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转化思想在初中数学解题教学中的实践路径探索

作者

郑璟乐

浙江省金华市东阳市外国语学校 322100

引言

数学解题的本质常在于智慧的“转化”而非机械的“计算”。作为数学思维的灵魂,转化思想贯穿知识构建与问题解决全过程。初中生处于抽象思维发展的关键期,面对几何证明、代数应用、函数关系等复杂问题时易产生畏难情绪。此时,将陌生情境转化为熟悉模型、隐含关系转化为显性条件、综合问题转化为基础模块的能力至关重要。探索转化思想在浙教版初中数学解题教学中的有效实践路径,旨在解决学生“想不到”、“转不动”的困境,使其掌握以不变应万变的思维利器。

一、转化思想的核心价值与教学起点

转化的本质是将陌生、复杂或难以直接处理的问题,通过特定策略,等价或化归为熟悉、简单或已有方法可解的问题。其在浙教版教材中体现广泛:勾股定理的多种证明(如弦图法体现的面积转化)、解分式方程去分母化为整式方程、添加辅助线构造全等三角形等,皆是转化思想的生动演绎。其核心价值在于“化难为易、化繁为简、化生为熟”。教学中需以教材实例为起点,帮助学生明确这一思想的普遍性与实用性,奠定应用的认知基础。

二、转化思想落地的核心实践路径

(一)敏锐识别:捕捉“转化点”

数学问题的解决往往始于对关键障碍的识别。教师需要培养学生跳出具体计算步骤,从整体结构分析问题的习惯。这种分析包含三个层面:题目条件与结论之间的逻辑距离有多远;哪些条件或关系形式是学生不熟悉的;已有知识体系中是否存在类似结构的解题模型。这种识别能力的培养需要长期积累,教师应在每道例题讲解时示范这种分析过程。以浙教版“多边形面积”为例,当学生遇到不规则图形面积计算时,教师不应直接告知分割方法,而是引导学生观察图形边角特征:是否存在平行或垂直关系?能否通过作辅助线形成基本图形组合?例如将梯形转化为矩形和三角形的组合,或将复杂组合图形拆解为若干个规则图形的和差关系。这种识别训练能帮助学生建立条件—目标—转化的思维链路。

(二)建立联系:激活“转化器”

在识别出问题的“转化点”后,关键在于引导学生调用恰当的“转化器”——即一系列核心的转化策略,将问题顺利导向可解状态。初中数学解题中常用的核心转化策略主要包括:‌数形互化、等价替换、模型迁移、分解组合‌等。教师需帮助学生理解每种策略的适用情境与操作要领,培养其根据问题特征灵活选择和组合策略的能力。在初中数学教学中,数形互化作为转化思想的核心策略之一,其关键在于建立代数与几何之间的双向思维通道。以解一元二次不等式为例,这一策略的运用能够直观展现数学问题的转化过程。当面对形如 x2-5x+6>0 的不等式时,传统代数解法需要讨论复杂的符号变化,而采用数形互化策略则能化繁为简。教师应引导学生先将不等式转化为函数问题,绘制对应的二次函数 y=x2-5x+6 的图像,通过观察抛物线与 x 轴的交点(即方程的根)和开口方向,直观判断函数值大于零的区间。这种将抽象不等式转化为具体函数图像的过程,不仅降低了问题的认知难度,更培养了学生的几何直观能力。在实际教学中,教师需要循序渐进地引导学生理解三个关键转化步骤:首先将不等式标准化为函数表达式,其次准确绘制函数图像并标出关键点,最后通过图像分析确定解集范围。通过这样的系统训练,学生能够逐步掌握将代数问题转化为几何直观的思维方法,在面对更复杂的数学问题时,自然联想到运用数形互化这一强有力的转化工具。这种转化能力的培养,不仅限于一元二次不等式,更为学习函数性质、方程求解等更抽象的数学内容奠定了坚实的思维基础。

(三)方法训练:强化“转化力”

在初中数学教学中,培养学生运用转化思想解决问题的能力需要通过系统的方法训练来强化这种思维模式。以二次函数最值问题的变式训练为例,这种循序渐进的训练方式能有效提升学生的转化能力。教师可以先从基础题型入手,给出固定周长的矩形求面积最大值的问题,引导学生建立二次函数模型并利用顶点坐标求最值。当学生掌握基本方法后,可以逐步增加题目复杂度,如将矩形变为直角三角形,让学生理解虽然几何图形变化了,但建立函数模型求最值的转化思路是不变的。进一步可以引入实际应用场景,如给定材料成本约束,要求设计最优化的包装盒尺寸,这时学生需要将经济因素转化为数学约束条件,再运用相同的转化策略求解。最后可以过渡到动态几何问题,如求运动中的线段长度最值,这需要学生将动态问题静态化处理,通过建立时间与长度的函数关系来转化问题。这种由浅入深的变式训练设计,既保持了核心转化策略的一致性,又通过情境变化避免了机械套用,促使学生真正理解转化思想的本质,在面对新问题时能够灵活运用这一强大的思维工具。

三、教学实施的关键建议

教学过程中应当注重循序渐进地展示思维过程,避免直接给出完美答案,而是通过示范解题中可能遇到的障碍和调整过程,让学生看到真实的探索路径。比如在讲解几何证明题时,教师可以故意展示添加不同辅助线后的尝试与修正过程,引导学生理解碰壁也是解题的重要组成部分。同时要特别重视解题后的反思环节,通过设计转化方法选择原因、关键步骤分析、替代方案探讨等反思性问题,帮助学生从具体题目中提炼出普适性的转化策略。在实际操作中,教师要深入研读浙教版教材,充分挖掘其中蕴含转化思想的典型例题,如勾股定理证明中的面积转化、分式方程化为整式方程的处理等,将转化思想的培养与日常教学内容有机融合。教师还要善于建立不同章节知识点间的内在联系,让学生体会到转化思想贯穿于整个初中数学知识体系。通过这样系统的教学实施,既能避免转化思想沦为空洞说教,又能确保其在解题实践中真正发挥作用,最终帮助学生建立灵活运用转化策略解决各类数学问题的能力。

结论

转化思想是学生突破初中数学解题困境、发展核心素养的关键。在通过铺设“识别转化点→激活转化器(策略)→训练转化力(题组)”的清晰路径,并辅以循序渐进的引导、真实的思维暴露以及深度的解题后反思,能使这一思想切实落地生根。学生由此能更加熟练掌握数形互化、等价替换、模型迁移、分解组合等核心策略,逐步将解题经验淬炼为灵活的思维策略。

参考文献:

[1] 胡雷 . 转化思想在初中数学解题中的应用 [J]. 数理天地(初中版),2024(7).

[2] 邵泽军 . 转化思想在初中数学解题教学中的应用 [J]. 数理化解题研究 ,2024(35).

[3]戴国庆. 转化思想在初中数学解题中的应用与实践[J]. 数理天地(初中版),2025(1).