俞烽
【摘 要】學(xué)生的數(shù)學(xué)分析能力和解決問題的能力,是學(xué)生數(shù)學(xué)思維的重要體現(xiàn)。培養(yǎng)學(xué)生的分析和解決問題的能力,對(duì)于提高學(xué)生的邏輯思維能力和提高學(xué)生的綜合素質(zhì)都具有積極的意義。本文將從幾個(gè)方面來談?wù)動(dòng)绊憣W(xué)生數(shù)學(xué)分析和解決問題能力的主要因素,以及如何提高學(xué)生的數(shù)學(xué)分析和解決問題的能力,來達(dá)到提高學(xué)生數(shù)學(xué)思維的目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】分析問題;解決問題;能力培養(yǎng)
在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師過于注重學(xué)生解題技巧的訓(xùn)練,而忽略了學(xué)生數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng),這樣的數(shù)學(xué)教學(xué)方式,已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)在素質(zhì)化教育的要求。因此,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,要注重培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力,使學(xué)生形成自己獨(dú)特的邏輯思維和數(shù)學(xué)思維,提高解決實(shí)際問題的能力。接下來,筆者將結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),從多個(gè)方面來談?wù)動(dòng)绊憣W(xué)生數(shù)學(xué)分析和解決問題能力的主要因素,以及如何在數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)分析和解決問題能力。
一、影響學(xué)生數(shù)學(xué)分析和解決問題能力的主要因素
主要因素一:學(xué)生的審題能力
審題是分析和解問題的前提,是對(duì)已知條件的全面認(rèn)識(shí),是學(xué)生將書面文字轉(zhuǎn)換為邏輯推敲的過程,審題的好壞將直接影響著后續(xù)的解題。學(xué)生的審題能力是指充分理解題意的基礎(chǔ)上,能挖掘題目的本質(zhì)問題,并找出隱含條件,將問題進(jìn)行必要轉(zhuǎn)化的能力。
例1.若cos(α+β)=,cos(α-β)=則tanαtanβ的值為?
這題的審題需要學(xué)生有較強(qiáng)的挖掘隱含條件的能力,題目所給的條件和要求的問題沒有直接的關(guān)系,但是可以將tanαtanβ寫成,就可以找到內(nèi)在聯(lián)系,用方程就可以解決問題。
(下轉(zhuǎn)第35頁)
(上接第34頁)
由此可見,此題的關(guān)鍵在于審題,找出隱含關(guān)系。所以說,學(xué)生的審題能力是影響影響學(xué)生數(shù)學(xué)分析和解決問題能力的主要因素之一。
主要因素二:綜合應(yīng)用知識(shí)、方法、思想的能力
高中數(shù)學(xué)涉及的知識(shí)、方法、思想等內(nèi)容非常繁多,能否綜合地應(yīng)用知識(shí)、方法、思想來解決問題將直接關(guān)系到學(xué)生的遷移知識(shí),靈活解決問題的能力。學(xué)生只有對(duì)知識(shí)、方法、思想有一定的理解和掌握,才能解決一些基本問題,運(yùn)用好知識(shí)、方法、思想才能使問題解決的更順暢、準(zhǔn)確。
例2.若f(x)=-ax,且a>0。
(1)求解f(x)≤1;
(2)當(dāng)a取何值,能使f(x)在[0,+∞)上是單調(diào)函數(shù)。
這題需要學(xué)生綜合運(yùn)用不等式的求解、函數(shù)的單調(diào)性等基本知識(shí),以及分類討論的思想,并配合一定的推理和運(yùn)算能力,才能完整的解題。因此,綜合應(yīng)用知識(shí)、方法、思想的能力是影響影響學(xué)生數(shù)學(xué)分析和解決問題能力的主要因素之一。
主要因素三:數(shù)學(xué)建模能力
學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力會(huì)影響到學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,因?yàn)閿?shù)學(xué)建模能力是解決實(shí)際問題的主要手段,學(xué)生將問題轉(zhuǎn)換為自己熟悉的模型便能快速解決問題。
例3.企業(yè)內(nèi)一臺(tái)碾壓機(jī)的示意圖如下,材料從一端進(jìn)入,經(jīng)過若干工序,逐步壓薄后從另一端出來。
若待碾壓的材料厚度為α,設(shè)計(jì)需要厚度為β,每道工序?qū)Σ牧系臏p薄率不超過r0,問碾壓機(jī)至少需要多少道工序來碾壓?
