小学数学思想方法的梳理(二化归(转化)思想。)
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小学数学思想方法的梳理(二)
课程教材研究所
王永春
二、化归思想
1.
化归思想的概念。
人们在面对数学问
题,
如果直接应用已有知识不能或不易解决该问题时,
往往将需
要解决的问题不断转化
形式,
把它归结为能够解决或比较容易解
决的问题,
最终使原问题得到解决,
把这种思想方法称为化归<
/p>
(转化)
思想。
从小学到中学,数学知识呈现一个由易到难、从简到繁的过程;然而,人们在学习数学、理解和掌握数学
的过程中,
却经常通过把陌生的知识转化为熟悉的知识、
把繁难的知识转化为简单的知识,
从而逐步学会解决
各种复杂的数学问题。因此,化归既是一般化的数学思想方法,具有普遍的意义;同时,化归思想也是攻克各
p>
种复杂问题的法宝之一,具有重要的意义和作用。
2.
化归所遵循的原则。
化归思想的实质就是在已有的简单的、
具体的、
基本的知识的基础上,
把未知化为已知、
把复杂化为简单、
p>
把一般化为特殊、把抽象化为具体、把非常规化为常规,从而解决各种问题。因此,应用化归
思想时要遵循以
下几个基本原则:
(
1
)数学
化原则,即把生活中的问题转化为数学问题,建立数学模型,从而应用数学知识找到解决问题
的方法。数学来源于生活,应用于生活。学习数学的目的之一就是要利用数学知识解决生活中的各种问题,课
程标准特别强调的目标之一就是培养实践能力。因此,数学化原则是一般化的普遍的原则
之一。
(
2
)熟悉化原则,即把陌生的问题转化为熟悉的问题。人们学习数学的过程,就是一个不断面对新知识
的过程;解决疑难问题的过程,也是一个面对陌生问题的过程。从某种程度上说,这种转化过程对学生
来说既
是一个探索的过程,又是一个创新的过程;与课程标准提倡培养学生的探索能力和
创新精神是一致的。因此,
学会把陌生的问题转化为熟悉的问题,是一个比较重要的原则
。
(
3
)<
/p>
简单化原则,
即把复杂的问题转化为简单的问题。
对解决问题者而言,
复杂的问题未必都不会解决,
但解
决的过程可能比较复杂。因此,
把复杂的问题转化为简单的问题,寻求一些技巧和捷径,
也不失为一种上
策。
(
4
)直观化原则,即把抽象的问题转化为具体的问题。数学的特点之一便是它
具有抽象性。有些抽象的
问题,直接分析解决难度较大,需要把它转化为具体的问题,或
者借助直观手段,比较容易分析解决。因而,
直观化是中小学生经常应用的方法,也是重
要的原则之一。
3.
化归思想的具体应用。
学生面对的各
种数学问题,
可以简单地分为两类:
一类是直接应用已有知识便
可顺利解答的问题;
另一种
是陌生的知识、
或者不能直接应用已有知识解答的问题,
需要综合地应用已有知识或创造性地解决的
问题。
如
1
知道一个长方形的长和宽,求它的面积,只要知道长方形面积公式的人,都可以计算出来,这是第一类问题;<
/p>
如果不知道平行四边形的面积公式,
通过割补平移变换把平行四边
形转化为长方形,
推导出它的面积公式,
再
计算面积,
这是第二类问题。
对于广大中小学生来说,
p>
他们在学习数学的过程中所遇到的很多问题都可以归为
第二类问题,
并且要不断地把第二类问题转化为第一类问题。
解决问题的过程
,
从某种意义上来说就是不断地
转化求解的过程,因此,化归思
想应用非常广泛。
化归思想在小学数学中的应用如下表。
知识领域
知识点
应用举例
数与代数
数的意义
整数的意义:用实物操作和直观图帮助理解
小数的意义:用直观图帮助理解
分数的意义:用直观图帮助理解
负数的意义:用数轴等直观图帮助理解
四则运算的意义
乘法的意义:若干个相同加数相加的一种简便算法。
除法的意义:乘法的逆运算。
四则运算的法则
整数加减法:用实物操作和直观图帮助理解算法。
小数加减法:
小数点对齐,
然后按照整数的方法进行计
算。
小数乘法:
先按照整数乘法的方法进行计算,
再点小数
点。
小数除
法:
把除数转化为整数,
基本按照整数除法的方
法进行计算,需要注意被除数小数点与商的小数点对
齐。
分数加减法:
异分母分数加减法转化为同分母分数加减
法。
分数除法:转化为分数乘法。
四则运算各部分
a + b = c,
c
-
a = b
间的关系
ab=c,
a=c
÷
b
简便计算
利用运算定律进行简便计算
方程
解方程:
解方程的过程,
实际就是不断把方程转化为未
知数前边的系数
是
1
的过程(
x=a
< br>)
。
解决问题的策略
化繁为简:植树问题、鸡兔同笼问题等。
化抽象为直观:
< br>用线段图、
图表、
图像等直观表示数量
< br>之间的关系、帮助推理。
化实际问题为数学问题:
2
化一般问题为特殊问题:
化未知问题为已知问题:
通过操作把三个内角转化为平角
空<
/p>
间
与
图
三角形内
角和
形
多边形的内角和
转化为三角形求内角和
面积公式
体积公式
正方形的面积:转化为长方形求面积
平行四边形面积:转化为长方形求面积
三角形的面积:转化为平行四边形求面积
梯形的面积:转化为平行四边形求面积
圆的面积:转化为长方形求面积
组合图形的面积:转化为求基本图形的面积
正方体的体积:转化为长方体求体积
圆柱的体积:转化为长方体求体积
圆锥体积:转化为圆柱求体积
统
p>
计
与
概
统计图和统
计表
运用不同的统计图表描述各种数据
率
可能性
运用不同的方式表示可能性的大小
4
.解决问题中的化归策略。
(
1
)化抽象问题为直观问题。
数学的特点之一是它具有很强的抽象性,
这是每个
想学好数学的人必须面对的问题。
从小学到初中,
再到
高中,
数学问题的抽象性不断加强,
学生的抽象
思维能力在不断接受挑战。
如果能把比较抽象的问题转化为操
作
或直观的问题,
那么不但使得问题容易解决,
经过不断的抽象→
直观→抽象的训练,
学生的抽象思维能力也
会逐步提高。下面举
例说明。
1
1
1
1
案例:
+
+
+
+„=
2
4
8
16
1
分析
:此问题通过观察,可以发现一个规律:每一项都是它前一项的
。但是对于小学和初中的学生来<
/p>
2
说,
还没有学习等比数列求和公式。<
/p>
如果把一条线段看作
1,
先取它的一半表示
,
再取余下的一半的一半表
1
1
示
,这样不断地取下去,最终相当于
取了整条线段。因此,上式的结果等于
1,
这样利用直观手段
解决了高
2
4
中生才能解决的问题。<
/p>
(
2
)化繁为
简的策略。
有些数学问题比较复杂,
直接解答过程会比较繁琐,
如果在结构和数量关系相似的情况下,
从更加简单的
问题入手,找到解决问题的方法或建立模型,并进行适当检验,如果能够
证明这种方法或模型是正确的,那么
3