劉浩
摘 要:在小學數(shù)學“圖形與幾何”學習中蘊含豐富的轉(zhuǎn)化思想。轉(zhuǎn)化思想是解決數(shù)學問題的基本方法,通過轉(zhuǎn)化可以把復(fù)雜的問題變得簡單明了、易于理解。文章從運用價值、運用分析和滲透策略三個不同角度對轉(zhuǎn)化思想在小學數(shù)學“圖形與幾何”教學中的運用進行闡述。
關(guān)鍵詞:小學數(shù)學;轉(zhuǎn)化思想;“圖形與幾何”;運用策略
一、轉(zhuǎn)化思想在“圖形與幾何”教學中的運用價值
(一)提高課堂的教學效果
小學生的思維以具體形象為主,空間觀念發(fā)展還不完善,導(dǎo)致課堂上教師對“圖形與幾何”的教學重難點難以突破。教師在教學時,運用轉(zhuǎn)化思想,通過“分、割、補、移、轉(zhuǎn)、拼”等方式,把“圖形與幾何”中抽象的、新的數(shù)學問題轉(zhuǎn)化為具體的、舊的數(shù)學問題,能有效突破“圖形與幾何”教學的瓶頸,從而提高課堂的教學效果。
(二)發(fā)展學生的空間觀念
在“圖形與幾何”教學中滲透轉(zhuǎn)化思想,能幫助學生建立三維空間與二維平面之間的對應(yīng)關(guān)系,提高學生解決“圖形與幾何”數(shù)學問題的能力,從而培養(yǎng)和發(fā)展學生的空間觀念。
(三)培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
在整個圖形與幾何知識的學習過程中,轉(zhuǎn)化思想影響始終。轉(zhuǎn)化思想不僅是一種巧妙的數(shù)學解題方法,更是一種有價值的數(shù)學思維方式。學生通過化新為舊、化曲為直、等量變換等方法實現(xiàn)數(shù)學知識間的對應(yīng)轉(zhuǎn)化,既養(yǎng)成了良好的思考習慣,又促進了抽象思維能力的發(fā)展和創(chuàng)新能力的提升。
二、轉(zhuǎn)化思想在“圖形與幾何”教學中的運用分析
(一)利用化曲為直求圓的周長和面積
在學習圓之前,學生對曲線圖形認知不多,測量圓的周長對大多數(shù)學生來說都是復(fù)雜、抽象的。在測量圓的周長時,教師引導(dǎo)學生通過繞線法、滾動法將圓的周長轉(zhuǎn)化成可測量線段的長度,化曲為直,就能將復(fù)雜的問題簡單化,抽象的問題具體化。
在推導(dǎo)圓的面積公式時,學生將圓平均分成16份、32份、64份……通過把圓分割、平移、拼接成近似的長方形,對比發(fā)現(xiàn)平均分的份數(shù)越多,拼成的圖形會越接近一個長方形,從而發(fā)現(xiàn)長方形的長相當于圓周長的一半,長方形的寬與圓的半徑相等,進而求出圓的面積。
(二)利用展開與折疊的轉(zhuǎn)化求立體圖形的表面積
通過展開與折疊的方法進行立體圖形與平面圖形的轉(zhuǎn)化,讓學生感知、體悟?qū)⒘Ⅲw圖形轉(zhuǎn)化為平面圖形的過程,可以在觀察、想象、操作、推理中培養(yǎng)學生初步的空間觀念。
如在教學圓柱表面積時,教師引導(dǎo)學生將圓柱體紙盒沿著它的一條高剪開,使立體圖形轉(zhuǎn)化為平面圖形,學生就會發(fā)現(xiàn)圓柱的側(cè)面展開后是一個長方形。同時引導(dǎo)學生找準它們之間的對應(yīng)關(guān)系:長方形的長就是圓柱的底面周長,長方形的寬就是圓柱的高。因此得出,圓柱的側(cè)面積=底面周長×高,那么圓柱表面積的問題就迎刃而解了。
(三)利用等量變換求立體圖形的體積
學生比較容易理解長方體和正方體的體積計算公式,但在求圓柱體、圓錐體體積時,卻無從下手。教師可引導(dǎo)學生利用等量變換,把圓柱體轉(zhuǎn)化成長方體,把圓錐體轉(zhuǎn)化成圓柱體,這樣便能迅速理解和掌握圓柱、圓錐體積的計算公式。
如在求圓柱的體積時,學生把圓柱的底面平均分成的份數(shù)越多,就會發(fā)現(xiàn)拼成的形體就越接近于長方體。在切拼的過程中,體積不變,只是形狀改變,拼成的長方體的底面積等于圓柱的底面積,高等于圓柱的高,所以也就理解了圓柱的體積=底面積×高。
(四)利用化繁為簡求三角形內(nèi)角和與多邊形內(nèi)角和
在教學三角形內(nèi)角和時,學生通過度量角的方法可以求出三角形的內(nèi)角和是180°,但教師如能引導(dǎo)學生把三角形的三個內(nèi)角通過剪、拼轉(zhuǎn)化成一個平角,就能快速、簡潔、巧妙地求出三角形的內(nèi)角和是180°,求證操作的過程即是向?qū)W生滲透轉(zhuǎn)化思想的過程。
在探索多邊形內(nèi)角和計算公式的過程中,教師引導(dǎo)學生將四邊形、五邊形以及多邊形分割轉(zhuǎn)化成幾個不同的三角形。學生通過觀察容易得出,多邊形內(nèi)角和就等于這幾個三角形內(nèi)角和的總數(shù),這樣就化繁為簡,把未知的復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為已知的簡單問題,而學生也快速地探索出多邊形內(nèi)角和的計算公式。
(五)利用化新為舊求平面圖形的面積
平面圖形面積計算是小學數(shù)學圖形與幾何學習領(lǐng)域主要的教學內(nèi)容之一。學生利用轉(zhuǎn)化思想,借助剪拼、添補等方法,將新學的平面圖形轉(zhuǎn)化為已學過的平面圖形,就能巧妙地將新知識轉(zhuǎn)化為舊知識,理解和掌握平面圖形(含不規(guī)則圖形)面積的推導(dǎo)和計算。如在推導(dǎo)平行四邊形的面積公式時,學生通過觀察、想象、操作、推理等手段,利用割補法把平行四邊形剪拼轉(zhuǎn)化成長方形,從而根據(jù)長方形的面積公式推導(dǎo)出平行四邊形的計算公式。
從上述典型案例運用分析,我們不難發(fā)現(xiàn),教師在“圖形與幾何”教學時,不能僅僅傳授給學生數(shù)學知識和基本技能,更重要的是要引導(dǎo)學生進行探究,汲取數(shù)學問題中蘊含轉(zhuǎn)化思想的精髓,利用數(shù)學知識里蘊含的“思想”去塑造學生的靈魂,這樣的教學才是靈動、高效、富有意義的,這樣的教學對學生的影響才是巨大的、深遠的、終身受益的。
三、結(jié)束語
綜上所述,在小學數(shù)學“圖形與幾何”知識領(lǐng)域中蘊含內(nèi)涵豐富的轉(zhuǎn)化思想,轉(zhuǎn)化思想是解決眾多“圖形與幾何”數(shù)學問題的基本方法。教師在課堂教學中應(yīng)加強對轉(zhuǎn)化思想方法的運用指導(dǎo),通過轉(zhuǎn)化把復(fù)雜的問題變得簡單明了、易于理解,深化學生對數(shù)學本質(zhì)的理解,促進學生數(shù)學核心素養(yǎng)的形成。
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