APP下载

实践探索,行而得知

2021-06-06程健

教育信息化论坛 2021年3期
关键词:转化策略实践探索数学思想

程健

摘要:实践探索是数学课堂教学中常用的一种学习方式。 以五年级下册"解决问题的策略一一转化” 一课为例展开研究,发现实践探索对于数学思维的发展、数学思想的培养、数学方法的形成和数学知识的生成都有着重要的促进作用。

关键词:实践探索;数学思想;转化策略

陶行知先生曾说过:“行是知之始,认识来源于实 践,实践是认识的基础。”“实践探索”是近年来广受 师生喜爱的一种学习方式,这种方式融学生的观察、操 作、思考于一体,是一种具身的认知活动。孩子们通过 动手、动脑、动口等多方位的实践活动,参与数学知识 的探索过程,充分体验和感悟数学知识的形成,在此过 程中反复经历多次提出问题、解决问题的过程,对知识 的形成有了更全面的掌握。下面,笔者就执教的五年级 下册"解决问题的策略一转化” 一课,谈谈“实践探 索”在教学中的实施与感受。

一、实践探索促进数学思维的发展

匈牙利数学家波利亚说:"数学既是一门系统性的 演绎科学,也是一种实验性的归纳科学。”毋庸置疑, 实践探索能让学生在做中学、学中思,“学思创共生”。 但是,实践探索不同于数学操作,数学操作是学生动手 能力的体现。在实际教学中,许多老师把实践探索和数 学操作混为一谈,将两者等同起来,学生在实践探索中 往往沦落为一个"操作工人”,只停留在动手操作中, 而失去了对问题的思考。实践探索不仅仅体现为学生的 动手能力,更为重要的是學生思维能力的体现,所以实践探索可以说是一种"具身认知”。

案例1:教学例1,突出转化优势。

(1)比较两个图形的面积。(长方形)

第一组图形:

说说你是怎么比的?计算长方形的面积。

第二组图形:

师:你能通过直接计算比较出这两个图形的面积大 小吗?为什么?(图形不规则了)猜猜哪个面积大?

师:你们有没有好的办法来比较这两个图形的面积 大小呢?小组合作探究。

(2) 合作探究。要求:小组合作探究,每组拿出下 发的小组合作单及两个纸片模型,通过想一想、画一画、 剪_剪、拼一拼等方法比较两个图形的大小。学生动手, 教师巡视指导。

小组交流:说说你们组是怎么比较的。

预设:剪拼,学生演示剪拼的过程。

(3) 课件演示割补的过程,教师边演示边讲解。讲 解中突出平移和旋转。(板书:平移、旋转)

师:转化成长方形就能比较出面积大小了。仔细观 察一下,在转化过程中,两个图形的什么变了,什么没 变?(板书:形状变了,面积不变)

师:这就是转化方法中的一种常用方法一等积变 形。(板书:等积变形)

学生通过小组合作实践探究来比较两个不规则图形 的面积,通过动手剪一剪、拼一拼等实践活动,亲身经 历了问题的探究过程,明白可以运用平移、旋转等方法 实现转化。转化的策略在学生的直观操作中得到充分体 现,加深了学生对转化策略的体验。在这个实践探索活动中,学生不仅有了动手操作的亲身体验,同时伴随着 动手操作,学生的思维经历了从“如何求不规则图形面积“ 到"如何转化成规则图形",再到"转化前后两个图形 面积怎样”等一系列发展过程,这才有了对转化策略的 深刻理解,也突出了实践探索对数学知识感性认识的重 要作用。

二、实践探索促进数学思想的培养

《义务教育数学课程标准》在"实施建议”中指出: 数学思想蕴含在数学知识形成、发展和应用的过程中, 是数学知识和方法在更高层次上的抽象与概括。在课堂 教学中,教师在传授数学知识的同时,更要渗透正确的 数学思想,培养学生解决生活实际问题的能力,让他们 以不变应万变,受益终身。王永春老师指出:“每一个 新知识都是在已有知识的基础上发展的,要善于运用类 比推理和比较差异的思想方法进行新旧知识的转化,达到 触类旁通、方法迁移的目的。"因此,“转化”就成了 一种重要的数学思想。

案例1:通过小组合作实践探究,探索比较两个不规则 图形的面积,学生每组拿出下发的小组合作单及两个纸 片模型,通过想一想、画一画、剪一剪、拼一拼等方法 比较两个图形的大小。各组学生都能想到把不规则图形 转化成规则图形,但是,如何转化是一个开放性过程, 尤其是第二个图形。在交流时,笔者发现学生用了不同 的转化方法。

方法一:把两个半圆分别通过两次平移的方法,转 化成长方形。(如图1)

方法二:把两个半圆旋转180度,转化成长方形。(如图2)

方法三:把图形沿中间对称轴剪开,一半翻转后拼 成长方形。(如图3)

在合作实践探究过程中,学生发挥各自的想法,釆 用多种方法将不规则图形转化成了长方形。这样不仅让 学生学会了用不同的方法来实现转化,更帮助学生建立 和培养了 “转化”的数学思想。在这一系列的动手实践 活动中,学生充分感受知识实践性的生成过程,由知识 催生方法,再由方法上升为思想,培养学生的转化思想, 并能在解决实际问题中灵活运用。

三、实践探索促进数学方法的形成

案例2:回顾、反思、小结。

师:刚才,我们通过平移和旋转的方法把这两个复 杂的图形转化成简单的长方形,方便了我们比较。(板 书:复杂一简单)下面让我们来看看另外几个图形的面 积问题。(用分数表示各图中的涂色部分)

师:我们再来看几个图形的面积问题。请你说说你 是怎么想的?最后的图形如果摆正了,边长是多少?

