让解决问题的策略在自然中生成
对转化策略教学的思考
发布时间:2018-05-21   点击:   来源:原创   录入者:陈怡

《课标(2011年版)》明确提出四大课程目标:知识技能、数学思考、情感态度、问题解决,解决问题是学生对要解决的问题进行思考、深入分析、寻求最合适的方法解决问题的动态过程。培养学生“解决问题的策略”,不仅能足课程标准提出的培养学生解决问题能力的要求,形成解决问题的基本策略,创造性地决问题,发展实践能力与创新精神,还可以提高学生的核心素养,为未来社会培养具备数学核心素养的人才。

为突出“问题解决”的课程目标要求,苏教版作了有益的尝试,专门设置了“解决问题的策略”教学单元。教材中对“解决问题的策略”这一内容的呈现方式是以大单元的形式单独出现的,每个单元知识的呈现顺序主要是:“例题呈现---问题引导---方法呈现---策略总结---试一试---练一练---单元练习”。

我认为苏教版解决问题的策略可以分为以下三类:一、基本策略:从条件想起的策略和从问题想起的策略。二:辅助策略:列表策略和画图策略。三:特殊策略:列举策略、转化策略和假设策略。 转化策略作为一种特殊策略就是把要解决的问题变换成另一个与此有关系的问题进行解答,从而达到化难为易、化繁为简的目的。其实质就在于把未知的、陌生的、复杂的问题转化为已知的、熟悉的、简单的问题。转化策略安排在五年级下册,引导学生转化条件、转化问题或转化思路,根据具体的情况选择合适的转化方法,化复杂为简单,通过变换拓宽学生思维,从而促成问题的解决。

五下《解决问题的策略》教材安排一是利用图形的转化,联系曾经的转化活动,感悟转化是解决问题的一种有效策略。如,例1先出示方格纸上两个形状不同的图形的面积,学生要直接看出面积哪个大有困难,即使数方格比较面积也很麻烦。教材鼓励学生在直观的问题情境中想到转化,让学生自主操作图形转化解决问题,体会图形的运动是实现图形转化的重要手段,初步体验转化的意义与作用,使转化思想从潜在状态进入活跃状态。二是借助图形直观,寻找转化的方向与方法,应用转化策略解决更多问题。如例2是一道计算题,在观察分析算式特点后学生通常想到的通分确实也用到了转化策略,而后例题再追问这道题能不能转化成更简单的算式,并借助图形直观帮助学生实施算法的优化。这样的安排让学生对转化有更深入的思考,既受到“数形结合”思想的熏陶,又强化了用转化解决更多问题的意识。

一、设置目标,突出转化

设置合适的教学目标,突出策略的中心位置。首先,教学目标要面向全体学生,立足于学生的年龄及认知发展水平,既要考虑到学困生的学习上可能存在的问题,又要考虑到学有余力的学生能够在掌握的基础上有所拔高,使得全体学生都能得到充分的学习发展。其次,教学目标要促进学生的全面发展,有机地将情感、态度价值观、知识、技能等多方面目标融合在一起。再者,教学目标不光光是这个课时或是这一阶段的学习目标,还应发掘学生的潜能,发展多元智力结构,多方面对学生的发展进行培养。因此本课毛老师设计的教学目标是是使学生在直观的情境中想到转化,并应用图形的平移和旋转知识进行图形的等积、等周长的变形,学会运用转化的策略分析问题,并能根据问题的特点确定具体的方法,从而有效的解决问题。使学生在对解决实际问题过程的反思中,感受解决问题策略的特点和价值,进一步培养思维的条理性和严密性。使学生进一步积累解决问题的经验,增强解决问题的策略意识,获得解决问题的成功体验。

二、创设情境,渗透转化

小学数学的学习应该是与日常生活密切联系的,数学情境是沟通抽象的数学问题与现实生活的桥梁。。如毛老师在教学“转化策略”开始时,她从学生已有的学习经验出发,积极创设了“曹冲称象”的趣味故事情境,激发了学生的好奇心,唤醒学生的问题意识,引发学生产生发现问题和解决问题的渴求和欲望。并提问学生:“好的故事总能给人以启迪,从故事中,你受到了哪些启发呢”?学生自由交流感受后毛教师小结:能将复杂的事情与简单的事情相转化,从而巧妙的解决了问题。培养数学核心能力需要教师创设探究性的问题情境,在问题情境中激发学生运用数学知识推理的欲望。新课程提倡学生是学习的主体,课堂教学中学生应是学习的主人,因此教师要根据学生已有的知识经验和学习内容的特点,创设能让学生自主探究的问题情境,引发学生探究、推理的动机。因此问题应该是在保证科学性的前提下,具有一定的探究性,并有益于调动学生学习数学的积极性之后又在玩小棒游戏中,使学生体会换个角度思考问题能让问题变得简单让学生在有趣的情境中开始数学学习,充分激发了学生学习新知识的兴趣,调动了学生参与学习的积极性。由此可见,在教学解决问题的策略时,创设有效的问题情境,能使学生置身于问题情境中,从而自觉地产生需要某种策略的心理感受。

