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浅析小学数学教学中转化思想的渗透

2021-08-04嵇正兴

数学教学通讯·小学版 2021年6期
关键词:认知冲突转化思想策略

嵇正兴

[摘  要] 就学生的现状来看,尽管在解题中已经有了一定的转化意识,但是往往缺乏有效的转化方法,学生的解题失败也是由“转化困难”造成的。渗透转化思想的可行性策略主要包括:善于深挖教材,渗透转化思想;善于引发冲突,渗透转化思想;善于建构联系,渗透转化思想。

[关键词] 转化思想;认知冲突;策略

著名教育家米山国藏曾说:学生所学的数学知识,在进入社会后几乎没有多大的应用机会,而数学思想和方法则会随时地发生作用,使他们受益终身。自新课程标准提出“渗透数学思想,提升数学素养”这一要求以来,关于数学思想方法的研究再一次提升到一个备受教学工作者瞩目的位置。转化思想是较常用的一种思想方法,更是解决数学问题的一种重要策略,常见于教师的教学之中 [1]。由此可见,转化思想的渗透在小学数学教学中的作用是显而易见的。那么,学生是否真正理解转化思想的本质呢?

一、现状分析:学生对“转化思想”的认识

案例1  如图1,相邻的两条平行实线的距离是1米,张军沿着虚线在宽1米的路中间步行前进,一直走到道路的尽头,请问,张军一共步行了多少米的路程?

本质上,解决这个问题时我们可以做如下设想:张军并非步行前进,而是手推一台1米宽的割草机,边走边割草,这样每前进1米就割1平方米的草(注:每个拐弯处前进一米也相当于割1平方米的草),就这样一直走完图1中的所有路程便将这个长16米、宽8米的长方形草坪全部收割完成。就这样,将一个求“行走路程”的问题转化为求“地面总面积”的问题。据面积公式,可求得总面积为16×8=128(平方米),则张军一共步行了128米的路程。这里,通过转化思想架构了长度与面积之间的桥梁,真正意义上达到化繁为简的效能。

通过对本班40名学生的抽样调查,笔者发现学生的解题思路主要表现在以下几个方面。

表现1:全班有39名学生是将图1中所示的虚线长度一一相加,由于计算繁杂,在解答过程中出现看错或算错的情况,因此,这39名同学中仅4人得到了正确答案,而这4名同学的繁杂计算过程同样也令笔者眼花缭乱。

表现2:40名学生中,仅有1人采用以下方法进行解答(如图2):

(15+7+13+5+11+3+9+1)×2

=64×2

=128(m)

从学生的解题过程中可知,仅有一名学生运用了转化思想,将行走路线转化为4个长方形,并列出了一个较为简单的算式,完善了解题路径。之后,笔者又从访谈中得知,有一小部分学生也做了转化的思考,但由于求每条线段的长度更为省事,便采用了思维难度较低的解题思路。另外还有3名学生有了转化的意识,但思考许久依然没有想到转化的策略,从而选择了放弃转化思想。这说明,学生在解题时尽管已经有了一定的转化意识,但是往往缺乏有效的转化方法,学生解题失败也是由“转化困难”造成的。就学生的现状来看,教师该如何应对呢?

二、可行性策略:基于对转化思想本质的思考

1. 善于深挖教材,渗透转化思想

新课标小学数学教学以知识结构为框架整体编排,其中蕴含着丰富的转化思想,然对于以形象思维为主的小学生来说,不易感知得到。在教学中,教师应当做到充分挖掘,自然渗透,以达到“润物细无声”的效果。

案例2  除数是两位数的除法

师:既然我们已经列出算式96÷32,那下面我们试着列竖式进行计算。(学生在草稿纸上开始试着列式计算)

生1:老师,这个没有教过,我不会算。(其他同学也跟着附和)

师:你们果真不会算吗?除数是整十数的除法我们已经学过了,那你们觉得这里的32可以先看成什么数呢?(学生快速展开联想)

