转化思想在小学数学“多边形的面积”教学中的运用策略探究

2024-12-31 00:00:00蒋雅莉
数学学习与研究 2024年14期
关键词:转化思想小学数学

【摘要】“多边形的面积”是小学数学“图形与几何”领域第三学段的重要内容,在教学体系中占据着承上启下的地位,而转化是数学思想方法的核心,将转化思想引入“多边形的面积”,不仅能够强化学生的推理意识和思考能力,也能使课程内容化繁为简,提高学生的学习效率.文章主要研讨转化思想在小学数学“多边形的面积”教学中的运用价值,并立足具体的教学需求,结合多样化的教学手段,探索转化思想的实践运用策略,以期增强“多边形的面积”的教学质量.

【关键词】转化思想;小学数学;“多边形的面积”

转化思想是数学思想的重要构成部分,主要指将一种研究对象,在一定条件下转化为另一种研究对象的思维方式.人教版小学数学五年级上册“多边形的面积”这一单元的教学内容,是图形转化的集中体现,为转化思想的运用提供了有效载体.因此,教师在优化“多边形的面积”教学时,可以将转化思想贯穿于教学的全过程,采用生动有趣的教学手段,设计多姿多彩的图形探索活动,使学生基于转化思想,理解图形面积度量的本质,从而突破教学目标,促进学生在数学思想方法层面的不断深化.

一、转化思想在小学数学“多边形的面积”教学中的运用价值

(一)能够促进学生的新旧知识衔接

数学知识并不是孤立存在的,而是具有极为紧密的内在联系,只有保障新旧知识的环环相扣,才能为学生构建系统化的数学知识体系.而转化思想在“多边形的面积”中最主要的运用价值,就是能够促进学生的新旧知识衔接,该单元的教学活动,是在学生掌握长方形的周长与面积、认识多边形特征等基础上开展的.从人教版教材的编排思路来看,每一种多边形的面积计算,都是按照“转化—推导—运用”的流程来推进的,涉及“把未知转化为已知”的转化思想,加强渗透这一思想方法,有助于学生经历将“新图形”转化为“旧图形”的过程,唤醒他们已有的知识经验,降低探索新知的难度,从而借助转化思想,在新旧课程之间搭建桥梁,为学生打造更加完整的数学知识链.

(二)能够锻炼学生的公式推导能力

小学数学“多边形的面积”这一单元的教学目标,主要是让学生掌握平行四边形、三角形、梯形的面积计算公式.公式教学又特别注重学生的自主探究,倘若教师直接把公式灌输给学生,就会让学生失去独立思考的机会,不仅削弱了学生的公式推导能力,也不利于学生后期对多边形面积公式的实践应用.而在“多边形的面积”中运用转化思想,能够锻炼学生的公式推导能力,该单元中不论是基本图形的面积公式,还是组合图形的面积计算,都需要借助已有的面积公式逐步地转化和推理.因此,转化思想的融入,有益于激活学生的逻辑推理思维,使学生发挥主观能动性,参与面积公式的思考、探索和建构,感知公式的来龙去脉,从而显著增强学生的公式推导能力.

(三)能够发展学生的空间观念

“多边形的面积”是“图形与几何”领域的关键课程,承担着培养学生空间观念的重要责任.新课标也指出,“空间观念是学生形成空间想象力的经验基础,有助于学生理解现实生活中空间物体的形态与结构.”而在“多边形的面积”教学中运用转化思想,是发展学生空间观念的主要途径.转化思想在该单元中的渗透方式,主要包括图形的分、合以及先分后合,能够动态地呈现空间图形的转化过程,有助于学生把握图形转化前后要素之间的联系,使学生感知图形的运动和变化规律,并形成良好的空间方位感和想象力,这些都是学生空间观念获得完善的标志.

