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“化归思想”在初中数学课堂教学中的应用探索

2021-11-20刘晓燕

数学学习与研究 2021年30期
关键词:化归思想应用探索初中数学

刘晓燕

【摘要】“化归思想”是所有数学思想中的一种重要思想.在初中阶段(正是学生数学思维形成和发展的关键时期),教师应该在课堂教学中重视并渗透化归思想,将复杂的问题简单化,让抽象的数学知识形象化,从而促进学生的数学思维向高阶发展,帮助学生提高解决问题的能力,提高学生的数学素养.

【关键词】化归思想;初中数学;应用探索

【基金项目】本文系甘肃省教育科学规划“十三五”规划课题《“化归思想”在初中数学教学中的渗透策略研究》(立项号:[2020]GHB2809)阶段性研究成果

“化歸思想”在初中数学教学中的意义重大,它对于学生数学思维的发展有着积极的作用.“化归思想”也是解决数学问题的一种最基本的思维方式,它在将数学问题进行科学的转化之后,使其更加特殊化、简单化和形象化,从而帮助学生提高解决实际问题的能力.教师在初中数学课堂中重视并渗透“化归思想”,可以有效地构建数学知识框架,培养学生灵活解决问题的能力.

一、正确认识“化归思想”的教学价值

(一)提升学生的数学应用能力,提高学习效率

在初中数学教学中,“化归思想”是最基本的数学思维方式,它能有效地促进学生的数学思维向高阶发展,在学生数学思维的提升方面起到非常积极的作用,对学生未来数学的学习与发展有着重要的意义,不但能提高学生解决实际问题的能力,而且能有效地培养学生养成学习数学的良好习惯.在传统的数学课堂教学中,部分教师只是进行知识的传授,让学生大量识记公式,重复进行训练,这极不利于学生数学思维的发展,因此,在新课改理念下的初中数学教学中,教师一定要转变教学理念,在教学中渗透“化归思想”,让学生在数学思维转换之间进行深入的探究,从而培养学生解决问题的意识,提高学生的学习效率.

(二)强化“新旧知”之间的关联,构建知识框架

教师对“化归思想”的有效运用可以很好地帮助学生建立新旧知识之间的关联,促进知识的迁移与内化,提高学生解决问题的能力.在初中数学课堂教学中,教师渗透“化归思想”,在思维转换之间让旧知与新知之间有了关联,加深了学生对新知的理解,有效地帮助学生构建起知识框架.

(三)培养学生养成良好的学习习惯,提高思维能力

数学知识来源于生活问题,最终回归到解决生活问题中.在新课改理念下,“化归思想”是提高学生数学素养的最有效的手段之一,因此,教师要重视并渗透“化归思想”,引导学生探究实际问题,掌握灵活多样的解决问题的方法,提高学生的数学思维能力.

二、初中数学教学中有效运用“化归思想”的策略

(一)化抽象为具体,促进学生的理解

数学最基本的特征就是抽象,如何将抽象的知识具体化是每位教师值得思考的问题,否则数学课堂就变得没有生机,学生的数学学习兴趣被扼杀.教师运用“化归思想”可以很好地解决这一问题.数学知识的涉及面非常广泛,如概念、原理、公式、解题等每个方面的知识都显得非常抽象,导致学生一时难以理解,因此,教师可以运用“化归思想”将这些抽象的知识具体化,让复杂问题简单化,从而在转化的过程中让学生找到学习的方法,提高学生的理解能力,促进学生的数学思维向高阶发展.

例如,在学习“解一元一次方程”这一内容时,由于初中生的抽象思维还未完全成熟,对于这一部分内容的理解有难度,教师借助“化归思想”进行转换,能增强学生的理解能力,从而提高学习效率.

例题:已知三个式子a=3x+2,b=4-x,c=6+x,那么当x在什么情况下时,a比c大4?当x在什么情况下时,c比b小3?

分析:对于这个问题,学生在一开始看到题目时可能觉得很茫然,无从下手,这时,教师可以引导学生先将题目中出现的有用条件列出来,再转化成另外的方程:3x+2-4=6+x,6+x+3=4-x.经过这样的一步转换,学生的解题思路就会豁然开朗,最后得出结论:当x=4时,a比 c大 4;当 x=-5[]2时,c比 b小3.

在解答题目时,教师很好地渗透了“化归思想”,帮助学生找到了解题思路,提高了学生的理解能力.

(二)化生疏为熟悉,促进知识的融合

数学学习的过程就是一个不断学习新知、迁移旧知的过程.在这个过程中,学生的问题解决能力得到了有效提升.尤其在初中数学学习的过程中,学生对学过的知识运用起来得心应手,而遇到新知识时则往往一筹莫展,显得力不从心.形成这一问题的根源就是新旧知识间出现了断裂,没有很好地进行知识间的融合.因此,在课堂教学中,教师可以借助“化归思想”,让新旧知识之间建立起联系,以促进知识的融合,提高学生解决问题的能力,也就是说让学生运用已知来解决未知问题.

例如,在学习“余角和补角”一节内容时,学生往往不能厘清这两个概念之间的关系,出现了混淆,甚至无法理解角为什么出现“互补”和“互余”,觉得非常抽象,一时难以理解.这时,教师可以进行“化归思想”的渗透,利用学生已经学习关于“角”的相关知识,搭建旧知与新知间的桥梁,从而促进学生对新知中的“补角、余角”有一个新的认知.具体来说,在教学的过程中,教师应先引导学生对过去学习的角的知识进行回忆与复习,动手画出几个角并进行度数测量,再引导学生做几条延伸线,观察一下这些角之间有什么关系,引发学生思考,最终得出结果.这一过程中真正实现了新旧知识间的关联,而且通过知识的融合,教师加深了学生的理解,提高了学生的数学思维能力.