生2:我知道了,可以先将32看作30进行试商,然后……

像这样,教师深入分析教材,并挖掘出其中的转化思想巧妙地引导,让学生自主产生转化的需求,从而将转化思想的渗透落到了实处。

2. 善于引发冲突,渗透转化思想

分析如何引导学生产生转化的意识,有针对性地对转化思想的渗透设置认知冲突,则可以使学生形成悬念,产生渴知的心理状态,引发积极思维,感受到转化的价值所在,寻求转化的方法。

案例3  平行四边形的面积

师:大家看,如图3所示,桌上有相同规格和厚度的两叠纸,二者其中的一面均涂上了颜色。

师:這两个长方形的面积是否相等?如何才能求出它们的面积呢?

生1:我认为它们面积相等,只需知道它们的长和宽,即可求出面积。

师:长方形的长为30厘米,宽为14厘米。

生2:面积为420平方厘米。

师:下面,如图4,老师将右侧的这一叠纸慢慢向右侧倾斜到一定的角度。现在大家再观察一下,右侧的这叠纸涂色的这一面是否发生变化了?你有什么发现呢?

生3:通过观察,发现这个平行四边形的底等于长方形的长,它的高等于长方形的宽,二者的涂色面面积相等。

生4:那是不是说明平行四边形的面积与长方形面积相关?那么如何求平行四边形的面积呢?

师:那我们一起来看图5(PPT展示),请大家试着想一想该如何去探究这个平行四边形的面积。

生5:我们可以数格子,先数一数满格的有几格,不满格的就按照半格计算,最后合起来就能求出它的面积了。

生6:不对,你看,每一行左右两边不满格的刚好可以凑成一格,我们可以先凑格再数。

生7:我们可以将左边的直角三角形切下,向右侧平移拼成一个长方形来求解。

生8:对啊,数格子太麻烦了,我们把它变成长方形就简单多了。

……

以上案例中,当寻求新方法的需求产生时,教师通过展示图5有意识地诱导学生,使学生产生“将平行四边形转化为长方形,进而化繁为简”的想法至关重要,从而产生问题转化的意识。

3. 善于建构联系,渗透转化思想

旧知是新知生长的“土壤”,新知是旧知生命的“繁衍”,任何忽视已有知识经验的教学均是低效的,甚至是无效的。教师善于架构新知与旧知的桥梁,可以诱发学生的转化意识,唤醒学生的已有知识经验,大大拓宽“转化”的意义,形成转化思想 [2]。

案例4  两位数加两位数的口算

师:我发现我们的学生口算都一级棒,今天用几道题目验证一下:

43+20=_______;20+50=________;

30+24=_______;16+60=________;

40+20+5=____________________;

30+26+8=____________________。

(学生快速報出结果)

师:通过刚才的计算,有何感受?

生1:太简单了!

师:简单在哪里呢?

生2:刚才的题目中都含有整十数。

师:观察真仔细啊!不错,整十数的加法计算的确很简单。下面老师把前面的四题稍微变一变,请大家再来口算:

43+25=_______;23+55=________;

34+24=_______;16+61=________。

……

以上案例中,教师设计一系列问题,让学生通过对整十数加法计算的“温故”中,感知到它简单的本质,让新知的本质逐渐露出端倪,让转化思想自然而然地“流淌”出来 [3]。

总之,转化思想作为一种重要的思想方法,在学习和解题中无处不在,并为解决数学问题提供了多样化的策略。在教学中,我们需要潜移默化地将转化思想根植于学生的脑海中,并逐步发展为一种数学素养,为他们的后续学习、未来发展,乃至终身发展奠定坚实的基础。

参考文献:

[1]  冉梦君. 谈“化归与转化思想”在解答高考数学题中的活用[J]. 试题与研究:新课程论坛,2014(23).

[2]  包永定. 浅谈在小学数学教学中如何运用转化思想[J]. 新课程:教育学书,2010(01).

[3]  蔡文美. 例谈数学思想方法在低年级教学中的渗透[J]. 小学教学研究,2010(03).

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