小学图形面积问题中化归思想的教育价值

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  化归方法是指把待解决的问题通过某种恰当而又可行的转化,归结为我们已经解决过的或比较容易解决的问题,从而最终获得原问题的解答的手段、方式和方法。
  一、化归思想
  假如在你面前有煤气灶、水龙头、水壶和火柴,你想烧开水,应当怎样去做?回答:“倒掉壶中的水,并声称我已把后一问题化归成原先的问题了。”
  感悟:“把水倒掉”这是多么简洁的回答,但却说出了化归的根本特征,目的是引导我们感悟他独特的思维方式——转化。学习数学不是问题解决方案的累积记忆,而是要学会把未知的问题转化为已知的问题,把复杂的问题转化成简单的问题,把抽象的问题转化为具体的问题只有这样转化,学习数学起来就简单多了。
  (一)化归的定義
  化归,就是将一种形式转化归为另一种形式的过程。化归思想作为一种数学的思想方法,其基本的思维方式“不对新问题做出正面的解答,而是将新问题不断的变形,直到把它转化为能够解决为止”。
  (二)化归的原则
  基本原则主要有熟悉化原则、正难则反原则、简单化原则等。数的认识来源于生活,又应用于生活。比如三年级有分数的初步认识、小数的认识,四年级有大数的认识、小数的意义等,都是密切聯系生活,我们在教学中应根据实际问题,转化为数学问题。
  如教学四上“大数的认识”中亿以内的数时,教师就可以根据化归思想创造性地使用教材,通过创设身边的生活情境来表示数,让学生感知所学的数并不能用来表示现实的数,产生一种大数的需要。这就需要教师有丰富的知识,有一颗爱学生之心,善于跟他们交朋友,在课堂教学中,循序渐进地引导学生去理解,感悟,以及运用。
  二、化归思想在图形面积教学中的教育价值
  (一)有利于深刻地认识数学教学内容
  在学习平面图形的面积计算时,我们通过动手操作探究长方形的面积公式,而学习平行四边形、三角形和梯形面积时,则是在已有的认知基础下进行转化探究,得出面积计算的公式。所以,在认识平面图形中就应渗透化归思想,为图形面积的计算打下基础。
  (二)有利于提高学生的数学素养
  掌握数学思想方法能增强学生的数学素质,数学知识离不开数学思想方法。三角形的面积,是把三角形转化为长方形或平行四边形,得出三角形的面积=底×高÷2;圆的面积:我们用剪一剪、拼一拼、旋转、平移的方法,把圆形化归为一个近似于长方形的图形。我们把没有学过的知识转化为我们已经学过的知识来解决新问题,这种解决数学问题的方法就是——化归的数学思想方法。
  (三)有利于教师以较高的观点分析和处理小学教材
  在三角形的面积计算中,引导学生用两个相同的三角形通过“拼一拼”的方法把两个相同的三角形拼成一个平行四边形。在圆的面积学习中运用已有的转化思想进行探究,潜移默化的运用化归的思想方法解决面积计算中的问题。
  在小学教学教材中一是数学知识,它明明白白地写在课本里,是有形的;二是数学思想方法,它是渗透在知识体系中的,是潜在的。教师以较高的观点分析教材和处理教材,科学地、灵活地设计教学方法,提高课堂教学效率。例如,《圆的面积》教学中化归思想方法的渗透。教学过程如下。
  1.确定“转化”的策略
  预设:(出示画有长方形、正方形、平行四边形、三角形、梯形的图)
  2.尝试“转化”
  师:圆的面积能不能也可以化(?)为(?)来得出它的计算公式。
  生:我们可以先切割,再转化。师:那又怎样切割?生:沿着它的直径切下去。
  师:这样会有什么效果呢?想不想看看?(想)我们看(师演示),你们发现了什么?(生:出现了两条直的直径、线段)
  师:对,刚才我们说化曲为直,终于完成了这一步,但还不够,还要化圆为方。同学们,我们已经切了一刀了,还想不想再切?(想)那怎样切?(生:沿直径竖着切。)
  师:我们再切看看,这四个是什么图形?(生:是近似的等腰三角形。)
  师:现在我们能不能有办法求圆的面积?
  师:我们再切,然后再拼一拼看看。(先后把圆分成4等份、8等份、16等份的圆演示。)我们所拼的这些图形越来越近似什么图形?
  生:这些图形越来越近似(平行四边形)长方形。
  师:如果这样无限地切分下去,就慢慢地转化成了长方形是吧?
  师:同学们看,老师把圆分成的64等份、128等份的圆,它们是不是更近似长方形?
  3.学生合作探究,推导公式
  (1)讨论探究,出示提示语
  问题一:转化后长方形的长相当于圆的 ,宽相当于圆的 ?
  问题二:你能从计算长方形的面积推导出计算圆面积的公式吗?
  (2)演示公式推导过程(重点详细讲解)
  (3)揭示字母公式
  S = πr2
  通过渗透一种转化的思想,引导学生抽象概括出新的问题可以转化成旧的知识,利用旧知识解决新的问题。生动形象地展示了化曲为直的剪拼过程。这样处理教材,有利于学生更好地理解与掌握相关数学内容,有助于学生形成良好的认知结构,学生更乐意参与数学学习。
  三、小结
  化归思想方法能帮助学生化未知为已知,化难为易,化繁为简,化曲为直。我国古人也说:“授人以鱼不如授人以渔”。所以,一堂真正具有思想深度的数学课,留给学生是心灵激荡的数学思考和长久受用的解决问题的数学方法,这是研究与学习数学思想方法的价值所在。
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