蔣守成



【設計理念】
《解決問題的策略:轉化》雖然是蘇教版五下第七單元安排的內容,但學生在之前的學習過程中很早就有應用。例如:一年級計算9+6,想的是10+5,把一位數的進位加法轉化成10加幾;二年級估算504-198,想的是500-200,把三位數減法轉化成整百數的減法;五年級推導平行四邊形的面積公式時,把平行四邊形轉化成長方形;等等。
在我看來,本課與其說是學習轉化策略,不如說是學生進一步體驗、感悟過去學習中形成的認識和經驗,并逐步生成轉化策略。但我們僅僅依賴已有的轉化經驗,還不足以促成策略的自然生成。因為原有的經驗是零散的、模糊的、依附于特定情境的,需要使其清晰化、條理化,使之有利于策略的生成。因此,在教學時,應從學生已有的經驗出發,激活他們的經驗,讓他們先感悟轉化價值,也就是明晰為什么要轉化,使其產生學習策略的需求。
轉化作為解決問題的一種策略,通俗地講,就是把一個數學問題變成一類已經解決或比較容易解決的問題,從而使原問題得以解決的一種策略。在具體實施過程中,需要其他更加具體的、具有操作性的方法來配合實施。就學生解決問題來說,如果沒有轉化意識,一般不會主動考慮把問題由繁向簡、由難向易轉化;如果有轉化的愿望,但找不到轉化的具體方向,拿不出實施轉化的具體方法,仍然不會應用轉化策略。也就是說,要讓學生掌握能夠支持轉化策略有效實施的方法,運用已有的知識和經驗實現轉化,這是本課要達成的目標。主要體現在三個方面:(1)轉化的方向——化復雜為簡單,化未知為已知;(2)轉化的前提——等值轉化;(3)轉化的方法——變形、數形結合等。
基于上述思考,我對教材內容進行了重構,將回顧解決問題的過程前置到課前進行,讓學生自我回顧、自我整理,同時幫助學生提取已有的經驗,使他們對已經學過的轉化策略形成結構化的認識,為新的學習服務。課堂上,引導學生獨立思考、自主探究、踴躍展示,在整體構建的基礎上,依靠學生的經歷、體悟,讓學習變得更豐滿,讓策略自然生成。
【教學目標】
1.使學生初步學會運用轉化的策略分析問題,并能根據問題的特點確定具體的轉化方法,從而有效地解決問題。
2.使學生在反思中感受解決問題的特點和價值,進一步培養思維的條理性和嚴密性。
3.使學生進一步積累解決問題的經驗,增強解決問題的意識,主動克服在解決問題中遇到的困難,獲得成功的體驗。
【教學活動及意圖】
一、在故事中引入轉化
1.白發老人對青年人說了什么?
在內蒙古,有一對兄弟都是剽悍的騎士。他們常常打賭看誰的馬跑得快,結果是各有勝負,時間長了,他們也覺得乏味了。于是,哥哥提議:“我們來比一比誰的馬后跑到終點吧。”“好啊,比誰的馬跑得慢!”弟弟爽快地答應了。聽說有這種奇異的比賽,來了不少觀眾!比賽開始,觀眾們一起吶喊著:“加油!加油!加油!……”可是兄弟倆騎著馬都一動不動。時間一分一秒地過去,兩匹馬還是一動不動……“這樣比要比到何年何月?”觀眾們議論紛紛,哄笑起來。“怎么回事呀?”這時,來了一位滿頭白發的老人問道。有人告訴了他事情的經過。“原來這樣!”老人說,“你們看我的,我只要和他們悄悄說一句話,他們就會火燒屁股似地飛奔起來。”大家將信將疑地看著老人走到兄弟倆面前,不知他對兄弟倆說了什么,不到半分鐘,他們就騎著馬在草原上拼命奔跑起來……當然,比賽的規則不變:誰的馬后到終點,誰就是勝者。
