对“转化”策略的几点思考

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  《数学课程标准》指出:“数学是人类的一种文化,它的内容思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分。”在教学中,教师要充分发掘数学中所承载的数学思想与数学精神,让学生感受数学思想的神奇之处,体会数学思想的独特价值,引发他们强烈的学习欲望。
  “转化”是数学教学中最常用的策略之一。在分析和解决问题的时候,“转化”就是把复杂难以理解的问题,通过一定的方法和手段,将它转变成一个大家熟知的简单的数学形式,并运用已经学习的数学知识将它解决。面对难题,学生就应该想到“转化”这个策略,并要多留心老师是怎样分析和解决问题的,是怎样“化难为易、化繁为简、化未知为已知”的。同学之间也应多交流解题的一些方法,深入理解和掌握“转化”思维和技巧。
  转化的方法多种多样,我个人认为主要有以下三种:
  一、“形形”转化
  在解决实际问题的过程中,学生运用“转化”的策略,化难为易、化未知为已知,将他们没有学过的新知识,转化为一个他们熟知的简单的数学形式,然后运用他们所熟悉的数学方法将它解决。如在教学《平行的四边形的面积》这一课时,我是这样来“转化”的,教学片段如下:
  ……
  师:长方形的面积与它的长和宽有关系,请大家猜测一下平行四边形的面积和谁有关系?
  生1:底和高。
  师:长方形面积我们已经会算了,请问能不能把平行四边形转化成长方形,再运用长方形来计算它的面积呢?请同学们想一想,想好了同桌交流。
  生2:沿着平行四边形一个顶点向对边作一条高,沿着高剪开来,剪成了一个三角形和一个梯形,把三角形平移到梯形右边,拼成一个长方形,长方形的长就是平行四边形的底,长方形的宽就是平行四边形的高,运用长方形的面积公式就可以求出平行四边形的面积。
  生3:还有一种剪法,就是在这个平行四边形中间作一条高,沿着高剪开来,剪成了两个梯形,把左边梯形平移到右边,拼成一个长方形。
  ……
  师:同学们真聪明,在操作过程中,你们都运用了一种重要的数学方法“转化”,都是把一个平行四边形转化成了一个长方形,“转化”是一种重要的数学思想方法,在以后学习中会经常用到。
  ……
  在探索平行四边形面积的计算方法时,我引导学生通过剪和拼,将平行四边形转变成了一个长方形,再利用长方形的面积公式求出平行四边形的面积。通过操作,我一方面启发学生将平行四边形转化为长方形,渗透“转化”的思想,另一方面,我引导学生主动探究平行四边形与转化后的长方形之间的关系,从而找到求平行四边形面积的方法。让学生亲身体验和理解“转化”思想,即加强了新旧知识间的联系,又培养和发展了学生的数学能力。
  二、“数形”转化
  在运用的过程中,引导学生灵活运用“转化”的策略解决实际问题,积累合理转化的经验,进一步培养学生的学习能力。如在计算1/2+1/4+1/8+1/16这个算式时,我是这样来引导学生运用“转化”策略的,教学片断如下:
  ……
  课件出示:王爷爷有一块正方形的菜田,其中辣椒种了1/2,萝卜种了1/4,青菜种了1/8,白菜种了1/16,这些一共种了这块田的几分之几?
  问: 1/2+1/4+1/8+1/16=?
  师:这也是一道什么加法?——异分母分数加法。 可以怎么计算?
  生1:可以将这些分数通分,化为同分母,再相加,即
  1/2+1/4+1/8+1/16=8/16+4/16+2/16+1/16=15/16
  师:这样做是不是很麻烦,如果王爷爷按这样的规律加到1/2048,你现在转化为同分母分数加法还能告诉老师结果是多少吗?有没有其他更简便的方法呢?
  生:不知道。
  师:请看黑板,出示图形,现在老师已经把这个算式转化为图形,看到这个图形,你有什么想法?这里的1/16表示什么?为什么要把加法转化成减法计算呢?
  生2:其实这道题的结果就是图形阴影部分的面积。
  生3:不再需要通分,化为同分母,只要拿单位1减去空白部分的面积就能得到阴影部分的面积。
  生4:这里的1/16表示的是空白部分的面积,这道题的结果就是1- 1/16=15/16,将加法转化成减法计算,使题目更加简单、明了。
  ……
  在教学的过程中,我发现有的学生先通分,将算式变形后算出结果,也有少部分学生把计算问题转化成图形问题后算出结果。对于这类的题目,教师不要把算法强加给学生,而是通过“转化”的策略,将数学题目转化为图形问题,帮助他们体会“转化”的思路和方法,让他们看到图形对问题一目了然,并感受“转化”的实际价值,领悟“转化”策略的实质。
  三、“数数”转化
  在代数的教学的过程中,我们也经常用到“转化”这种策略。如在教学《异分母的加减法》这一课时,我出事了一道异分母的加法题,要求学生在计算的时候,学会将异分母的分数都转化为同分母的分数,然后再进行同分母的加减,教学片断如下:
  ……
  师:像 这样的异分母分数的加减法,怎么计算?
  生一起:动手计算。
  师:你们计算的 都等于 吗?说说是怎样计算的?
  生1: 和 分子相同,分母不同,所以根据同分母加减法的法则:分子不变,分姆相加,所以得 。
  师:下面我们来验证 到底是不是等于 ?
  生2: 不等于 ,因为 比 还小,所以 不可能等于更小的 。
  师:通过验证,可以看出 的确不等于 ,那请你们说说错在哪里?
  生3:同分母加减法的法则是:分母相同,分子相加减,而这里是分子相同,不可以用同分母加减法的法则, 的结果应该等于 。
  师:请等于 的同学说说你是怎样计算的?
  生4:前面我们已经学习了同分母的加法,这道题分母不相同,可以将分数先化成同分母,再相加。
  师:下面我请一位同学来验证一下,看看是不是 等于 ?
  生5: 等于 , 等于 ,所以 等于 。
  师:刚才大家说把 变成 , 变成 。别小看这一变,你们把新知识变成了旧知识,这在数学中就叫转化,而转化的思想在数学学习中非常重要的。
  ……
  在教学过程中,我选用了最简单的两个分数 和 相加。在异分母的加法计算时,要求学生掌握异分母分数转化为同分母分数,再进行同分母的加法方法,让他们懂得了“转化”的真正含义,经历了数学的发现与探索过程。
  只有在数学实践活动中,让学生直接面对问题,并尝试运用“转化”策略解决实际问题,不仅能促使“转化”策略从观念形态转化为实践形态,而且能使解决问题的过程变为一种自觉实践。运用“转化”策略解决问题的过程,是一种充满不确定性的探索过程,是一个包含了多次反复与尝试的复杂过程。通过亲身实践,学生不仅掌握了“转化”方式,而且获得了运用“转化”策略解决实际问题的能力,也深刻体验到“转化”策略的独特价值,增强了运用“转化”策略解决问题的意识与能力。
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