摘要:轉(zhuǎn)化是一種非常重要的數(shù)學思想,也是重要的解題策略.在初中數(shù)學課堂中,滲透轉(zhuǎn)化思想,不僅有助于學生獲取新知,還有助于學生探尋解題思路,提升學習效果.文章就轉(zhuǎn)化思想在數(shù)學課堂中的應(yīng)用,進行探索.
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學;轉(zhuǎn)化思想;課堂教學
中圖分類號:G632文獻標識碼:A文章編號:1008-0333(2021)29-0018-02
轉(zhuǎn)化思想通常是指化歸思想,即為把一個問題由難化易、由繁化簡,由復雜化簡單的過程,廣泛適用于理科學科的學習與研究.數(shù)學是一切理科學科的基礎(chǔ)科目,在初中數(shù)學課堂教學中,教師需在恰當時機運用轉(zhuǎn)化思想,帶領(lǐng)學生把未知、陌生、抽象、復雜、高維問題變得已知、熟悉、具體、簡單、低維,使其找到解題問題的方法,提升他們的學習能力.
一、有效滲透轉(zhuǎn)化思想,一般向特殊轉(zhuǎn)化
認知往往都要經(jīng)歷從特殊至一般的過程,即為通過分析特殊情況找出一般規(guī)律,在初中數(shù)學教學中更是如此,教師需要有效應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想,先引領(lǐng)學生研究特殊案例,再由特殊案例逐步引領(lǐng)他們掌握一般的特點.對此,初中數(shù)學教師在課堂教學中需主動應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想,帶領(lǐng)學生經(jīng)歷從特殊到一般,再從一般到特殊的過程,借此推動他們更好的理解數(shù)學原理.
比如,在展開“一次函數(shù)”教學時,教師先給出特殊問題:某登山隊大本營所在地的氣溫為5℃,海拔每升高1千米,氣溫下降6℃,登山隊員由大本營向上登高x千米時,所在的位置的氣溫是y℃,試用函數(shù)解析式表示x與y之間的關(guān)系.學生分析:氣溫隨海拔高度的變化規(guī)律是每升高1千米氣溫下降6℃,所以函數(shù)關(guān)系式為y=5-6x.然后提問:該函數(shù)是正比例函數(shù)嗎?與正比例函數(shù)相比有什么不同?引領(lǐng)他們思考函數(shù)的特征.接著,教師舉例:汽車以60km/h的速度勻速前進,行駛時間為t小時;水庫的水位第一天是3米,每天上升1.5米等,要求學生寫出例子中的函數(shù)解析式,分析有什么共同特點,使其指出各個式子中的變量與常量,引領(lǐng)他們揭示出一次函數(shù)的概念.
在上述案例中,教師在講授新知識有效滲透轉(zhuǎn)化思想,引導學生逐步揭示出函數(shù)的本質(zhì),借此發(fā)展他們的抽象思維能力及概括歸納能力,使其理解抽象的符號揭示的是一般規(guī)律.
二、借助信息技術(shù)手段,抽象向具體轉(zhuǎn)化
當前,信息技術(shù)已經(jīng)廣泛運用到教育教學中,可以將靜態(tài)化、抽象化的理論知識以動態(tài)化、直觀化的形成呈現(xiàn)出來,降低學習難度,有助于學習者更好的吸收與內(nèi)化.在初中數(shù)學課堂教學中,教師應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想時,同樣可以充分借助信息技術(shù)手段的優(yōu)勢,以圖文并茂的形式展示數(shù)學知識,達到化抽象為具體的效果,讓學生高效率的學習數(shù)學.
在“圖形的旋轉(zhuǎn)”教學實踐中,教師先利用多媒體設(shè)備播放一些生活中常見的轉(zhuǎn)動,如:鐘表指針、摩天輪、電風扇葉片、汽車方向盤等,引出問題:上面情景中的轉(zhuǎn)動現(xiàn)象有什么共同特征?鐘表指針、鐘擺在轉(zhuǎn)動過程中,其形狀、大小、位置是否發(fā)生改變?其它物體呢?學生思考、討論后交流,使其發(fā)現(xiàn)形狀、大小沒有改變,點的位置在有所變化,告知他們這就是旋轉(zhuǎn).接著,教師設(shè)疑:根據(jù)上面所得結(jié)果該如何給旋轉(zhuǎn)下定義?由學生自主總結(jié)旋轉(zhuǎn)的定義,然后借助信息技術(shù)播放動畫:把鐘表的指針看作四邊形AOBC,它繞O點旋轉(zhuǎn)得到四邊形 DOEF,在這個旋轉(zhuǎn)過程中旋轉(zhuǎn)中心是什么?經(jīng)過旋轉(zhuǎn),點A、B分別移動到什么位置?旋轉(zhuǎn)角是什么?師生一起歸納旋轉(zhuǎn)的性質(zhì).
上述案例,教師充分借助信息技術(shù)手段的優(yōu)勢應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想,將抽象、靜態(tài)化的知識變得具體化與動態(tài)化,豐富學生的感性認識,使其透徹理解所學內(nèi)容,發(fā)展他們的空間觀念.
三、刻意引入生活資源,陌生向熟悉轉(zhuǎn)化
在初中數(shù)學課程教學中,雖然教材中收錄的知識要點難度一般,同現(xiàn)實生活也有所關(guān)聯(lián),不過學生受限于個人思維與認知能力,很難認識到這一點,影響他們對數(shù)學知識的正常學習.所以,初中數(shù)學教師在具體的課堂教學中,可以圍繞目標知識刻意引入生活化資源,即為對轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用,實現(xiàn)化陌生為熟悉的效果,使學生在熟悉的場景中學習新知識.