猜一猜,老人對他們說了什么?(兄弟倆換馬騎)
2.追問故事中的轉化策略。
學生思考:(1)老人將比馬跑得慢轉化成了比什么?(2)為什么要轉化成比跑得快?(將比慢轉化成比快,使比賽更精彩、更好看)
師:這種轉化的策略對我們的數學學習又有什么啟發呢?今天,我們就一起來思考怎樣用轉化的策略解決數學問題。(板書課題)
【通過有趣的故事引入,激發學生學習的熱情,學生在運用轉化的策略解決“比誰的馬跑得慢”的問題的過程中,感受到轉化策略在生活應用中的價值,由此引導學生思考在數學學習中有沒有運用過轉化策略,以及怎樣運用轉化策略。】
二、在回顧中激活轉化
1.回顧以往轉化的經驗。
轉化作為一種常用而且非常有用的策略,我們對它并不陌生,在我們以前的學習中,已經多次運用過,想一想,在哪些地方用到了這種策略?(課前教師已經請學生自己做了整理)請在小組里交流交流。
學生展示交流:(1)面積公式的推導過程中用過“形”的轉化(平行四邊形→長方形,三角形、梯形→平行四邊形,圓→長方形)。(2)計算中用過“數”的轉化(異分母分數加減法→同分母分數加減法,小數乘除法→整數乘除法)。
2.初步感受“轉化”的價值。
進一步思考:求平行四邊形面積公式時為什么要轉化成長方形?異分母分數加減法計算為什么要轉化成同分母分數?如果不轉化成長方形和同分母分數行不行?
學生交流:轉化成我們學過的長方形和同分母分數比較簡單、方便。如果不轉化長方形和同分母分數,可以是可以,但比較復雜,平行四邊形可以數方格,異分母分數加減法可以轉化成已經學過的小數進行計算。
小結:無論是在“圖形與幾何”領域,還是在“數與代數”領域,我們通常運用轉化策略來解決問題,那么,在什么情況下需要轉化呢?轉化時往什么方向去轉化?可以用什么方法使轉化得以實現?帶著這些問題,我們來研究下面兩個圖形。
【這一板塊用了兩個前置,一是將回顧整理時間前置到課前,在課前用自主學習單的形式讓學生獨立回顧、整理,不僅能有效引領學生自我梳理,使他們形成個體基本的觀點,而且能適度呈現學生個體的學習差異,有利于課堂上集中學習時的提升和超越。二是將教材中回顧反思這一板塊前置到教學伊始,幫助學生激活已有的運用轉化策略解決問題的經驗,使之有利于后續策略的生成。】
三、在學習中進一步體悟轉化
1.問題引領:下面兩個圖形,哪個面積大一些?
操作要求:
(1)看一看,想一想:可以怎樣比較這兩個圖形的面積?
(2)試一試,做一做:把你的想法記錄在作業紙上。
(3)比一比,說一說:和你的小伙伴分享一下,你是怎樣比較這兩個圖形的面積的?
2.學生嘗試操作,教師走近學生了解情況,搜集資源。
3.呈現資源,分層交流。
第一層次:出示資源1(如圖1),交流數方格法。
談話:你能看出1號同學是怎樣比較這兩個圖形的面積的嗎?我們請他來介紹一下好嗎?
預設:學生匯報展示,我是用數格子的方法進行比較的,滿格的記作1,不滿格的記作0.5,加起來就可以比較了。
第二層次:出示資源2(如圖2),交流轉化法。
談話:能看懂別人的想法是非常了不起的!你能看懂他是怎么比較這兩個圖形的面積的嗎?
預設:學生邊比劃邊說,他通過平移和旋轉把兩個圖形轉化成了相同的長方形。(課件動態演示)
(面對提供資源2的學生)他說得對嗎?你是怎么想到先轉化再比較大小的,為什么不直接比較大小呢?(面對全體學生)這個方法好嗎?
