趙曉瓊
摘 要:轉(zhuǎn)化思想在小學(xué)數(shù)學(xué)問題的解答中有廣泛的應(yīng)用,特別是與“空間與圖形”知識點相關(guān)的問題?;诖?,文章從轉(zhuǎn)化思想及“空間與圖形”的內(nèi)涵入手,闡述了轉(zhuǎn)化思想在小學(xué)數(shù)學(xué)“空間與圖形”中的應(yīng)用價值,并給出了有效應(yīng)用對策,以期為小學(xué)數(shù)學(xué)教師提升課堂教學(xué)水平,培養(yǎng)學(xué)生的轉(zhuǎn)化思想提供幫助。
關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)化思想;小學(xué)數(shù)學(xué);“空間與圖形”
中圖分類號:G623.5 文獻標(biāo)識碼:A 收稿日期:2019-01-21 文章編號:1674-120X(2019)18-0058-02
在小學(xué)階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生需要掌握的數(shù)學(xué)思想包括轉(zhuǎn)化思想、函數(shù)思想、類比思想以及數(shù)形結(jié)合思想等多項內(nèi)容?!翱臻g與圖形”這一知識點蘊含豐富的轉(zhuǎn)化思想,小學(xué)數(shù)學(xué)教師在開展這一知識點的教學(xué)時,需要注重轉(zhuǎn)化思想的科學(xué)應(yīng)用及學(xué)生轉(zhuǎn)化思想的有效培養(yǎng),從而提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),貫徹落實核心素質(zhì)教育的要求。
一、轉(zhuǎn)化思想及“空間與圖形”的內(nèi)涵分析
轉(zhuǎn)化思想主要是將問題形式進行轉(zhuǎn)化,使其轉(zhuǎn)變?yōu)楦菀捉獯鸹蛘咛幚淼男问?。轉(zhuǎn)化思想在數(shù)學(xué)教學(xué)中存在兩種形式,分別是直接轉(zhuǎn)化及橫向轉(zhuǎn)化。其中,直接轉(zhuǎn)化涉及特殊化、一般化及變換這三種思想;橫向轉(zhuǎn)化涉及映射及數(shù)形結(jié)合這兩種思想,有助于問題解決難度的降低。
小學(xué)數(shù)學(xué)中的“空間與圖形”主要是指與幾何圖形及現(xiàn)實世界物體相關(guān)的位置關(guān)系及數(shù)量關(guān)系,可以加深小學(xué)生對客觀世界及生活空間的認(rèn)識。在新課程標(biāo)準(zhǔn)要求下,小學(xué)生需要具備圖形認(rèn)知能力,并能夠準(zhǔn)確測量圖形的相關(guān)參數(shù)、明確圖形變化及圖形與位置間的相關(guān)知識[1]??偟膩碚f,“空間與圖形”知識的講解,可以培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念及形象思維,有助于學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。轉(zhuǎn)化思想中涵蓋圖形與圖形變換的內(nèi)容,將其應(yīng)用于“空間與圖形”的教學(xué)中,具有一定的優(yōu)勢,具體的教學(xué)價值將在下文敘述。
二、轉(zhuǎn)化思想在小學(xué)數(shù)學(xué)“空間與圖形”中的應(yīng)用價值
小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)用的教學(xué)活動,需要與小學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平相符,并將小學(xué)生已知的知識經(jīng)驗作為基礎(chǔ)。與此同時,小學(xué)數(shù)學(xué)教師需要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生積極參與教學(xué)活動,使學(xué)生在教學(xué)活動中學(xué)習(xí)到數(shù)學(xué)知識及數(shù)學(xué)技巧,培養(yǎng)數(shù)學(xué)思想,確保學(xué)生能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解答生活問題。轉(zhuǎn)化思想可以實現(xiàn)新舊知識的有效銜接,將其應(yīng)用于“空間與圖形”中,可以為學(xué)生呈現(xiàn)直觀生動的圖形變化過程,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外,轉(zhuǎn)化思想在小學(xué)數(shù)學(xué)“空間與圖形”中的應(yīng)用價值還體現(xiàn)在以下兩點:
(一)提升小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)有效性