二、转化思想在小学数学“多边形的面积”教学中的运用策略

(一)创设直观的图形情境,渗透转化思想

虽然五年级的学生已经对图形认识和图形测量积累了一定的经验,但是“多边形的面积”学习对于学生而言,仍然具有较高的挑战性,主要原因是面积度量的本质较为抽象,而学生的抽象思维能力尚未完善,容易遇到一些认知障碍.转化思想在教学中的运用,需要让学生经历几何直观的过程,从这个角度来讲,创设情境是非常有必要的,图形情境越直观,学生理解转化思想的难度就越低,还能克服抽象思考方面的困难.因此,教师应该根据具体的课程内容,遵循学生的认知发展规律,开发教材资源、实物资源等,创设直观的图形情境,引导学生具象化地认识图形的转化,以此促进转化思想的初步渗透,激发学生的深度探索兴趣.

例如,人教版五年级上册“多边形的面积”中“平行四边形的面积”一课的教学中,教师在创设直观情境时,就可以让学生观察教材第85页的主题图,同时设问导学:同学们,主题图上有什么?它们分别是什么形状?学生:有两个花坛,一个是长方形,另一个是平行四边形.教师:那么大家认为这两个花坛,哪一个更大一些?学生:直接用眼睛观察,很难看出哪个花坛更大,要想比较它们的大小,必须计算出它们的面积,但是我们只会计算长方形的面积.教师:同学们说得非常好!下面我们就想办法,把平行四边形转化成长方形,看看能否得出平行四边形的面积计算公式.接下来,教师拿出一张平行四边形的卡纸,先沿着高剪开,再将剪下来的三角形向右平移,最后拼成一个长方形,继续问:观察原来的平行四边形和转化后的长方形,大家有什么发现?能否总结出平行四边形的面积计算公式?学生讨论后作答:转化之后的长方形的长,等于原来平行四边形的底,宽等于高,故而平行四边形的面积=底×高.教师板书公式:S=ah,并追加问题:如果教材主题图中,平行四边形花坛的底是6m,高是4m,那么它的面积该怎样计算?学生:S=ah=6×4=24(m2).这样通过直观化情境的辅助,转化思想能够得到有效融入与运用.

(二)开展动手型操作活动,验证转化思想

建构主义理论认为,“学生是知识意义的主动构建者,不是外界刺激的被动接受者.”数学教学也同理,要想实现转化思想在“多边形的面积”中的有效运用,不能凭借教师单方面地灌输,而是要侧重发挥学生的主体性,使学生亲身参与知识的探索.操作活动深受学生的喜爱,具有开发智力、锻炼能力等作用,既适用于“多边形的面积”教学,也能吸引学生自发地体验转化思想.因此,教师应该结合实际的教学需求,精心地设计问题,让学生对多边形的转化,作出合理猜想,而后开展动手型操作活动,指导学生利用各种学具,进行图形的裁切或拼组,使学生在实践操作中验证转化思想,完成对新知的自主构建.

(三)应用信息化图例演示,呈现转化思想

“多边形的面积”这一单元的知识点较为庞杂,个别图形的面积公式推导,涉及多种转化方法,倘若将这部分内容完全地交由学生独立探究,他们很难高效完成,一方面是无法整理出全部的转化方法,另一方面是不便于展示图形转化的过程,影响学生对多边形面积计算公式的透彻理解.而信息工具有着优越的展示功能,可以便捷地呈现图形的转化.因此,在运用转化思想时,教师应该坚持以自身为主导、以学生为主体的原则,针对多边形较为复杂的转化过程,着重应用信息化图例,实施演示教学,使学生将图形转化前后的要素尽收眼底,让他们在观察和思考的基础上,概括多边形的面积公式,从而更好地呈现转化思想,发挥信息工具的教学优势.

(四)启发组合图形的分解,感悟转化思想

小学数学“多边形的面积”这一单元教学中,除了基本图形的面积计算,还包括组合图形,这部分内容属于课程体系中的重难点内容,也是转化思想的主要渗透点.通常情况下,组合图形的面积,是不能直接套用公式来计算的,而是要先将其拆解成基本图形,再进行分别计算.因此,教师在开展“多边形的面积”教学时,必须把握课程的重难点,结合具体的图示,采用问题点拨等手段,启发学生探索组合图形的分解方法,使其感悟复杂图形到简单图形的转化,提高学生对组合图形的面积计算效率,从而拓展转化思想的渗透深度和广度.

