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        教材融合下轉(zhuǎn)化思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

        2021-03-11 21:47:36常員香
        天府?dāng)?shù)學(xué) 2021年9期
        關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)化思想

        常員香

        摘 要:復(fù)合圖形是小學(xué)階段抽象程度較高的內(nèi)容,學(xué)習(xí)起來(lái)較為復(fù)雜,需要清晰的思路和細(xì)心的計(jì)算。而轉(zhuǎn)化思想就是一雙善于揪出這重重迷霧里線頭的手。本文在我校市級(jí)課題《小學(xué)數(shù)學(xué)教材整體融合與教學(xué)策略》的指導(dǎo)下,采用教材融合,通過(guò)比較北師大版和人教版對(duì)教材的整合,集兩家之長(zhǎng)交織融合形成以數(shù)學(xué)思想中轉(zhuǎn)化思想為核心的解題策略。

        關(guān)鍵詞:教材融合;轉(zhuǎn)化思想;圖形變換

        一、教材融合下轉(zhuǎn)化思想的必要性

        數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想的傳承需要長(zhǎng)久堅(jiān)持,需要各個(gè)階段的老師通力合作,潛移默化地滲透。如通過(guò)改變角的度數(shù),使得平行四邊形與長(zhǎng)方形聯(lián)系在一起;對(duì)圓進(jìn)行等面積分割可以把它轉(zhuǎn)化成長(zhǎng)方形、平行四邊形或三角形,即此突破圓及扇形轉(zhuǎn)化成直線圖形相關(guān)問(wèn)題。轉(zhuǎn)化思想是解題方法和策略的進(jìn)一步提煉和推廣,它的抽象程度更高,“普適性”更強(qiáng)。

        圖形融合理論扎根于課堂實(shí)踐,希望通過(guò)交流、研討、歸納、總結(jié),做到教授解題經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)亦滲透數(shù)學(xué)思想方法。為培養(yǎng)有創(chuàng)新精神的杰出人才夯實(shí)基礎(chǔ)。

        二、教材融合下轉(zhuǎn)化思想的構(gòu)建(以方形銅錢(qián)為例)

        1.欣賞它的簡(jiǎn)潔美

        方與圓不是簡(jiǎn)單的幾何美,它蘊(yùn)含東方文化的精神和獨(dú)特的美的空間意識(shí)。故方圓成了為人處事的原則,更成為各類(lèi)建筑和設(shè)計(jì)中的傳統(tǒng)美,這也表明復(fù)合圖形“圓出于方勝于方”,不僅是知識(shí)的傳遞更是文化的傳承。

        2.了解它的“前世今生”

        三年級(jí)下冊(cè)正方形的面積結(jié)合六年級(jí)上冊(cè)圓的面積得到此復(fù)合圖形。由此圖經(jīng)過(guò)平移、旋轉(zhuǎn)、軸對(duì)稱(chēng)又能得到另一種常見(jiàn)復(fù)合圖形(俗稱(chēng)梅花圖),由于兩種圖形面積的同一性,故一同闡述。

        3.構(gòu)建教材融合模型人教版

        人教版教材復(fù)合圖形皆出現(xiàn)在課后練習(xí)題中,而北師大版單獨(dú)開(kāi)辟一課,在《欣賞與設(shè)計(jì)》中讓學(xué)生感受復(fù)合圖形的美以及經(jīng)歷圖形產(chǎn)生的全過(guò)程。對(duì)比兩版教材發(fā)現(xiàn):人教版教材的優(yōu)點(diǎn)在于內(nèi)容編輯的嚴(yán)謹(jǐn)性,以及知識(shí)的邏輯性和層次性較強(qiáng);北師大版教材的優(yōu)點(diǎn)在于注重內(nèi)容的生活性,大大拉近知識(shí)主體和受體的距離,二者結(jié)合相得益彰。在復(fù)合圖形教學(xué)中,先讓學(xué)生通過(guò)北師大版注重的觀察、發(fā)現(xiàn)、繪制的過(guò)程,體會(huì)知識(shí)產(chǎn)生的過(guò)程;再經(jīng)歷人教版嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S,剖析整體與部分、組合與分解的內(nèi)在關(guān)系;最后根據(jù)所得構(gòu)建模型。即先讓學(xué)生通過(guò)欣賞與繪制感受圖形,再通過(guò)給定條件建立模型實(shí)戰(zhàn)解決對(duì)應(yīng)問(wèn)題。建模過(guò)程如下:

        理解題意,明確要解決什么問(wèn)題;

        (1)觀察圖形,簡(jiǎn)單繪制圖形;

        (2)把復(fù)雜的問(wèn)題分析簡(jiǎn)化;

        (3)聯(lián)系新舊知識(shí)建立模型;

        (4)解答問(wèn)題。

        三、教材融合下轉(zhuǎn)化思想在教學(xué)中的運(yùn)用

        1.整體轉(zhuǎn)化

        解題思路:給圖1填上4條輔助線把陰影部分看成八片半張葉子,觀察可知外圈4片半張葉子面積等于圓面積-正方形面積,即

        S陰影=(S圓-S正)×2

        [3.14×(10÷2)2-10×5]×2

        =28.5×2

        =57(cm2)

