郭勇
[摘 要]掌握基本的數(shù)學(xué)思想方法既能使數(shù)學(xué)更易于理解和記憶,又能使人受益終身。而化歸思想就是一種應(yīng)用很廣泛而且靈活的數(shù)學(xué)思想。在教學(xué)中,教師應(yīng)深入挖掘教材中所蘊(yùn)含的化歸思想,在新知教學(xué)、作業(yè)練習(xí)以及課堂梳理中,教會(huì)學(xué)生如何對(duì)待要解決或難解決的問題,進(jìn)行由未知到已知、由難到易、由復(fù)雜到簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)化,從而輕松求得原問題的解答,提高解決數(shù)學(xué)問題的能力。
[關(guān)鍵詞]化歸思想;西師版教材;數(shù)學(xué)思想方法
[中圖分類號(hào)] G623.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1007-9068(2018)14-0042-02
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》在“總目標(biāo)”中提出:通過義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),學(xué)生能獲得適應(yīng)社會(huì)生活和進(jìn)一步發(fā)展所必需的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本思想和基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。因此在課堂教學(xué)中,教師必須滲透一些基本的數(shù)學(xué)思想方法。化歸思想是一種應(yīng)用很廣泛而且靈活的數(shù)學(xué)思想。所謂化歸思想,就是指人們?cè)谥苯討?yīng)用已有知識(shí)不能或不易解決問題時(shí),往往將需要解決的問題不斷轉(zhuǎn)化形式,把它歸結(jié)為能夠解決或比較容易解決的問題,最終使原問題得到解決。
西師版小學(xué)數(shù)學(xué)教材的四大領(lǐng)域,都特別重視對(duì)化歸思想的滲透,注重化歸思想在解決實(shí)際問題中的應(yīng)用。那么如何在教學(xué)中盡可能地挖掘和滲透化歸思想呢?滲透化歸思想的時(shí)機(jī)又如何把握呢?現(xiàn)筆者結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐,談?wù)勔稽c(diǎn)體會(huì)。
一、化繁難知識(shí)為簡(jiǎn)單知識(shí)
某些數(shù)學(xué)問題若直接解答,過程會(huì)比較復(fù)雜煩瑣。因此,教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生將復(fù)雜問題化繁為簡(jiǎn),尋找規(guī)律,以簡(jiǎn)馭繁,從而把握問題的實(shí)質(zhì),溝通知識(shí)間的本質(zhì)聯(lián)系。
例如,西師版教材五年級(jí)下冊(cè)第26頁有這樣一個(gè)問題(如圖1),很多學(xué)生面對(duì)這個(gè)問題時(shí),可能會(huì)想到利用通分把這些分?jǐn)?shù)變成同分母分?jǐn)?shù)來進(jìn)行比較。但是這樣解答的過程會(huì)非常煩瑣,學(xué)生會(huì)產(chǎn)生退縮心理,或者在煩瑣的解答過程中出現(xiàn)失誤。這時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生先認(rèn)真觀察每個(gè)分?jǐn)?shù)的分子、分母的特征,盡可能地挖掘出潛在的規(guī)律。如,讓學(xué)生比較前兩個(gè)分?jǐn)?shù)的大小,初步感悟到分子、分母相差1的真分?jǐn)?shù),分母越大的分?jǐn)?shù)就大,最后通過第二個(gè)和第三個(gè)分?jǐn)?shù)的大小比較,從而確定猜想,并推廣到后面的分?jǐn)?shù)大小的比較,形成規(guī)律,以便于靈活運(yùn)用。當(dāng)然,也可以讓學(xué)生把這類分?jǐn)?shù)大小的比較問題轉(zhuǎn)化成“與1的差距大小比較的問題”來進(jìn)行解決,使學(xué)生掌握化繁為簡(jiǎn)的解題策略,積累解決問題的經(jīng)驗(yàn),提高解決問題的能力。
二、化繁難問題為簡(jiǎn)單問題