(三)化复杂为简单,激发数学兴趣

初中生有别于小学生和高中生,他们正处于人生成长的关键时期,抽象思维还没有完全具备,对于一些复杂而抽象的数学知识兴趣不浓厚,导致学习效率低下.面对这一现象,教师可以借助“化归思想”,将复杂问题转化为简单问题,以便与初中生的认知同步,调动他们的学习积极性,提高他们的学习兴趣.

例如,在学习“分式的加减”一节内容时,为了让学习效率更高,在进行异分母计算时,教师可以有意识地渗透“化归思想”,以加深学生的理解.教师可以先为学生提供一些容易计算出错的例子,再运用“化归思想”进行纠正,让复杂的计算简单化,从而训练学生的数学思维.

例题:对下列式子进行计算,并得出结果.

a2b+a2b23

学生一开始可能对这一式子进行常规计算,导致无法得出结果,甚至计算出错.这时,教师可以借助“化归思想”进行转化,让复杂的式子简单化,为学生提供一个清晰的思路,让复杂问题简单化.在具体计算的过程中,教师可以引导学生给a2b的分母和分子都乘上一个b2,然后通过计算可以得到一个式子a2b2b3,对其分母同时进行加减计算,这是一个简化的过程,最终会得到计算结果a2b+3.“化归思想”在这里起到了很好的帮助作用,巧妙地将复杂问题简单化,给学生指出了解题思路,让问题变得简单化,使学生解答起来更加轻松.

(四)化特殊为一般,提升学生思维

生活中的事物往往有其特殊性,也有一般性,在初中数学教学中也是如此.常见的数学问题有两类:一类称为基础性问题,即一般性问题,这是比较常见的;一类称为特殊性问题,这一类问题往往比较繁杂.在平时的教学中,部分教师喜欢以特殊问题做典型进行讲解,但是实际的问题中往往不是以特殊性来表现的,导致学生在遇到这类问题时又无从下手去解答.面对这一现象,教师要想到解决办法,最有效的还是借助“化归思想”,将特殊性问题转化为一般性问题,从而促进学生思维的提升.

例题:请计算出下列式子的结果.

20093-3×2009220093+20092

学生在一开始遇到这个算式时觉得数量非常大,不知道怎样计算才好.有些学生可能用一些老办法来计算,结果陷入数字的海洋,短时间内得不出结果,那么,到底如何计算才能简便呢?这时,教师可以运用“化归思想”,实现简便计算,轻而易举地得出计算结果.在具体计算时,教师可以引导学生进行转换,将里面的公共数字2009看作任意一个字母,如n,这样一来,算式就成了如下这样:

n3-3×n2n3+n2

= n2(n-3)[]n2(n+1)

=n-3[]n+1

=2006[]2010

最后进行一次化简,结果就是1003[]1005.

在这里,教师运用“化归思想”,巧妙地实现了转换,让一个特殊的式子一般化,指明了解题思路,让学生在短时间内通过化简得出了计算结果,提高了学生的成就感,促进了学生的数学思维向高阶发展.

(五)化无限为有限,提高解决问题的能力

初中数学知识中有时会涉及一些无限循环的问题.当面对这些问题时,学生往往会束手无策.其实对于这类问题,如果寻找到切入点,解决起来就会很轻松,那么,怎么才能找到切入点呢?这时,教师就要运用“化归思想”,以更加多元化的角度寻求解决问题的途径,在具体解题过程中根据引导的内容,寻找到关键条件和有用的数据,激发学生的思维,使学生寻找到更加有效的解决办法.

例题:已知A与B两地之间的距离是120公里,甲、乙两人同时从A地开车出发,甲的速度是每小时40公里,乙的速度是每小时20公里,甲已匀速到B地时乙还未到,如果此时甲反身多次寻找乙,最后乙终于到达B地,那么,在这期间,甲总共行驶了多少路程?

分析:对于解答这个问题,如果依照常规的思路,就会运用一个循环的解决思路,“路程等于全路程(全路程减相遇一次时乙所走的路程 )乘以2再加上全路程(全路程减相遇两次时乙所走的路程 )乘以2 +……+全路程(全路程減相遇x次时乙所走的路程 )乘以2”.

这样往往会将一个问题复杂化,影响学生的解题思路,而如果教师运用“化归思想”,就能让问题变得非常简单,使学生的解决思路很清晰.

学生在解题之前应该先确定一下两人的时间(题目中是两人最后同时到达B地),因此认定两人的时间内容是相同的,这样就找到了解题的切入点,由此得到“甲行驶的距离+时间×速度”“乙行驶的距离+时间×速度”,解出有关乙的未知条件,从而进行推理得出关于甲的行驶路程,这样一来,学生的解题思路就被完全打开,解决起来很轻松.

三、结束语

随着新课改理念的不断深入,在初中数学课堂教学中,教师提高教学效率和学习效率,运用好“化归思想”,对于促进学生数学思维的发展意义重大,当然如何运用“化归思想”,对于教师而言也提出了新的挑战,需要他们及时更新教学观念,提高自身的专业修养和理论水平来指导课堂教学,以更加有效的教学方式促进学生的数学思维向高阶发展,提升学生的数学素养.

【参考文献】

[1]马曹峰.化归思想在中学数学教学中的应用效果分析[J].数理化学习(教研版),2017(2):61-62.

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