小學(xué)階段是學(xué)生的啟蒙時期,小學(xué)數(shù)學(xué)教師需要在啟蒙階段培養(yǎng)學(xué)生的轉(zhuǎn)化思想,為學(xué)生的后續(xù)數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。以小學(xué)五年級平面圖形面積計算公式推導(dǎo)及立體圖形體積計算公式推導(dǎo)內(nèi)容為例,小學(xué)數(shù)學(xué)教師需要引導(dǎo)學(xué)生利用轉(zhuǎn)化思想,將平面圖形或者立體圖形轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)過的圖形,并根據(jù)學(xué)習(xí)過的面積計算公式及體積計算公式信息進行推導(dǎo),實現(xiàn)“空間與圖形”中數(shù)學(xué)知識的有效銜接,以加深學(xué)生對這一知識點的認(rèn)識,使學(xué)生的數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)更為系統(tǒng)化與條理化。這在很大程度上提升了小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的有效性。
(二)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)
在小學(xué)數(shù)學(xué)階段,學(xué)生需要掌握的數(shù)學(xué)思想類型較多,轉(zhuǎn)化思想是應(yīng)用較為廣泛的一種,與數(shù)形結(jié)合思想、分類思想以及極限思想等內(nèi)容聯(lián)系密切。小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以通過轉(zhuǎn)化思想的滲透,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想,以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。在學(xué)生掌握數(shù)學(xué)思維、具備數(shù)學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ)上,小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以為學(xué)生提供知識與能力轉(zhuǎn)變的“橋梁”,這樣有助于學(xué)生抽象思維的培養(yǎng),為學(xué)生的未來數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。
三、轉(zhuǎn)化思想在小學(xué)數(shù)學(xué)“空間與圖形”中的應(yīng)用策略
(一)深度挖掘教材中的轉(zhuǎn)化思想
在小學(xué)數(shù)學(xué)“空間與圖形”的相關(guān)內(nèi)容中,蘊含大量的轉(zhuǎn)化思想。為了培養(yǎng)學(xué)生的轉(zhuǎn)化思想,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),小學(xué)數(shù)學(xué)教師需要深入挖掘教材中涉及轉(zhuǎn)化思想的內(nèi)容,明確轉(zhuǎn)化思想相關(guān)數(shù)學(xué)知識的體系架構(gòu),并在課堂教學(xué)中進行轉(zhuǎn)化思想的滲透,提升小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的效果,發(fā)揮轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用價值。如“空間與圖形”這一知識點,涉及轉(zhuǎn)化思想的內(nèi)容有平面圖形和立體圖形間的轉(zhuǎn)化、三角形內(nèi)角和公式及多邊形面積公式的推導(dǎo)、立體圖形面積公式與體積公式的推導(dǎo)等。
在平面圖形和立體圖形的轉(zhuǎn)化中,小學(xué)數(shù)學(xué)二年級上冊教材中提到,桌面上放了一個茶壺,四個同學(xué)在四個方向觀察到的平面圖形,實現(xiàn)了立體圖形到平面圖形的轉(zhuǎn)化;六年級教材中提到,長方形紙盒的展開平面圖形,學(xué)生可以將其拼接成立體圖形。在三角形內(nèi)角和公式及多邊形面積公式推導(dǎo)中,小學(xué)教材中通過圖形間的變化,實現(xiàn)了新舊知識的有效銜接,學(xué)生可以利用已知知識明確三角形的內(nèi)角和及多邊形面積計算公式;在立體圖形面積公式與體積公式推導(dǎo)中,長方體的表面積計算公式就是將長方體轉(zhuǎn)變?yōu)榱鶄€長方形推導(dǎo)而來,圓柱的側(cè)面積就是將其轉(zhuǎn)變?yōu)殚L方形推導(dǎo)而來。由此可以看出,小學(xué)數(shù)學(xué)教材中涉及豐富的轉(zhuǎn)化思想,為小學(xué)數(shù)學(xué)教師開展?jié)B透教學(xué)奠定了良好的基礎(chǔ),小學(xué)數(shù)學(xué)教師需要在講解上述知識點時,重點進行轉(zhuǎn)化思想的滲透。