第三層次:同步呈現資源1和資源2,比較兩種方法。
提問:這兩種不同的方法都比較出了兩個圖形的面積,你更欣賞哪位同學的?請說出你的理由。
交流:我更欣賞第2位同學的,他通過平移和旋轉把不規則圖形轉化成了規則圖形,這種方法更簡便。
第四層次:同步呈現資源3(如圖3)和資源4(如圖4),解讀個性化的轉化方法。
談話:你能看出這兩位同學是怎樣比較的嗎?和同桌交流一下。
追問:這兩位同學的方法和剛才第2位同學的方法有什么共同之處嗎?
學生匯報交流,同時動態演示:都利用平移或旋轉把兩個不規則圖形轉化成了規則圖形,比較起來更方便。
小結:把不規則圖形通過平移、旋轉等方式轉化成規則的、簡單的圖形后,就可以直接比較出它們的大小了。(板書:復雜→簡單 不規則→規則)
【英國教育家斯賓塞說:“應該引導兒童自己進行探討,自己去推論,給他們講的應該盡量少些,而引導他們去發現的應該盡量多些。”因此,這一板塊分四個層次進行展示交流,在展示、交流和比較的過程中喚醒學生原有認知中的轉化體驗,讓學生自主經歷高水平的思考過程,讓他們學習的過程更豐滿。】
四、在練習中深入地體驗轉化
1.這樣兩個圖形(出示圖5),你能一眼看出哪個圖形的周長長一些嗎?請大家在作業紙上自己移一移、畫一畫,再比一比。
學生獨立解決后交流匯報。(通過平移轉化為相同的圖形,從而比較出它們的周長是相等的)
提問:如果要比較它們的面積,你打算怎么辦?(通過重疊直接比較)
小結:同樣是兩個圖形,我們發現,比較它們周長的時候,需要運用轉化的策略;比較它們面積的時候,通過重疊就能直接比較出大小。所以,我們在解決問題時首先要確定需不需要轉化,而后思考如何轉化。
2.用分數表示圖中的涂色部分。
提出要求:先獨立看圖填空,再交流你是怎樣想到轉化的方法的,以及分別是怎樣轉化的。
預設:對第3題有不同意見,讓學生展示自己的轉化方法,如分割平移、分割旋轉、數空白格子等,并驗證自己的結論。
【策略教學的目標不是解決某一個具體的問題,而是讓學生在解決問題的過程中體驗策略的形成過程,從而能靈活、創造性地使用策略解決問題。因此,本環節選擇教材中的兩個典型問題,進一步加深學生對圖形轉化的體驗,利用學習過程中生成的問題,進一步引導學生面對問題時要明晰為什么要轉化,以及如何利用已有的知識和經驗進行轉化。】
五、在問題解決中自覺地應用轉化
1.做標志。廣告公司準備做一批標志,做這樣一個標志的框架(如圖6)需要多少米材料?
(1)你準備怎么解決?獨立解決后與同桌說說你的思考過程。
(2)如果這個標志是一個實心的面,可以求出這個標志的面積嗎?
2.巧計算。9999+999+99+9可以轉化成怎樣的算式來計算?先想一想,再計算出結果。
【轉化策略在實際生活中應用得非常廣泛,但轉化的手段和具體方法是多樣而靈活的,既與實際問題的內容和特點有關,也與學生的認知結構有關。因此,在實踐應用環節,呈現適合學生探究的生活問題——做標志,鮮活的素材調動了學生學習的積極性,激活了學生的思維需要。同時,呈現計算問題,使學生體驗到運用轉化策略可以使計算更簡便,豐富學生對轉化策略的認知】
六、在反思中拓展轉化
這節課,我們學習了運用轉化的策略來解決問題,說一說你的收獲和體會。
轉化是我們解決數學問題時很重要的一種常用策略,在“數”中出現,也在“形”中出現,華羅庚爺爺說得好:數形結合百般好,隔離分家萬事休。你想知道數形結合好在哪兒嗎?下節課我們繼續來研究!
【讓學生對運用轉化策略解決問題的價值進行再認識,更加深刻地體會轉化的方向、前提、方法等。同時,從方法層面進行問題延展,延展到下節課的內容,目標是從最接近學生的起點走向更遠的終點。】
(作者系江蘇省常州市金壇區朝陽小學校長,江蘇省數學特級教師)