从“圆的面积”例谈转化思想在小学数学教学中的运用
铜官山区金口岭小学唐晓雄
“冲称象”在中国几乎是妇孺皆知的故事。
年仅六岁的冲,用许多石头代替大象,在船舷上刻划记号,让大象与石头等重,然后再一次一次称出石头的重量。
这样就解决了一个许多有学问的成年人都一筹莫展的难题,还真让人感到惊异。
冲既不懂得阿基米德浮力原理,也不懂得什么“等量代换”的数学方法。
冲的聪明之处在于将“大”转化为“小”,将“大象”转化为“石头”,“转化”的思想方法起了关键的作用。
同时也说明了“转化”的思想就蕴含在我们的生活中,看你是否有心去发现它、运用它。
日本著名数学教育家米山国藏指出:“学生所学的数学知识,在进入社会后几乎没有什么机会应用,因而这种作为知识的数学,通常在走出校门后不到一两年就忘掉了。
然而不管他们从事什么工作,惟有深深铭刻于头脑中的数学思想和方法等随时地发生作用,使他们受益终身。
”小学是学生学习数学知识的启蒙时期,这一阶段注意给学生渗透基本的数学思想便显得尤为重要。
在小学六年级上册《圆的认识》单元中就充分的体现了“转化”思想的应用,在圆的周长中可“化曲为直”、在圆的面积推导中需“化圆为方”,并且到圆的认识这一节,小学阶段对平面图形的认识基本结束,因此我们有必要对转化这种思想着一总结与提炼。
当然,圆的认识这样单元它包含的容极其丰富,如:极限思想、符号思想、文化特性。
一、从圆的面积计算谈起
众所周知,圆的面积公式的教学时小学数学教学的一个难点,难在它是学生第一次认识曲面图形的面积,难在本教学点蕴含着丰富的教学容与思想。
现行的教材无论是人教版、还是教版都采用了把圆等分成若干个小扇形,用这些小扇形一正一倒拼成一个近似的长方形的方法推导的。
教师在教学时,不管前面是否关注学生学习的过程或怎样关注学生的学习过程,最后的落脚点也是在这里。
现行人教版教材的主题图是这样的。
如此教学体现了圆的面积公式公式证
明方法,逻辑上正确严密,又合乎学
生的认知水平,当然无可非议。
然而
数学是思维的科学,因此作为数学教
学,一方面是让学生获得一定的数学
知识,更重要的是使学生在获取知识
的过程中领略数学思想,培养学生的
数学思维,学习和学会思考、分析、
推理和解决问题的意思和方法,才能形成能力。
所有这些不仅有利于学生对当前的学习,更重要的是有利于学生以后的学习和发展。
圆的面积教学其核心是“把不会的转会成会的”,通过量的变化转化到质的变化。
在这一教学过程中,如何启发学生从已有的知识经验、方法出发,转化到学生已掌握的知识。
因此以下三个问题是教学重点、难点和关键。
1.怎样使学生想到要将圆等分成小扇形和怎样分成小扇形?
2.怎样使学生想到要把小扇形一正一反倒拼起来,使之成为近似的平行四
边形?
3.怎样使学生想到为了使拼成的图形更接近长方形,应该把圆分得更细?对此,传统教法和本人从网络上看到的课件,都是直接告诉学生剪拼的过程,如人教版教材就直接出示“让我们来做一个实验”,把圆剪拼成长方形后再来观察拼成长方形和园之间的关系。
教师会问:“你能发现拼成的长方形和圆之间的关系吗?”类似的话。
无可否认,这样的教学也体现了重视学生学习的过程。
但忽视了启发学生想到这样重要思想方法——“转化”的过程,使剪拼成立无源之水,无本之木。
丧失了培养学生思维,分析问题和解决问题的极好机会。
以上教学让学生本能领略到的数学思想方法而未能领略到,或至少未能深刻的领略到。
其结果是让学生只用使用面积公式S=Πr2。
为此,我在教学中作一下尝试,请大家指正方法可否?
我设计了来个问题:
1.给你一个大西瓜,你怎样吃掉它?
2.我们知道判断一个较大的自然数能否被3整除,只要判断该数的各数位上数
字之和能否被3整除就可,但这个和仍较大怎么办呢?
通过交流总结出:
学生通过这样的体会,就会领悟出在解决问题时,我们可以重复使用某一方法,将为题逐步的转化成,转化成我们我们“好吃”、“好算”的问题。
在出示课题“圆的面积”后,教师引导学生复习以前学过的平行四边形面积公式的推导方法。
着重指出:由于平行四边形不方,我们沿着一条特殊的线——高,把平行四边形转化成长方形。
把两个一样的三角形一正一反拼成平行四边形,那对圆我们又可怎么呢? 学生也许会将它沿直径剪开:
但通过实验,我们还不能得到我们会计算面积的图形。
再怎么办呢?
于是再启发学生刚才好吃的西瓜、好判断的能被3整除的数。
学生可能想到我还可以按照前面的方法继续的剪下去。
“半圆中有特殊的线段吗?”
“半径”或说“对称轴”
再剪,等分成4个四分之一圆。
这四个扇形又该怎么拼呢?
教师适时引导,每个扇形象我们学过的什么图形?(三角形)
学生可能会焕然大悟,“哦,可以象三角形那样一正一反的拼”
此时,剩下的任务80%的学生都会做了,我们还得继续的分下去,分成8份,16份……,极限思想的渗透,最终学生明白了:哦,把圆转化成长方形。
没法吃? 把各位上数字相加 不便吃? 再切一刀 ………… 好吃 很大的自然数能否被3整除 和还很大?
………… 好算
接下来就是我们所有教师的共同任务,让学生发现圆与转化后的长方形之间的关系。
所谓“化曲为直”就在此。
这样的教学可能更体现转化思想的培养。
二、从圆的面积计算想起
在小学数学图形教学中,转化思想一直是其中的一根线,它将图形教学贯穿起来。
不凡我们来梳理一下:
第一次在长方形面积教学中。
教材是这样呈现的:
在这里,我先举个自己刚上的平行四边形面积计算教研课的导入:
课件出示长方形
提问:该长方形的面积怎么计算? 4×2=8(平方厘米)
没问题。
接着我又出示?能写出4+4=8(平方厘米)吗?
此时我班的学生出现了争论。
一种观点这种做法结果虽是正确,但方法不对,因为长方形的面积公式是长×宽,怎么能写长加长呢?
一种观点是这种做法是正确的,根据乘法的意义4
4厘米
2厘米
三、从圆的面积计算做起。