另外,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師可以在教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上,進行轉(zhuǎn)化思想的創(chuàng)新,加深學(xué)生對轉(zhuǎn)化思想的認(rèn)識。以多邊形的面積公式推導(dǎo)為例,小學(xué)數(shù)學(xué)教材中關(guān)于面積推導(dǎo)的方法是將平行四邊形轉(zhuǎn)變?yōu)殚L方形,之后以長方形作為基準(zhǔn)完成面積公式的推導(dǎo)。小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以將梯形作為基準(zhǔn),引導(dǎo)學(xué)生將平行四邊形或者長方形等圖形轉(zhuǎn)變?yōu)樘菪?,并根?jù)梯形的面積公式推導(dǎo)出平行四邊形及長方形等圖形的面積公式,以加深學(xué)生對轉(zhuǎn)化思想的理解,培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力[2]。
(二)采用生動形象的多媒體教學(xué)法
在明確小學(xué)數(shù)學(xué)教材中蘊含的轉(zhuǎn)化思想后,小學(xué)數(shù)學(xué)教師需要采用生動形象的教學(xué)方法,進行轉(zhuǎn)化思想的滲透,營造輕松愉悅的課堂氛圍。激發(fā)學(xué)生參與數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)的興趣,基于小學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,小學(xué)數(shù)學(xué)教師需要在“空間與圖形”教學(xué)中,利用多元化、直觀化的圖表或者動畫,降低數(shù)學(xué)知識的難度,切實實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生轉(zhuǎn)化思想的目標(biāo)。在多元化及直觀化的要求下,小學(xué)數(shù)學(xué)教師需要在課堂教學(xué)中合理利用多媒體教學(xué)法。本文將以“圓的面積”這一知識點為例,分析多媒體教學(xué)法中轉(zhuǎn)化思想的有效滲透。
新課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出,“圓的面積”的教學(xué)目標(biāo)如下:要求學(xué)生掌握圓的周長及面積計算公式。小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以根據(jù)教材的內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生利用割補的方法將一個圓平均分為16份或者32份,并將其拼接為平行四邊形,根據(jù)長方形的面積公式分析圓的面積公式。如果僅通過教材圖片的觀察,學(xué)生很難將圓和平行四邊形聯(lián)系在一起,所以小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以通過多媒體課件播放相應(yīng)的Flash動畫,直觀地展示出圓的切分過程和平行四邊形的拼接過程,使學(xué)生明確圖形與圖形間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生化曲為直的轉(zhuǎn)化思想,從而讓學(xué)生探索出圓的面積公式,這樣能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)化思想在“空間與圖形”教學(xué)中的有效滲透。
(三)引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想
在完成小學(xué)數(shù)學(xué)“空間與圖形”中轉(zhuǎn)化思想的滲透及初步培養(yǎng)學(xué)生的轉(zhuǎn)化思想后,小學(xué)數(shù)學(xué)教師需要引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想,以加深學(xué)生對轉(zhuǎn)化思想的理解,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。具體而言,小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過實踐操作應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想,調(diào)動學(xué)生參與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的積極性。
