摘要:转化思想是学习数学知识过程中需要掌握的一种很重要的思想方法,可以有效解学很多数学问题,在空间和图形问题中应用十分广泛。本文通过分析转化思想的运用价值,对转化思想在小学数学空间与图形教学中的运用方式和运用策略进行探讨。
关键词:转化思想;小学数学;空间与图形教学
引言:转化思想是将数学问题由难化易、化繁为简,他不仅是一种重要的解题思想,也是一种最基本的思维策略,更是一种有效的数学思维方式。在小学数学教学中,培养学生利用转化思想来解决数学问题,对提高学生的数学核心能力有着重要的意义。
一、转化思想在小学数学空间与图形教学中的运用价值
(一)有助于提高空间与图形课程的教学质量
转化思想是把需要解决的问题转化成另一种已知形式的思想。在小学数学空间与图形的教学中,合理运用转化思想,可以使抽象的数学课程变得更加形象,更容易被小学生所理解,从而提高数学课程的教学质量。
(二)有助于使小学生深入理解和掌握数学思想方法
转化思想其实是数学思想的缩影,所谓数学思想,就是运用数学知识、利用数学方法将未知的问题化为已知的问题,将复杂的问题化为简单的问题,将抽象的问题转化为具体的问题,将看似复杂无规律的问题化为有条理、有规律的问题,最后更加简单有效的解决问题。
二、转化思想在小学数学空间与图形教学中的运用方法
(一)运用转化思想推导多边形面积公式
转化思想在数学中体现在把我们没有学过的知识转化为我们学过的知识,化繁为简。例如,在学习平行四边形面积公式时,比较直观的就是通过切割平移的方法,把平行四边形转化成我们学过的长方形。把平行四边形的底边长转化为长方形的长,平行四边形的高转化为长方形的宽,很容易得出平行四边形的面积公式为平行四边形面积=底x高。
图1 平行四边形面积公式推导
在梯形的面积公式推导过程中,我们也可以使用类似的办法,将两个相同的梯形旋转拼合,得到一个平行四边形。平行四边形的面积公式我们刚推导出来,而拼接成的平行四边形的底正好是梯形上底与下底的长度和,所以由两个梯形拼成的平行四边形的面积=底x高=(上底+下底)x高。便可以得出一个梯形的面积=1/2(上底+下底)x高。
图2 梯形面积公式推导
因为小学生的抽象思维能力不是很强,直接让小学生理解没有学习过的图形面积公式会存在一定的困难。利用转化思想,将图形切割转化成学习过的图形,再推到出新图形的面积公式就很容易理解了[1]。
(二)运用转化思想推导立体图形表面积公式
在立体图形表面积推到过程中也很常用转化思想,即把立体图形表面积展开成平面图形,利用计算平面图形的面积来得出立体图形的表面积。
在学习圆柱体面积时,由于圆柱体的侧面是一个曲面,直接想象曲面的面积需要很强的空间逻辑能力,对于小学生来说是十分困难的,但老师可以通过带领学生一起做一个圆柱体模型,再把圆柱打开铺平,便可以很直观的得到两个圆形和一个长方形的组合,不用老师费力推导,学生自己就能够得出圆柱体表面积的公式,及表面积=圆面积x2+长方形面积。通过转化思想将困难的问题变得简单,也十分符合小学生的认知规律。
图3 圆柱体表面积推导
(三)运用转化思想推导立体图形体积公式
利用转化思想还可以推导立体图形的体积公式。例如在圆柱形体积公式推导过程中,老师可以给学生发放锯齿形的圆柱体模型,将圆柱体拆开成两个由多个锯齿组成了立方体,而两个锯齿立方体通过组合,可以组成一个近似于长方体的立方体。因为模型能够拆出的锯齿是有限的,所以立方体的并不是平面。这时候引导学生想象:如果将圆柱体拆分成无数个锯齿,再组合起来,上下面会是什么样子?学生也很容易联想到,锯齿拆的越小越多,组合成的立方体上下面就会越平整,理论上如果由无数个锯齿组成,那么上下面就会成为一个平面。
图4 圆柱体体积推导
立方体的体积公式为:体积=长x宽x高=底面积x高。而底面是由无数个扇形锯齿组成的,所以底面积就是圆柱体地面圆的面积,顺利推导出圆柱体体积公式。
三、转化思想在小学数学空间与图形教学中的运用策略
(一)在空间与图形教学中积极挖掘转化素材
不局限于上文提到的几种公式的推导,转化思想在小学数学空间与图形教学中有着更加广泛的运用,这需要教师发挥自己的聪明才智,在生活中挖掘更多的丰富多彩的转化素材。转化思想是学生学习数学知识的一种引导途径,数学教学的主体还是公式、计算等知识,所以,越贴近生活,越常见的转化思想素材,在实际数学教学的应用中就会有越好的效果,常见的素材可以有效减少学生的认知时间,提高课堂教学效率。
(二)改良方法提高学生对转化思想的理解
转化思想是抽象思维的运用,不同于形象思维那么容易被小学生理解,在运用转化思想进行空间与图形的教学时,一定要注意采用灵活、直观的方法,使转化思想的表现形式更加形象。现代科技不断进步,在运用转化思想进行小学数学空间与图形教学时,要改良过去画图——讲解的模式,充分利用多媒体教具,将很多需要画图讲解的数学模型做成视频或者是动画,一方面可以节省教师现场建立数学模型的时间,另一方面也模型更具有表现力,更容易被学生理解,也更容易吸引学生的注意力。
(三)不断训练学生转化思想的水平
转化思想是数学学习中非常重要的思想,需要学生在小学时就熟练掌握,这就需要教师在日常教学中加强训练,不断强化学生的转化思想。除了理解转化思想在课堂内容的应用,学生还要做到举一反三,培养通过转化思想解决课后练习题等延伸内容问题的能力。例如,利用转化思想将不规则多边形切割、拼接成规则多边形,然后求解面积。不断训练学生转化思想的水平,让学生深刻理解转化思想在解决数学问题上的便利性,以提高引用能力[2]。
总结:转化思想在小学数学空间与图形教学中有着广泛的运用,教师在日常教学中,要积极挖掘转化素材,改良教学方法,不断训练学生转化思想的水平,将转化思想灵活运用,以培养数学的核心能力。
参考文献:
[1]张梅兰.探究转化思想在小学“空间与图形”中的运用[J].科技资讯,2020,18(07):88+90.
[2]叶文香.转化思想在小学数学空间与图形教学中的运用[J].福建教育学院学报,2017,18(12):46-48.