課程標(biāo)準(zhǔn)指出:“數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不僅要重視結(jié)果,更要重視學(xué)習(xí)的過程,教師引導(dǎo)學(xué)生通過小組合作的探究活動(dòng),經(jīng)歷從繁到簡(jiǎn)找出規(guī)律的過程,真正理解、掌握此類解決問題的策略。”因此,在教學(xué)中,教師可引導(dǎo)學(xué)生通過做一做、想一想、議一議等活動(dòng)把繁難的問題、事物,轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的問題來解決,從而體會(huì)到“化難為易”的數(shù)學(xué)思想方法。
例如,西師版教材五年級(jí)下冊(cè)第18頁的思考題(如圖2)是一道很有挑戰(zhàn)性的習(xí)題,雖然答案不是唯一的,但學(xué)生會(huì)受到固定思維的影響,覺得分母相同,分子只相差1時(shí),再也找不到滿足條件的分?jǐn)?shù)。這就需要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己對(duì)題意的理解,靈活應(yīng)用已有的知識(shí)將它化歸為以下題目:①同分子分?jǐn)?shù)的大小比較。把分子都變成30,分?jǐn)?shù)大小不變的分?jǐn)?shù),從中找出幾個(gè)符合題目要求的分?jǐn)?shù)。②同分母分?jǐn)?shù)的大小比較。利用分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì),把分子、分母同時(shí)擴(kuò)大2倍,就能找到滿足條件的1個(gè)分?jǐn)?shù);當(dāng)同時(shí)擴(kuò)大3倍,又能找到滿足題目條件的2個(gè)分?jǐn)?shù)。而同時(shí)擴(kuò)大4倍、5倍……又能找到滿足條件的3個(gè)、4個(gè)……分?jǐn)?shù)。進(jìn)而發(fā)現(xiàn)規(guī)律,使學(xué)生歸納出結(jié)論:能找到無數(shù)個(gè)滿足條件的分?jǐn)?shù)。在這個(gè)過程中,學(xué)生既能獲得成功的體驗(yàn),又能體會(huì)到利用化歸思想能將難題轉(zhuǎn)化為較簡(jiǎn)單的問題,增強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)運(yùn)用數(shù)學(xué)思想的意識(shí)。
三、化未知問題為已知問題
數(shù)學(xué)問題的解決大多以舊知識(shí)為基礎(chǔ),某些復(fù)雜問題,通過重新組織或轉(zhuǎn)化已有信息,就能變成與舊知相關(guān)聯(lián)的問題,對(duì)其加以解決,從而收到意想不到的效果。
例如,西師版教材四年級(jí)下冊(cè)第141頁第18題(如圖3)。此題是利用單價(jià)、總價(jià)和數(shù)量三者之間的等量關(guān)系進(jìn)行解決的實(shí)際問題,但由于只告訴了所買桌子、椅子的總價(jià)錢,并沒有告訴桌子和椅子各自的總價(jià)錢分別是多少,大大增加了解題的難度。但認(rèn)真分析題中的信息不難發(fā)現(xiàn),“3把椅子的錢正好是1張桌子的錢”是解題關(guān)鍵。如果抓住它們的單價(jià)關(guān)系,利用代換的思想,就能把求兩個(gè)量的問題轉(zhuǎn)化成求一個(gè)量的問題,抓住“2700元相當(dāng)于90把椅子的價(jià)格或者相當(dāng)于30張桌子的價(jià)格”這一數(shù)量關(guān)系,進(jìn)而求出桌子和椅子的單價(jià)。
四、化抽象為具體
數(shù)學(xué)的特點(diǎn)之一是具有很強(qiáng)的抽象性,有些抽象的問題,直接分析解決難度較大。如果能把抽象的問題轉(zhuǎn)化為可操作或直觀的問題,那么不但能使問題容易解決,而且經(jīng)過“抽象→直觀→抽象”的訓(xùn)練,學(xué)生的抽象思維能力也會(huì)逐步提高。
例如,西師版教材五年級(jí)下冊(cè)第59頁第4題:在一個(gè)長(zhǎng)16cm,寬10cm,高20cm的長(zhǎng)方體玻璃缸中裝入一個(gè)棱長(zhǎng)為8cm的正方體鉛塊,然后往缸中放一些水,使它完全淹沒這個(gè)正方體鉛塊,當(dāng)鉛塊從缸中取出時(shí),缸中的水會(huì)下降多少厘米?