這題需要具備一定的數(shù)學(xué)建模能力,在理解“每道工序?qū)Σ牧系臏p薄率不超過r0”的基礎(chǔ)上,將實(shí)際問題轉(zhuǎn)換為等比數(shù)列模型,也就是平均變化率模型,否則此題容易出錯(cuò)。因此,數(shù)學(xué)建模能力是影響影響學(xué)生數(shù)學(xué)分析和解決問題能力的主要因素之一。
二、培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)分析和解決問題能力的方法
1.注重引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)數(shù)學(xué)規(guī)律和數(shù)學(xué)思想
學(xué)生的數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)思維是建立在數(shù)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)之上,對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和發(fā)展,是學(xué)生經(jīng)過思考和訓(xùn)練之后形成的自己的一套思維模式,是數(shù)學(xué)意識(shí)的體現(xiàn)。數(shù)學(xué)規(guī)律和數(shù)學(xué)思想,是經(jīng)過歸納總結(jié)形成的具有,普遍意義的數(shù)學(xué)方法,它能夠幫助學(xué)生透徹的分析問題和解決問題,是學(xué)生將課本上的知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己的經(jīng)驗(yàn)。因此,教師在教學(xué)過程中,不能過于注重?cái)?shù)學(xué)技巧的傳授,要引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)常總結(jié)歸納數(shù)學(xué)規(guī)律,形成自己的數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)思維,來提高學(xué)生的數(shù)學(xué)分析和解決問題能力。
例如,分類討論思想,是高中數(shù)學(xué)常用的數(shù)學(xué)思想之一。在數(shù)學(xué)概念方面,應(yīng)用分類思想,可以將等比數(shù)列的求和公式按公比q分類,對(duì)直線方程按斜率k分類等等;在解題方面,可以在含參數(shù)問題中對(duì)參數(shù)的分類討論,對(duì)解不等式組中解集的討論等等。又如,不同數(shù)學(xué)方法的匹配選擇。教師要使學(xué)生掌握二次函數(shù)中的配方法,含參數(shù)問題用的待定系數(shù)法等等。這些方法和思想都是通用的,使學(xué)生掌握這些內(nèi)容,能提高學(xué)生用正確的方法和思想來解決一類問題的能力,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)分析和解決問題的能力。
2.強(qiáng)化應(yīng)用教學(xué),提高模型辨識(shí)度
學(xué)生能否用正確的方法、知識(shí)來分析和解決問題,是高考數(shù)學(xué)重點(diǎn)考察的內(nèi)容之一。在新的高考《考試說明》中強(qiáng)調(diào)“解決實(shí)際問題的能力”,這就要求學(xué)生具備較強(qiáng)的應(yīng)用題解決能力。在考試中,是借助各種實(shí)際問題中包含的各種數(shù)學(xué)原型,來考察學(xué)生的數(shù)學(xué)模型解決能力,而不是直接考察數(shù)學(xué)模型。所以說,學(xué)生對(duì)不同數(shù)學(xué)模型的辨識(shí),是做題的前提。那么這就要求,教師要強(qiáng)化應(yīng)用教學(xué),提高學(xué)生對(duì)模型的辨識(shí)度。
例如,最近幾年考試中出現(xiàn)的“生產(chǎn)成本問題”考察的是函數(shù)和均值不等式模型;“游泳池問題”是立體幾何、函數(shù)和均值不等式模型;“碾壓率問題”是不等式、數(shù)列和方程模型;“買賣問題”是二次函數(shù)和分段的一次函數(shù)模型等等。這些都需要教師在平時(shí)訓(xùn)練中,加強(qiáng)應(yīng)用教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生歸納各種數(shù)學(xué)模型,提高學(xué)生對(duì)模型的辨識(shí)能力。這樣才能使學(xué)生在做題中有的放矢,提高效率。
3.加強(qiáng)開放題型的訓(xùn)練,提高學(xué)生的思維發(fā)散能力
隨著素質(zhì)教育的推進(jìn),要求學(xué)生的綜合素質(zhì)越來越高,對(duì)數(shù)學(xué)的教學(xué)也提出了新的要求,要以提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)為主要教學(xué)目標(biāo),提高學(xué)生的創(chuàng)造能力。這反應(yīng)在考試上是出現(xiàn)了更多的開放性題型,更加注重考察學(xué)生的思維發(fā)散能力。理解題意是解決問題的第一步,但開放性題型中是通過減少題目已知條件,缺少固定的結(jié)論來考察學(xué)生,這會(huì)對(duì)學(xué)生的理解題意上造成困難。因此,在教學(xué)中要強(qiáng)化開放題型的訓(xùn)練,提高學(xué)生在考場上的思維發(fā)散能力。
例如,上文中提到的例3中“碾壓機(jī)”問題,題目中的“每道工序?qū)Σ牧系臏p薄率不超過”這對(duì)學(xué)生理解題目造成一定的障礙,需要學(xué)生先理解“減薄率”才能進(jìn)一步解題。在日常訓(xùn)練中,就需要強(qiáng)化學(xué)書對(duì)題目中出現(xiàn)的“新概念”的理解能力,發(fā)散學(xué)生的思維,讓學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際,用類比已學(xué)過的相似概念的方法來嘗試?yán)斫狻靶赂拍睢薄?/p>
總的來說,學(xué)生數(shù)學(xué)分析和解決問題能力的培養(yǎng),并非一朝一夕就能完成的事情,需要教師和學(xué)生持之以恒的努力。作為高中數(shù)學(xué)教師,需要在日常的教學(xué)活動(dòng)中,不斷的研發(fā)和創(chuàng)新教學(xué)方法,提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效率,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力,使學(xué)生能夠得到全面的發(fā)展,為以后的成長做好鋪墊。
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(作者單位:浙江省上虞城南中學(xué))