        此種轉(zhuǎn)化方法構(gòu)建較為簡(jiǎn)單,但解題過(guò)程中涉及利用對(duì)角線求正方形的面積,多數(shù)學(xué)生受困于此。而有轉(zhuǎn)化思想的學(xué)生就更建構(gòu)新舊知識(shí),把正方形轉(zhuǎn)化為兩個(gè)直角三角形,在知識(shí)的融合下問(wèn)題迎刃而解。

        2.部分轉(zhuǎn)化

        設(shè)計(jì)意圖:數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想是把一種數(shù)學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化成另一種數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行思考的方法,與教材融合下的新知識(shí)轉(zhuǎn)嫁為舊知識(shí)不謀而合。把二者有機(jī)結(jié)合就是讓學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中懂得將新知識(shí)通過(guò)觀察和分析等思想活動(dòng),轉(zhuǎn)化到舊知識(shí)中進(jìn)行解決。這樣不僅可以讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更有序,還可以讓新舊知識(shí)融為一體。

        在繪制圖形時(shí)可以發(fā)現(xiàn),方形銅錢(qián)圖是以正方形四邊的中點(diǎn)分別為圓心,邊長(zhǎng)為直徑畫(huà)出的四個(gè)半圓相交而成,陰影部分由四片相同的“樹(shù)葉”構(gòu)成。只需求出其中一片“葉子”的面積,此題即破。由于“葉子”是不規(guī)則圖形,它不像正方形或圓一樣有公式直接計(jì)算面積,故需要運(yùn)用數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想對(duì)圖形進(jìn)行分割、重組后與已學(xué)知識(shí)進(jìn)行融合。把上述圖形對(duì)折兩次得到。即將陰影面積轉(zhuǎn)化成4片葉子或8片半張葉子的面積。

        方法一:

        思路:葉子和其中一個(gè)空白部分組合在一起是一個(gè)扇形,亦是個(gè)圓,連接“葉子”的對(duì)角線可以得到一個(gè)等腰直角三角形。用扇形的面積減去三角形的面積,可以求出“半張葉子”的面積,乘以8即為陰影部分面積。

        (3.14×52×-×5×5)×8

        =7.125×8

        =57(cm2)

        方法二:

        解題思路:如圖根據(jù)“容斥原理”知,1+2=扇形,2+3=扇形,兩式相加得:1+2+2+3=半圓①

        又1+2+3=正方形②

        S一片葉子=①-②,

        S陰影=(×3.14×52-5×5)×4

        =(14.25-25)×4

        =57(cm2)

        計(jì)算方法三:(由上圖陰影部分等面積轉(zhuǎn)化得)

        解題思路:通過(guò)轉(zhuǎn)化的思想,利用方法一得到變式,可以把轉(zhuǎn)化成上圖。通過(guò)此圖有兩種方法可求原葉子圖的面積

        S一片葉子=S半圓-S大三角形

        S陰影=【×3.14×52-×(5+5)×5】×4

        =(39.25-25)×4

        =57(cm2)

        S半片葉子=S圓-S小三角形

        S陰影=【(×3.14×52-×5×5)×8

        =7.125×8

        =57(cm2)

        方法四:

        解題思路:葉子的面積=正方形的面積-兩個(gè)空白部分面積,一個(gè)空白部分面積=正方形面積-圓的面積,又因?yàn)閮蓚€(gè)空白部分的面積是相等的,所以葉子的面積=正方形的面積-一個(gè)空白部分面積×2

        S葉子=S正-S空白×2

        S陰影=【52-(52-×3.14×52)×2】×4

        =14.25×4

        =57(cm2)

        設(shè)計(jì)意圖:數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決要根據(jù)題目的特點(diǎn),在知識(shí)點(diǎn)的融合下運(yùn)用數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換思想方法搭建連接新舊知識(shí)的橋梁。

        言而總之,小學(xué)數(shù)學(xué)幾何圖形的學(xué)習(xí)從低年級(jí)的欣賞到中年級(jí)的繪制以及高年級(jí)的應(yīng)用組合圖形求陰影部分面積,體現(xiàn)的是數(shù)學(xué)思想方法的培養(yǎng),促使學(xué)生擁有多角度思維去解決問(wèn)題的能力。在教學(xué)中不少學(xué)生因?yàn)椴荒芤谎壅业酱鸢付艞壗獯?,主要原因是教師沒(méi)有在學(xué)生心中種下數(shù)學(xué)思想的種子,學(xué)生只是局限于教師做過(guò)的題型,沒(méi)有見(jiàn)過(guò)的題型就“山窮水盡”,而擁有數(shù)學(xué)思想的學(xué)生會(huì)在大腦中思考解決問(wèn)題的策略,進(jìn)而建構(gòu)模型,以便在“山窮水盡”到“柳暗花明”之間架起一座橋。

        參考文獻(xiàn):

        [1]弄清相互關(guān)系 實(shí)現(xiàn)圖形轉(zhuǎn)換[J].王道貴.四川教育.2006.Z1期

        [2]從圖形認(rèn)識(shí)談小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式的培養(yǎng)[J].毛益鳴.小學(xué)教學(xué)參考.2009(05)

        [3]小學(xué)數(shù)學(xué)思想方法解讀及教學(xué)案例[M].王永春.華東師范大學(xué)出版社. 2019(05)

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