此題對(duì)于部分空間觀念較弱的學(xué)生來說,根本無從下手。如果把抽象的信息轉(zhuǎn)化成具體的情境,并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,那么學(xué)生就可清晰地看出“正方體鉛塊的體積正好等于下降那部分水的體積”,從而明白“要求水下降的高度,就是用正方體鉛塊的體積除以玻璃缸的底面積”。這樣教學(xué),可使抽象、復(fù)雜的問題直觀化、簡(jiǎn)單化。
另外,在教學(xué)中教師除了結(jié)合恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容逐步滲透化歸思想外,還要抓住合適的時(shí)機(jī)進(jìn)行化歸思想的滲透。
第一,在學(xué)習(xí)新知時(shí)滲透。教師可以巧妙地創(chuàng)設(shè)問題情境,讓學(xué)生自主產(chǎn)生轉(zhuǎn)化的需要,將不會(huì)的生疏知識(shí)和陌生問題轉(zhuǎn)化成已經(jīng)掌握的知識(shí)和可以解決的問題,從而解決新問題。在此過程中,轉(zhuǎn)化思想也就隨之潛入學(xué)生的心中。例如,在學(xué)習(xí)“求圓柱體的表面積”時(shí),通過自主探索、合作交流、操作演示,學(xué)生明確認(rèn)識(shí)到:求圓柱體的表面積這個(gè)“新知”可以轉(zhuǎn)化為求底面圓的面積和長(zhǎng)方形的面積這兩個(gè)熟悉的“舊知”,并得出如下數(shù)量關(guān)系式。
圓柱體表面積 =側(cè)面積 + 底面積 × 2
↓ ↓
長(zhǎng)方形面積 圓面積
無疑,直觀演示有效地實(shí)現(xiàn)了化新知為舊知的目的,使學(xué)生不僅掌握了算法,還理解了算理。
第二,在練習(xí)時(shí)滲透。教材中有的習(xí)題如果應(yīng)用化歸思想,就能事半功倍。教師在組織練習(xí)時(shí),不能滿足于僅僅讓學(xué)生學(xué)會(huì)解題,更重要的是要讓學(xué)生收獲數(shù)學(xué)思想。例如,在教學(xué)西師版教材六年級(jí)下冊(cè)第46頁的思考題(如圖4)時(shí),要讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到所求柱子的體積實(shí)際是不規(guī)則圖形的體積。像這樣的物體,我們是沒有辦法直接利用公式計(jì)算其體積的。教師可以提出“它和我們學(xué)過的什么立體圖形有關(guān)?”“怎樣才能得到你所想到的立體圖形呢?”等問題進(jìn)行點(diǎn)撥引導(dǎo),學(xué)生會(huì)想到用兩個(gè)如圖4所示的柱子,拼成我們學(xué)過的圓柱體。這樣就把問題轉(zhuǎn)化成“先求一個(gè)規(guī)則的圓柱體的體積,再除以2”的問題。待學(xué)生解決完整個(gè)問題后,教師讓學(xué)生想一想,在解這個(gè)問題的過程中,得到了什么啟發(fā)。學(xué)生領(lǐng)悟到,新知識(shí)看起來很難,但只要將新知識(shí)與舊知識(shí)聯(lián)系起來,并運(yùn)用正確的數(shù)學(xué)思想方法,就能順利地解決問題。
第三,在總結(jié)時(shí)滲透。如在教學(xué)“平行四邊形的面積”一課時(shí),教師就可以在課堂總結(jié)時(shí),引導(dǎo)學(xué)生回顧自己是如何得出平行四邊形的面積計(jì)算公式的,運(yùn)用了什么方法,自己是怎樣想到的,使學(xué)生從數(shù)學(xué)思想方法的高度把握知識(shí)的本質(zhì),對(duì)化歸思想有更深切的體會(huì)和感受,促使他們?cè)诤罄m(xù)的三角形、梯形、圓面積的學(xué)習(xí)中有意識(shí)地運(yùn)用化歸思想解決問題,提升學(xué)生解決問題的能力。
綜上可知,數(shù)學(xué)思想方法的形成不是一朝一夕的事,它必須循序漸進(jìn),反復(fù)訓(xùn)練,與知識(shí)教學(xué)和學(xué)生認(rèn)知水平相適應(yīng)。也就是說,化歸思想的教學(xué),不能操之過急,不要試圖一次完成,要全面分析化歸思想在解決不同的數(shù)學(xué)問題中的作用,使學(xué)生在潛移默化中日積月累、深刻領(lǐng)會(huì)、靈活運(yùn)用。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
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(責(zé)編 黃春香)