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化归:“形”变“道”通

2014-01-16李纯聪

黑龙江教育·理论与实践 2014年12期
关键词:项数数形算式

李纯聪

(福建省厦门市钟宅民族小学,福建厦门361009)

化归:“形”变“道”通

李纯聪

(福建省厦门市钟宅民族小学,福建厦门361009)

化归,即化转归结。它是将所遇问题不断地变形,直至把它转化成另一个熟知、容易解决的问题,或者已经会解决的问题,这就是化归的思维方式。通常有:化生疏为熟悉、化复杂为简单、化抽象为具体、化疑难为容易、化综合为单一、化不规则为规则、化无形为有形、化无模为有模、化单解为多解、化间接为直接等等。化归,对于解决问题,将起到纲举目张的作用,实现图形变换,让思路“明”了;数形转换,让规律“现”了;关系转换,让解法“活”了;算式变形,让道路“通”了。

化归方法;“形”变;“道”通

化归,即化转归结。它是将所遇问题不断地变形,直至把它转化成另一个熟知、容易解决的问题,或者已经会解决的问题,这就是化归的思维方式。通常有:化生疏为熟悉、化复杂为简单、化抽象为具体、化疑难为容易、化综合为单一、化不规则为规则、化无形为有形、化无模为有模、化单解为多解、化间接为直接等。化归,对于解决问题,将起到纲举目张的作用。以下是笔者在教学实践中运用化归教学的几点体会。

一、图形变换,让思路“明”了

有些数学问题,看似条件不足,关系不清,解决起来有难度。不过,借助恒等法、分割法进行变形转化,即对图形恒等变换,有时可以起到“柳暗花明又一村”的感觉,让思路变得明了,让问题解决成为可能。

如:计算图1等腰直角三角形面积。(单位:厘米)

看完题目,学生产生困惑,即要求三角形面积,通常需要知道它的底和高,而本题只知道等腰直角三角形底,这面积该怎样计算呢?对此,引导学生观察,我们可不可以这样变形?(做法:再复制出三个完全一样的等腰直角三角形,与原来的那个等腰直角三角形组合,见图1。)变形后,现在从图1中,我们知道了什么?它与原图形相比,前后发生了怎样的变化?学生在观察、比较中明白并理清了关系,也感受到了恒等变形的转化思想。

当然,还可以这样转化(如图2)8.4×8.4÷ 4=17.64(cm2)进行求解。

事实证明,借助图形变换进行转化,可以化间接关系为直接关系,以此沟通了问题之间的联系,明确了数量之间的关系,解答思路明晰。这样在变形中,有效地扫清障碍,找到了图形问题解决的光明之“道”。

图1

图2

二、数形转换,让规律“现”了

华罗庚先生说过,数形结合百般好,隔离分家两边飞。数上构形,形上觅数,即借助数形对应,可以使复杂问题简单化、抽象问题具体化,让潜在的、不易发现的规律原形毕露。

比如,探究“前n项连续自然数的和”,即求“1+2+3+…+(n-1)+n”的和。对于要找到这样的计算规律,谈何容易?特别是在面对自然班全体学生教学时,更加突显它的难度,在此如果借助数形转化,利用数形对照,发现它的计算规律已不在话下。过程大体是这样:

从简单算式入手,让复杂问题简单化。学生从1+2=3,1+2+3=6,1+2+3+4=10,1+2+3+4+5=15等算式和结果中,只能发现前一个算式的结果加上新的自然数,等于当前算式的结果,除此之外,很难发现计算上的普遍规律,操作性也不强。于是,笔者借助如下点阵图让学生感受规律。

学生通过观察图形,比较算式,发现红色或黑色点阵正好是连续自然数列的和,以1+2+3+4+5=15为例,这个数列的和正好是占长为5、宽为6的方形点阵数的一半,而5对应算式的项数,6是项数与1的和,由此推导得到计算规律为“项数×(项数+1)÷2,其实就是项数×(首项+末项)÷2,当项数为n时,前n项连续自然数求和规律便昭然于众,即n×(n+1)÷2。

教学发现,借助数形结合方法进行转化,可以化复杂为简单,转抽象为具体,在数上构形,形上觅数中,利于学生数学思考和自主发现、理解、把握规律,让蕴含于数式中的规律,在直观形象的图形中暴露无疑,让难觅的规律“现”了出来。

三、关系转换,让解法“活”了

在问题解决中,有些题目数量间的关系错综复杂,学生有所迷惑,但通过单位“1”或者间接向直接关系转化,还可以实现解法多元,策略多样。

比如,在解决“已知比一个数多(或少)几分之几的数是多少,求这个数”稍复杂的分数除法应用题时,借助单位“1”的转换,可以有不同的解决问题的方法。

例:小明体重是35kg,他的体重比爸爸的体重轻,小明爸爸的体重是多少千克?

在问题解决教学中发现,通过数量间关系的转换,可以化单(或少)解为多解,可以使算法多样,对促进学生思维的灵活性、广阔性等数学品质大有益处。

四、算式变形,让道路“通”了

在分数的巧算与速算计算教学中,有些算式的简便特点隐蔽较深,如果借助裂项方法对算式进行等量变形,让相对的两个分数抵消为0,可以达到简算的目的,由此实现化复杂为简单的计算效果。

在教学中,我们一定要把复杂的事情变得简单,那是本事,千万别把简单的事情变得复杂,那是找事。老子曾经说过,天下难事必成于易,天下大事必作于细。为此,教学中我们应该灵活地运用数学思想方法——化归。通过图形变换、数形结合、关系转换、算式变形等方法,达到化抽象为具体、化复杂为简单、化单解为多解、化困难为容易。借助化归,实现“形”变“道”通,将让问题解决中的“天堑”变成思路、算理、算法上的“通途”。

编辑∕高伟

李纯聪(1966-),男,福建龙岩漳平人,大专,小学高级教师,研究方向:数学教学。

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