三、分析问题,感知转化。

分析问题是解决问题的核心环节,分析问题的过程需要学生在正确理解问题情境的基础上,充分利用已有的知识经验,观察条件信息,根据条件与要达到的目标选择合适的表征方式。在问题的分析阶段,要引导学生采用多种方式表征问题,通过对问题的变换实现转化问题、解决问题的目标。分析问题的过程应是学生自主思考的过程,要在学生独立思考的基础上,加强与他人的合作交流,培养学生的数学交流能力。而策略,有时只可意会,难以言传,让学生经历观察、猜测、操作、计算、推理、体验等形成策略的过程,是解决问题策略教学必须追求的重要目标。毛老师在教学时分三个步骤:①出示例1,让学生比比哪个图形面积大一些,能一眼看出来吗,让学生根据自己的经验猜测,同学们各抒己见。②提问:你打算怎样比较这两个图形的面积?学生交流后认为,使用数方格比较面积也很麻烦,可以把它们都转化成规则图形再比较。③让学生认真观察图形特点,独立思考可以怎么转化后,动手操作将这两个图形都转化为长方形后再比较面积大小,注重交流转化方法,重点让学生描述图形分割、旋转、平移、拼合的过程,体会图形的运动是实现图形转化的重要手段。学生亲历操作,唤起思维的深度参与,策略的形成才能真正有望实现内化于心,外化于行。

四、解决问题,应用转化

解决问题策略的教学,只有辩证认识数学思想和实际问题的关系,才能智取策略运用的“制高点”。通过些实际问题的解决,学生可以体会解题过程中的数学思想,在发展数学思想的基础上不断提高解决问题的能力。因此教师不能忽视例题和习题对形成策略的作用,因为不经过解决问题的实践,就体会不到其中蕴含的思想方法。练习题应当由学生独立思考,自主完成,全班交流时要引导学生将自己解决问题的方法用数学语言准确表述出来,认真倾听他人解决问题的思路,理解其转化方法,并能作出适当的评价。例1的练习题设计是图形的转化,包括图形面积与周长的计算。图形面积的转化重点让学生解决“练习十六”第2题的第三个图形,引导学生用准确的方法转化,并实施操作,观察比较,保证转化前后的面积相等。图形周长的转化重点解决练习十六”第9题圆的周长,在初步分析的基础上,课件演示转化过程,体会要求的周长即为大圆的周长。

  ①“练习十六”第2题。

  你能用分数表示涂色部分吗?可以用什么方法呢? (转化) 分别是怎样转化呢?要注意什么问题? (不能改变围形面积的大小)

  ②“练习十六”第3题。

  你打算怎样求出9小块草坪的面积,同来互相交流自己的想法。

  如果用大正方形的面积直接减去四条小路的面积得到的就是草坪的面积吗? (不是,两条路重叠的部分被算了两次)这样还要算两条路重叠部分的面积,太麻烦了!

  你有简便的方法吗?怎样转化比较简便? (通过平移, 9个小长方形拼成一个的卡方形)拼成的长方形的长和宽各是多少?

五、回顾反思,领悟转化

学生在问题解决的过程中,大多重视问题解决的结果,而忽视了对问题解决过程的回顾与反思。苏教版在教材解决问题策略单元设置了回顾与反思的环节,我们在教学中应当加以重视和指导。一是要重视学生对解决问题过程的反思,即引导学生在解决问题的过程中学会反思,形成反思的习惯;二是要重视学生在解决问题后进行回顾,可以引导学生回顾解决问题时运用了什么策略,思考解决这一问题是否还有更好的策略。 “反思是数学思维活动的核心和动力,通过反思才能使现实世界数学化。”因此,把握回顾与反思这个教学的“关键点”,势必提升学生对策略的内化,对后续学习起到积极的推进作用。例1教学后,教师可以引导学生做如下反思:解决两个形状不同的图形的面积比较问题,我们运用的是什么策略?为什么要把原来的图形转化成长方形呢?回顾解决问题的过程,你有什么体会?之前,我们曾运用转化的策略解决过哪些问题?学生独立思考,回顾运用过的转化方法,小组内交流,验证自己的想法正确与否,同时从别人的发言中丰富自己的认识。学生以小组为单位汇报,师生共同评价。推导圆的面积公式,把圆平均分成许多份,可以近似拼成一个长方形,根据长方形的面积公式推出圆的面积公式。平行四边形的面积转化为长方形的面积;三角形的面积转化为平行四边形的面积;梯形的面积转化为平行四边形的面积....

    在面积公式的推导过程中,“等积变换” 的方法运用得很普遍,在学习数的计算时有没有运用到转化的策略把没有学过的知识转化为学过的知识呢?

    异分母分数的加减法,是转化为学过的同分母分数的加减法来计算的;小数乘法计算,是转化为整数乘法计算:除数是小数的除法,是转化为除数是整数的除法进行计算。通过系列的回顾反思,学生会明白:转化的方向(化复杂为简单,化未知为已知)、转化的前提(等值转化)、转化的方法(平移、 旋转、数形结合等)。同时,教师可以让学生进一步体验转化的意义、作用和广泛应用,从而对转化产生积极的情感。

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