如何在小学数学教学中培养转化的思维方法
小学数学最重要的知识是数学思维方法的知识,这是学生将来适应社会和继续学习的一种能力。笛卡尔说:“数学是一门使人聪明的学科”。数学思维方法是数学的精髓,是数学精神和科学世界观的重要组成部分,需要长期培养,经常运用,潜移默化。
小学数学常用的数学思维方法有:对应思维方法、假设思维方法、比较思维方法、象征思维方法、类比思维方法、转化思维方法、分类思维方法、集合思维方法、数形结合思维方法、统计思维方法、极限思维方法、替代思维方法、可逆思维方法、转化思维方法、不变思维方法。
本文结合自己的教学实践谈谈如何培养转化的思维方法。
所谓“皈依”,就是转化和归属。人们在解决数学问题时,往往通过某种转化过程,把要解决的问题A化简为一个已解决或相对容易解决的问题B,再通过问题B的解回到原来的问题A,这就是转化法的基本思想。
转化思想的实质是将新问题转化为已掌握的旧知识,进而进一步理解和解决新问题。其基本形式有:化未知为已知,化新为旧,化难为易,化繁为简,化曲为直。
有些同学平时学习很努力,但是遇到新问题不知道从哪里着手解决。造成这种情况的根本原因是他们不能灵活运用所学的数学思维方法去思考问题,实现问题的转化。
那么如何在小学数学教学过程中培养学生掌握化归的数学思维方法呢?
首先,建立一座桥梁,将新问题转化为学到的知识
示例1。计算+= =?
学生们刚刚开始学习不同分母的分数加法。怎么求他们的和?是一个有待解决的未知问题,为了解决这个问题。
老师搭桥:这种分数加法我们没学过,但是学过+=的加法。问:公式的含义是什么?你能用一个计划显示公式的意义吗?你能找到一种方法把新的问题变成你已经学会的问题,从而找出解决问题的方法吗?
老师一定要放+=?归结为学生能解决的带分母的分数相加问题。即通过一般的除法,把不同分母分数的相加变成相同分母分数的相加,从而解决原问题。即:
+(新问题)=(换算成)+(旧问题)= =(结论)
得出结论的时候,老师一定要问:你觉得呢?用什么数学思维方法解题?
看似这个普通而简单的问题,其实化归的数学思想方法在这个问题中得到了升华、强化和巩固。
其次,总结归纳的思想和方法在知识建构中的作用。
学完一门知识,比如十进制加减法;或者在学习了一种知识之后,例如,平面图形面积的计算;或者在学习完阶段知识后,比如小学数学学习结束时,教师要引导学生总结出我们用了哪些数学思维方法来解决这些知识。从而进一步阐明这些数学思维方法在知识建构中的重要作用。
比如,在学完平面图形之后,老师可以引导学生总结出我们小学学过的平面图形的面积计算公式是如何推导出来的。即在相似的知识结构中总结归纳思维方法在知识建构中的应用。
问题:我们学过哪些平面图形的面积公式?
总结:长方形,正方形,三角形,梯形,圆形。
凯斯:同学们,想想吧。这些平面图形的面积是怎么推导出来的?用什么方法?
给学生足够的时间进行独立思考和合作探索后,总结:
通过计算网格数得到正方形,正方形面积=边长×边长;
矩形的面积是用平方和数格法得出的矩形的面积=长×宽;
平行四边形的面积是将平行四边形转化为矩形的图形。矩形的长是平行四边形的长,矩形的宽是平行四边形的高,矩形的面积=长×宽,所以平行四边形的面积等于长乘以高。从而推导出平行四边形的面积=底×高;
三角形的面积是将三角形转换成长方形或平行四边形(或正方形),由此推导出三角形的面积=底×高÷2;
梯形(转化为长方形(或正方形),从而推导出梯形的面积=(上底+下底)×高÷2。
圆的面积:我们用剪切、拼读、旋转、平移的方法将圆形归类为一个类似矩形的图形。发现圆的半周长相当于矩形的长和宽,平行四边形的面积等于长乘以宽,圆的面积等于半周长乘以半径,所以圆的面积=半周长×半径= ×r=π× r2。所以圆的面积等于π× r2。
我们推导出的平面图形面积计算公式都是把一个新图形归类为已学图形,这样就可以从已学的面积公式推导出一个新图形的面积公式,把没学过的知识转化为我们学过的知识来解决新问题。这种解决数学问题的方法就是化归的数学思维方法。
转化的数学思想方法不仅在小学学习中占有重要地位,而且是中学和高中学习中的重要思想方法,也是我们终身学习的思想方法。
小学结束时,教师还要引导学生总结化归数学思维方法在计算、几何、应用题中的应用,告诉学生学习数学知识最重要的是思维方法的学习,这是进一步学习知识最重要的武器。