以“相反數(shù)”教學為例,教師先在多媒體課件中展示一則生活化材料:小明和小紅同時從某點出發(fā),其中小明向東走10米,小紅向西也走10米.提出問題:假如向東為正、向西為負,向東走10米,向西走10米分別記作什么?學生根據(jù)生活經(jīng)驗與知識認知將會說道:“向東走10米,記為+10;向西走10米,記為-10米”,追問:兩人所走的距離是否一樣?有什么不同?他們知道距離一樣,都是10米,但方向相反,師生一起小結(jié):距離一樣、方向相反,這就決定這兩個數(shù)的符號不同,像這樣的兩個數(shù)叫做互為相反數(shù).之后,教師指導學生畫一個數(shù)軸,以兩人的出發(fā)點為原點0,向東為正方向,分別標出兩人所到達的位置A與B,使其試述互為相反數(shù)的兩個數(shù)具備的特點.
針對上述案例,教師將學生熟悉的生活現(xiàn)象引入到課堂上,實現(xiàn)由陌生向熟悉的轉(zhuǎn)化,即為轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用,這與直接講授理論知識相比顯得更為有趣,能增強他們的記憶效果.
四、融入數(shù)形結(jié)合思想,學會數(shù)形靈活轉(zhuǎn)化
從另一視角來看,數(shù)形結(jié)合思想也屬于轉(zhuǎn)化思想之一,無論是“以數(shù)解形”,還是“以形助數(shù),其原理是數(shù)與形之間轉(zhuǎn)化,本質(zhì)也是轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用.在初中數(shù)學課堂教學中,為更好的應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想,教師應(yīng)當根據(jù)所授知識有的放矢的融入數(shù)形結(jié)合思想,指導學生學會對數(shù)與形進行靈活轉(zhuǎn)化,使其充分體會到轉(zhuǎn)化思想的價值和妙用,提高他們的學習效率.
例如,在實施“數(shù)軸”教學時,教師先在課件中出示三個溫度計,示數(shù)分別是零上8℃,零℃,零下3℃,由學生讀出相應(yīng)的數(shù)值,然后給出問題:在一條東西向的馬路上,有一個汽車站,汽車站東3m和7.5m處分別有一棵柳樹和一棵楊樹,汽車站西3m和4.8m處分別有一棵槐樹和一根電線桿.要求他們嘗試通過畫圖的方式表示這一情景,使其分組討論與交流,動手操作畫圖.接著,教師講述:通過剛才的操作,大家總結(jié)一下,用一條直線表示有理數(shù),這條直線必須滿足什么條件?組織學生進行小游戲:在一條直線上的同學站起來,規(guī)定原點、正方向和單位長度,按照發(fā)出的數(shù)字口令回答“到”,引導他們總結(jié)游戲中的收獲,明確用直線表示有理數(shù)的要求,提出數(shù)軸的概念和要求.
如此,教師巧妙融入數(shù)學結(jié)合思想,指導學生將問題中的“數(shù)”通過畫圖以“形”的樣式來呈現(xiàn),使其感受到在特定條件下數(shù)與形是能互相轉(zhuǎn)化的,讓他們也學會運用轉(zhuǎn)化思想.
五、堅持循序漸進原則,低維向高維轉(zhuǎn)化
初中數(shù)學課程內(nèi)容與小學相比,在難度、深度與廣度方面均有一定程度的提升,要想通過應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想幫助學生學習數(shù)學知識,教師需堅持循序漸進原則,采用溫故知新的模式授課,促進他們低維向高維的轉(zhuǎn)化.初中數(shù)學教師在課堂上,應(yīng)當基于學生固有的知識基礎(chǔ)切入,有效應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想,引領(lǐng)學生由淺及深的學習數(shù)學知識,繼而提高他們的思維認知.
在“直線和圓的位置關(guān)系”教學中,教師可以播放一個“用刀切西瓜”的視頻,搭配導語:今天要學習的圓和直線之間的關(guān)系就蘊含在切西瓜當中,大家想了解一下嗎?激起學生的好奇心理與求知渴望,使其分析刀與西瓜的三種位置關(guān)系,即為:切之前,刀與西瓜是相離的;刀刃接觸西瓜開始切時是相切的;切的過程中,刀與西瓜是相交的,提示他們將刀看作直線、西瓜看作圓,轉(zhuǎn)化為直線和圓的三種位置關(guān)系.接著,教師利用動畫手段演示圓和直線的動態(tài)變化過程,要求學生自主組織語言描述直線和圓的三種位置關(guān)系,做出圓心到直線的距離d,與半徑r作比較,使其通過類比點與直線的位置關(guān)系交流與討論,歸納出直線與圓的位置關(guān)系的性質(zhì)定理及判定方法.
對于上述案例,教師結(jié)合情境教學法引入生活場景,適時引領(lǐng)學生采用低維思維思考與分析,提升他們的遷移能力,使其實現(xiàn)低維向高維的轉(zhuǎn)化,學會舉一反三的學習數(shù)學知識.
在初中數(shù)學課堂教學中應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想,不僅是基本教學需求,還是對傳統(tǒng)教學方法的創(chuàng)新,教師應(yīng)當善于發(fā)現(xiàn)與制造教學契機,靈活運用轉(zhuǎn)化思想講解知識與教授技能,幫助學生更好的理解理論知識與掌握數(shù)學技能,進而提高他們的數(shù)學綜合水平.
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[責任編輯:李璟]
作者簡介:黃丹(1984.10-),女,江蘇省啟東人,本科,中學二級教師,從事初中數(shù)學教學研究.