚至模式法、簡單的問題。歷年中考,等價轉(zhuǎn)化思想無處不在,我們要不斷培養(yǎng)和訓(xùn)練自覺轉(zhuǎn)化意識,強化解決數(shù)學(xué)問題時的應(yīng)變能力,提高思維能力和技能、技巧。
著名數(shù)學(xué)家、莫斯科大學(xué)教授C.A.雅潔卡婭曾在一次向數(shù)學(xué)奧林匹克參賽者發(fā)表“什么叫解題”的演講時提出:“解題就是把要解的題轉(zhuǎn)化為已經(jīng)解過的題?!睌?shù)學(xué)的解題過程,就是從未知向已知、從復(fù)雜到簡單的化歸和轉(zhuǎn)換過程。
下面以九年級“弧長和扇形面積”一節(jié)為例,結(jié)合教材例題、習(xí)題和中考題型,就如何利用扇形面積公式求不規(guī)則圖形的面積,談?wù)勣D(zhuǎn)化思想的應(yīng)用方法。
一、熟用作差法,化生疏為熟悉,培養(yǎng)學(xué)生領(lǐng)悟能力
此類題型常見為求弓形面積。所謂弓形,就是弦及其所對的弧組成的圖形。求弓形的面積,一般轉(zhuǎn)化為扇形面積與三角形面積之差(和)。
【分析】若兩個陰影部分的面積相等,那么△ABC和扇形ADF的面積就相等,可分別表示出兩者的面積,然后列出方程,即可求出AF的長度.
以上例題直接求解很困難,根據(jù)題目提供的信息,利用動態(tài)思維去尋找有利于解決問題的途徑和方法,掌握拼湊法、等積變形法轉(zhuǎn)化圖形,總有意想不到的效果。因而教師應(yīng)教會學(xué)生巧辟捷徑,讓解題柳暗花明。
綜上所述,在解題過程中利用轉(zhuǎn)化思想往往可以化繁為簡、轉(zhuǎn)生為熟,化未知為已知。但等價轉(zhuǎn)化思想本身又具有靈活性和多樣性,在應(yīng)用等價轉(zhuǎn)化的思想方法去解決數(shù)學(xué)問題時,沒有一個統(tǒng)一的模式,它可以在數(shù)與數(shù)、形與形、數(shù)與形之間進行轉(zhuǎn)換;可以在宏觀上進行等價轉(zhuǎn)化,如在分析和解決實際問題的過程中,將普通語言翻譯成數(shù)學(xué)語言;可以在符號系統(tǒng)內(nèi)部實施轉(zhuǎn)換,即所說的恒等變形。消去法、換元法、數(shù)形結(jié)合法、求值求范圍問題等,都體現(xiàn)了等價轉(zhuǎn)化思想,我們更是經(jīng)常在函數(shù)、方程、不等式之間進行等價轉(zhuǎn)化。
數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)在教學(xué)中重視轉(zhuǎn)化思想的培養(yǎng)。在實際操作中實施等價轉(zhuǎn)化時,要遵循熟悉化、簡單化、直觀化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則,即把我們遇到的問題,通過轉(zhuǎn)化變成比較熟悉的問題來處理;或者將較為煩瑣、復(fù)雜的問題,變成比較簡單的問題;或者將難以解決、比較抽象的問題,轉(zhuǎn)化為比較直觀的問題,以便準(zhǔn)確把握問題的求解過程;或者從非標(biāo)準(zhǔn)型向標(biāo)準(zhǔn)型進行轉(zhuǎn)化。按照這些原則進行數(shù)學(xué)操作,轉(zhuǎn)化過程省時省力,有如順?biāo)浦?。?jīng)常滲透等價轉(zhuǎn)化思想,可以提高解題的水平和能力。由于轉(zhuǎn)化思想具有多樣性和靈活性,因而我們平時要加強對試題的研究,充分利用典型材料,合理地設(shè)計好轉(zhuǎn)化的途徑和方法,避免生搬硬套題型,多角度誘發(fā)學(xué)生的轉(zhuǎn)化愿望,使其形成自覺的轉(zhuǎn)化意識,舉一反三,觸類旁通,從而培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
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