例如,人教版五年级上册“多边形的面积”中“组合图形的面积”一课中,教师让学生自行观看教材97页例4的图片,并提问:同学们,例题中的图片,是一个什么形状的组合图形?学生:看起来是一间房子侧面墙的形状.教师:那么大家能否直接算出这个组合图形的面积?学生:不能,要根据组合图形的自身条件,把它转化成基本图形.教师:没错,要想知道组合图形的面积,必须先将其分解成容易计算的已知图形,下面请大家合作研究这个组合图形的分解方法,并结合转化之后的图形,以及教材图片上的数据,算出它的面积.学生探究后汇报:这个组合图形一共有两种分解方法,方法①是分成一个三角形和一个正方形,要用三角形和正方形的面积计算公式,分别算出它们的面积再相加,即5×5+5×2÷2=30(m2);方法②是从组合图形的中间作一条对称轴,把它分成两个完全一样的梯形,要用梯形的面积计算公式,先算出一个梯形的面积,再乘2,即(5+5+2)×(5÷2)÷2×2=30(m2).如此,通过对组合图形面积的分解和计算,学生可以深刻地感悟到转化思想.

(五)设计生活化随堂习题,应用转化思想

数学是源于生活,对应用于生活的,而“多边形的面积”知识点在日常生活中广泛存在,应用转化思想的最终意图,不仅是为了加速学生对各种面积公式的理解和掌握,还包括培养学生的数学应用能力,如果在学生探知多边形面积公式之后,教师就草草地结束教学,学生就会失去学以致用的机会,甚至会陷入死记硬背、生搬硬套的学习误区,削弱转化思想的渗透效果.因此,教师必须秉持生活教育观念,聚焦课程的实践练习环节,基于具体的多边形公式,设计生活化的随堂习题,引领学生应用面积公式和转化思想,针对生活实际问题,展开思考、分析和解决,从而实现学生对数学思想方法的活学活用,强化学生的数学实践力.

例如,人教版五年级上册“多边形的面积”中“梯形的面积”一课的教学中,经过前期的学习,学生对梯形面积的计算方法,已经了然于心,后续的教学侧重点是转化思想的实践应用.为此,教师可以出示一张水渠的横截面图片,并引出生活化习题:同学们请看,这个水渠的横截面是一个梯形,渠口宽2.6m,渠底宽1.2m,渠深1m,大家能否运用转化思想,以及梯形的面积计算公式,求出水渠横截面的面积?学生互动讨论后反馈:梯形的面积计算公式是S=(a+b)×h÷2,在这道题中,虽然没有直接说明上底、下底和高的数量条件,但是给出了渠口宽、渠底宽、渠深的数据,我们可以将渠口宽转化成上底,渠底宽转化成下底,渠深转化成高,代入公式可得S=(a+b)×h÷2=(2.6+1. 2)×1÷2=1.9(m2),水渠横截面的面积是1.9平方米.如此,通过开展生活化的随堂训练,学生能够灵活地应用转化思想,并体验到学数学、用数学的乐趣.

结 语

总而言之,转化思想在小学数学“多边形的面积”中有着突出的运用价值,能够促进学生的新旧知识衔接,锻炼学生的公式推导能力,发展学生的空间观念素养,对提高教学水准发挥着积极的影响.教师应该深入分析“多边形的面积”的课程内容,探索转化思想的切入点,通过创设直观的图形情境、开展动手型操作活动、应用信息化图例演示、启发组合图形的分解、设计生活化随堂习题等路径,多角度地渗透转化思想,促使学生经历将未知图形转化为已知图形的过程,最终实现对多边形面积公式的熟练应用,从而收获丰硕的教学成果.

【参考文献】

[1]杨松灯.小学数学逆向教学的设计与实践:以“多边形的面积”教学设计为例[J].福建教育学院学报,2023(9):10-12.

[2]王晓玲.小学数学单元整体教学实践设计与实施:以“多边形的面积”单元教学为例[J].天津教育,2023(17):31-33.

[3]冯富富.转化思想在小学数学多边形面积中的运用[J].新课程,2020(13):25.

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