以某小學(xué)數(shù)學(xué)教師開展的課堂教學(xué)活動為例,該小學(xué)數(shù)學(xué)教師在課堂教學(xué)中開展了“畫一畫”“折一折”“拼一拼”的教學(xué)活動,改變了傳統(tǒng)的多媒體展示方式,能夠引導(dǎo)學(xué)生動手操作進行圖形轉(zhuǎn)化,在此過程中,使學(xué)生更為直觀地感受圖形間的轉(zhuǎn)化,逐步形成轉(zhuǎn)化思想。比如,在梯形面積計算中,該小學(xué)數(shù)學(xué)教師開展的“拼一拼”活動如下:要求學(xué)生用白紙制作兩個相同的梯形,并將其拼接為一個平行四邊形,根據(jù)平行四邊形的面積計算公式推導(dǎo)出梯形面積計算公式。開展的“畫一畫”活動如下:在梯形中繪制出虛線,將其補充為三角形,則梯形面積為大三角形面積減去小三角形的面積。上述實踐操作流程可以營造輕松愉悅的課堂氛圍,符合小學(xué)生的興趣愛好,可以使小學(xué)生投入百分百的熱情,并在實踐過程中體會轉(zhuǎn)化思想,提升其數(shù)學(xué)素養(yǎng)[3]。
(四)加強轉(zhuǎn)化思想題目的訓(xùn)練
在學(xué)生掌握轉(zhuǎn)化思想之后,小學(xué)數(shù)學(xué)教師需要為學(xué)生布置相應(yīng)的練習(xí)題目,加強學(xué)生的題目訓(xùn)練。在循序漸進滲透轉(zhuǎn)化思想的同時,對學(xué)生進行反復(fù)的訓(xùn)練,能夠使學(xué)生靈活應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想,將其轉(zhuǎn)變?yōu)榻鉀Q問題的能力,從而實現(xiàn)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的目標(biāo)。因此,在進行課堂習(xí)題訓(xùn)練或者課后作業(yè)的布置時,小學(xué)數(shù)學(xué)教師需要重點布置應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想的題目。比如,進行小學(xué)六年級課堂教學(xué)中的作業(yè)布置時,小學(xué)數(shù)學(xué)教師為學(xué)生布置了如下兩個題目:題目1:給出十字架形的圖形,“十字”中的“橫豎”長度均為10cm,求十字架圖形的周長;題目2:太極八卦圖中圓形的一半,該圓形的半徑為4cm,求該圖形的周長。
對題目1,學(xué)生可以利用轉(zhuǎn)化思想,將十字架圖形的線段進行平移,并轉(zhuǎn)變?yōu)檫呴L是10cm的正方形,按照正方形的周長計算公式求得該圖形的周長;對題目2,學(xué)生可以利用轉(zhuǎn)化思想,將其看作直徑是4cm的圓的周長和半徑是4cm的半圓周長之和,利用圓的周長計算公式即可求得答案。在上述兩個題目中,均需要應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想,進行圖形間的轉(zhuǎn)化,這樣可以有效訓(xùn)練學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,還能培養(yǎng)學(xué)生的轉(zhuǎn)化思想應(yīng)用能力[4]。
綜上所述,小學(xué)數(shù)學(xué)教師需要認(rèn)識到轉(zhuǎn)化思想的重要價值,利用“空間與圖形”教學(xué)滲透轉(zhuǎn)化思想。通過本文的分析可知,小學(xué)數(shù)學(xué)教師需要深度挖掘教材中的轉(zhuǎn)化思想、采用生動形象的多媒體教學(xué)法,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想、加強轉(zhuǎn)化思想的題目訓(xùn)練,幫助學(xué)生形成靈活應(yīng)用的轉(zhuǎn)化思想,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)問題解決能力及數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
參考文獻:
[1]馬 微.轉(zhuǎn)化思想在小學(xué)數(shù)學(xué)“空間與圖形”中的運用[D].江蘇:南京師范大學(xué),2011.
[2]夏春艷.小學(xué)幾何圖形教學(xué)中轉(zhuǎn)化思想的培養(yǎng)研究[D].徐州:江蘇師范大學(xué),2018.
[3]顏春燕.小學(xué)數(shù)學(xué)空間與圖形教學(xué)中轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究,2017(20):107.
[4]劉長福.在小學(xué)數(shù)學(xué)“空間與圖形”教學(xué)中滲透轉(zhuǎn)化思想[J].科學(xué)咨詢(教育科研),2014(2):77-78.