师小结:上面这些不规则图形,我们同样可以通过平 移、旋转等方法把它们转化成怎样的图形?规则图形。 其实,就是把较复杂的问题转化成了较简单的问题。(板 书:不规则一规则)

学生通过实践探索,亲身经历了通过平移、旋转将 不规则图形转化为规则图形的过程,在充分思考图形转 化策略的同时,也对图形面积的转化方法有了一定的积 累,平移、旋转成了他们完成转化的有效方法。形成了 特定的方法后,在接下来用分数表示涂色部分的面积的练 习中,学生有了明确的方法,知道运用转化的策略解决 问题。对于最后一题,学生能发散出多种平移和旋转的 方藻实现面积转化,但是最后发现,无论哪一种撫, 其实都实现了把不规则转化成规则图形,使问题简单化 To由此,学生经历了从数学思想到数学方法、再由数 学方法回归到数学思想的解决过程。

案例3:图形周长。

师:图形的面积问题可以通过平移、旋转来转化,那 图形调整的周长问题可以转化吗?要求这个图形的周长, 它是一个什么样的图形?你能指出它的周长吗?周长好 求吗?

师:你有什么办法来求它的周长呢?

课件演示学生的想法:可以把竖直的线段怎么平移? 横的线段呢?

师:在这个转化过程中,你又有什么变与不变的发 现呢?(板书:形状变了,周长不变)我们也给这个转 化起一个名字,叫“等长变形”。

师:周长计算中的转化(练习十六1)。

(1) 格子图中这个图形的周长,你会求吗?请你在 练习纸上画一画,并算出周长。

(2) 交流:说说你是怎么想的?(投影、课件演示) 延续着图形的面积问题,图形周长问题的研究同样

从学生的实践探索着手。在明确图形周长的概念后,学 生有了对图形周长的思考:“怎样使这些线段围成规则图 形呢? ”在问题的驱动下,学生产生了方法的迁移,他 们能想到通过平移线段的方法来转化成规则图形的周长。 在学生亲身经历了这样的实践探索后,再让他们来看练 习十六的问题,学生更是明白了周长转化的正确方法, 能用语言将方法精准归纳为“竖直线段左右平移,横线 段上下平移”。当然,方法是为转化策略服务的,但对 具体方法的掌握也是运用转化策略解决问题能力的培养 和提高途径。

因此,在教学时,教师在教会学生各种方法的同时, 更要帮助他们跳出这些具体方法,树立转化的数学思想, 通过数学思想让他们的思维更宽广。

四、实践探索促进数学知识的生成

数学知识的学习是学生从具体逐步走向抽象的认知 发展过程,尤其是到了高年级,学生学习数学要釆用操 作、想象与推理相结合的方式来促进知识的生成。

案例4:回顾转化实例,感受转化的价值。

谈话:同学们,其实"转化”的策略并不神秘,我 们曾经在不知不觉中用到了许多。比如,在平行四边形 面积公式的推导中,我们把平行四边形转化成长方形。 再如,计算除数是小数的除法时,我们利用商不变规律 转化成除数是整数的除法。那么,在图形和计算领域, 你还能想到哪些用到了转化策略的内容呢?

(1) 小组回顾:小组合作进行整理,并寫在小组表 格里。教师引导学生先回顾图形领域中运用的转化策略, 再回顾计算及数与代数领域运用的转化策略。

(2) 学生小组交流后汇报,结合课件演示。

图形面积:平行四边形、三角形、梯形、圆形的面 积推导。

周长、内角和:化曲为直求树叶周长,把三角形三 个角转化成平角求内角和

计算:小数乘法转化为整数乘法、分数比较大小转 化成小数、简便计算。

(3) 小结:回顾和整理了这么多关于运用转化策略 的例子,你有没有发现这些运用转化策略解决问题的过 程有什么共同点?

在经历了图形面积转化和图形周长转化后,学生对 图形转化有了一定的理解,并逐步自主建立了转化的概 念:转化就是把复杂转化为简单,把不规则转化为规则。 接着,教师介绍平行四边形面积推导和除数是小数的除 法两个例子,使学生产生推理思想,形成对转化的进一 步理解,即转化就是由一种形态转化到另一种形态,充分 完善了转化策略的内涵。然后,学生根据这一发现来归 纳用转化策略解决过的数学问题,形成一种知识的归纳。 这样从具体图形问题抽象出数学策略,再由数学策略又 回归到具体学过的数学知识,充分体现了数学知识的生 成过程,也体现了学习数学的价值意义。

实践探索对于学生的思维发展,数学思想、方法的 形成,以及数学知识的生成,都有着十分重要的意义。 所以,在课堂教学中,教师要正确引导学生主动参与实 践探索,初步学会先思考后操作、边操作边思考的探索 方法,鼓励他们与别人分享和交流实践探索的过程和成 果,不断积累操作经验,提高在实践探索中学习数学的 能力。

参考文献:

[1]郑俊选.小学数学教学改革实践与研究W].北京: 人民教育出版社,2003.

(责任编辑:吴延甲)

猜你喜欢

转化策略实践探索数学思想
“转化”在数学教学中的运用
浅谈高中数学学困生的成因及转化策略
《复变函数》课程的教与学
加强数学思想渗透发展数学思维能力
政治课堂教学中提高学生主体参与的实践探索
新形势下完善国有资产管理工作的实践探索
大学“学困生”成因及其转化策略浅析
浅谈新时期煤矿员工教育培训的实践探索
《机电传动控制》课程实验教学改革探讨