李純聰
(福建省廈門市鐘宅民族小學,福建廈門361009)
化歸:“形”變“道”通
李純聰
(福建省廈門市鐘宅民族小學,福建廈門361009)
化歸,即化轉歸結。它是將所遇問題不斷地變形,直至把它轉化成另一個熟知、容易解決的問題,或者已經會解決的問題,這就是化歸的思維方式。通常有:化生疏為熟悉、化復雜為簡單、化抽象為具體、化疑難為容易、化綜合為單一、化不規則為規則、化無形為有形、化無模為有模、化單解為多解、化間接為直接等等。化歸,對于解決問題,將起到綱舉目張的作用,實現圖形變換,讓思路“明”了;數形轉換,讓規律“現”了;關系轉換,讓解法“活”了;算式變形,讓道路“通”了。
化歸方法;“形”變;“道”通
化歸,即化轉歸結。它是將所遇問題不斷地變形,直至把它轉化成另一個熟知、容易解決的問題,或者已經會解決的問題,這就是化歸的思維方式。通常有:化生疏為熟悉、化復雜為簡單、化抽象為具體、化疑難為容易、化綜合為單一、化不規則為規則、化無形為有形、化無模為有模、化單解為多解、化間接為直接等。化歸,對于解決問題,將起到綱舉目張的作用。以下是筆者在教學實踐中運用化歸教學的幾點體會。
有些數學問題,看似條件不足,關系不清,解決起來有難度。不過,借助恒等法、分割法進行變形轉化,即對圖形恒等變換,有時可以起到“柳暗花明又一村”的感覺,讓思路變得明了,讓問題解決成為可能。
如:計算圖1等腰直角三角形面積。(單位:厘米)
看完題目,學生產生困惑,即要求三角形面積,通常需要知道它的底和高,而本題只知道等腰直角三角形底,這面積該怎樣計算呢?對此,引導學生觀察,我們可不可以這樣變形?(做法:再復制出三個完全一樣的等腰直角三角形,與原來的那個等腰直角三角形組合,見圖1。)變形后,現在從圖1中,我們知道了什么?它與原圖形相比,前后發生了怎樣的變化?學生在觀察、比較中明白并理清了關系,也感受到了恒等變形的轉化思想。
當然,還可以這樣轉化(如圖2)8.4×8.4÷ 4=17.64(cm2)進行求解。
事實證明,借助圖形變換進行轉化,可以化間接關系為直接關系,以此溝通了問題之間的聯系,明確了數量之間的關系,解答思路明晰。這樣在變形中,有效地掃清障礙,找到了圖形問題解決的光明之“道”。

圖1

圖2
華羅庚先生說過,數形結合百般好,隔離分家兩邊飛。數上構形,形上覓數,即借助數形對應,可以使復雜問題簡單化、抽象問題具體化,讓潛在的、不易發現的規律原形畢露。
比如,探究“前n項連續自然數的和”,即求“1+2+3+…+(n-1)+n”的和。對于要找到這樣的計算規律,談何容易?特別是在面對自然班全體學生教學時,更加突顯它的難度,在此如果借助數形轉化,利用數形對照,發現它的計算規律已不在話下。過程大體是這樣:
從簡單算式入手,讓復雜問題簡單化。學生從1+2=3,1+2+3=6,1+2+3+4=10,1+2+3+4+5=15等算式和結果中,只能發現前一個算式的結果加上新的自然數,等于當前算式的結果,除此之外,很難發現計算上的普遍規律,操作性也不強。于是,筆者借助如下點陣圖讓學生感受規律。

學生通過觀察圖形,比較算式,發現紅色或黑色點陣正好是連續自然數列的和,以1+2+3+4+5=15為例,這個數列的和正好是占長為5、寬為6的方形點陣數的一半,而5對應算式的項數,6是項數與1的和,由此推導得到計算規律為“項數×(項數+1)÷2,其實就是項數×(首項+末項)÷2,當項數為n時,前n項連續自然數求和規律便昭然于眾,即n×(n+1)÷2。
教學發現,借助數形結合方法進行轉化,可以化復雜為簡單,轉抽象為具體,在數上構形,形上覓數中,利于學生數學思考和自主發現、理解、把握規律,讓蘊含于數式中的規律,在直觀形象的圖形中暴露無疑,讓難覓的規律“現”了出來。
在問題解決中,有些題目數量間的關系錯綜復雜,學生有所迷惑,但通過單位“1”或者間接向直接關系轉化,還可以實現解法多元,策略多樣。
比如,在解決“已知比一個數多(或少)幾分之幾的數是多少,求這個數”稍復雜的分數除法應用題時,借助單位“1”的轉換,可以有不同的解決問題的方法。
例:小明體重是35kg,他的體重比爸爸的體重輕,小明爸爸的體重是多少千克?
在問題解決教學中發現,通過數量間關系的轉換,可以化單(或少)解為多解,可以使算法多樣,對促進學生思維的靈活性、廣闊性等數學品質大有益處。
在分數的巧算與速算計算教學中,有些算式的簡便特點隱蔽較深,如果借助裂項方法對算式進行等量變形,讓相對的兩個分數抵消為0,可以達到簡算的目的,由此實現化復雜為簡單的計算效果。
在教學中,我們一定要把復雜的事情變得簡單,那是本事,千萬別把簡單的事情變得復雜,那是找事。老子曾經說過,天下難事必成于易,天下大事必作于細。為此,教學中我們應該靈活地運用數學思想方法——化歸。通過圖形變換、數形結合、關系轉換、算式變形等方法,達到化抽象為具體、化復雜為簡單、化單解為多解、化困難為容易。借助化歸,實現“形”變“道”通,將讓問題解決中的“天塹”變成思路、算理、算法上的“通途”。
編輯∕高偉
李純聰(1966-),男,福建龍巖漳平人,大專,小學高級教師,研究方向:數學教學。