陳穎
摘 要:日常問題的解決不同于數(shù)學問題的解決,若在解決數(shù)學問題的過程中,完全脫離日常問題的解決,學生走進社會以后,會覺得在學校學習的數(shù)學問題的解決對他們沒有一點幫助。所以在促進學生數(shù)學思維能力的同時,有針對性地開展數(shù)學問題解決教學,讓學生在學習的過程中獲取經(jīng)驗,有利于日常問題的解決。
關鍵詞:日常問題;數(shù)學問題;解決;教學;啟示
《義務教育數(shù)學課程標準(2011年版)》將原來總目標四個方面中的“解決問題”改為“問題解決”,讓學生初步學會從數(shù)學角度發(fā)現(xiàn)問題和提出問題,獲得分析問題和解決問題的一些基本方法,體驗解決方法的多樣性。其目的就是從整體上教會學生初步形成數(shù)感,學會從數(shù)學的角度去思維,提高學生的實踐能力。但事實上,有些學生一旦走進社會便感覺在學校所學的數(shù)學無用,甚至有人主張高考取消數(shù)學。為什么有些學生覺得數(shù)學進入社會后用不上呢?原因之一就是:日常問題不同于學校所學的數(shù)學問題,解決問題的方法和難易程度也不同。為了讓學生更好地融入社會,提高他們解決日常問題的能力,我們有必要去對比研究日常問題解決與數(shù)學問題解決之間的差異,這樣在數(shù)學問題解決教學的過程中有意識地模擬或模仿,將日常問題解決的過程和方法融入數(shù)學教學的過程中,讓學生在面對數(shù)學課堂以外的陌生問題時,能充滿信心,積極尋找解決問題的方法,成為一名優(yōu)秀的問題解決者。
一、解決問題的第一步是確定問題的存在
在實際生活中,解決問題的第一步(有時是最難的一步)是確定問題的存在。柯達這個百年老店相信大家并不陌生,這個曾經(jīng)稱霸膠卷行業(yè)的企業(yè)在2012年1月申請破產(chǎn)。其實,早在1976年柯達就開發(fā)出了數(shù)碼相片技術,至今柯達擁有多達一千余項的數(shù)碼成像專利技術,為同行之最。但柯達為何遲遲沒有把數(shù)碼產(chǎn)品發(fā)展壯大,反而后來破產(chǎn)了呢?因為柯達太成功了,它的模式、思維和運作都緊緊圍繞著膠片轉(zhuǎn)圈,根本沒有意識到問題的存在。在數(shù)學問題解決教學時,我們要幫助學生意識到有些數(shù)學問題是很難被發(fā)現(xiàn)的,只有這樣,學生才有可能意識到埋伏在生活角落里的問題。
新修訂的蘇教版小學數(shù)學教材四年級下冊《探索多邊形的內(nèi)角和》——
下面多邊形的內(nèi)角和各是多少度?每個多邊形從一個頂點出發(fā)有幾條對角線?先數(shù)一數(shù)、算一算,將結果填入表中(見表1),再與同學說一說你的想法。
如果多邊形的邊數(shù)是3、4、5……對應的多邊形內(nèi)角和的度數(shù)與它有什么樣的關系?內(nèi)角和的度數(shù)和由某一點出發(fā)分成的三角形的個數(shù)又存在什么關系?
通過不一樣的分析問題的思路,解決問題的方法也多種多樣,如上述思路表示在分析問題的過程中就采取了轉(zhuǎn)化的思想方法。
教材要求學生探索的規(guī)律多邊形的內(nèi)角和是在《幾何原本》中記載的,我們在探討了多邊形的內(nèi)角和的基礎上還可以進一步探討正多邊形的一個內(nèi)角度數(shù),讓學生意識到現(xiàn)實生活中許多常見的多邊形竟隱藏著這樣一個神奇而簡單的公式。
在新修訂的蘇教版小學數(shù)學四年級下《數(shù)字與信息》對身份證號碼的討論中,如果忽視了身份證號碼最后一個數(shù)碼,我們就忽視一個問題的存在:身份證號碼最后的數(shù)碼是怎么得到的?其實,身份證第18位為校驗碼,它是根據(jù)身份證前17位數(shù)碼,按照一定算法計算出來的。
二、找出問題比解決問題更難
日常生活中若意識到問題的存在,要想確定這個問題的根本,通常是一件很困難的事情。一個學生為了學好某一科目花費了很多時間,但總考不到高分,而他自己也找不出問題所在。那么怎樣才能找出問題?關鍵是要結合數(shù)學學科自身的特點,給學生提供提出問題的技術保證,教給學生如何提出問題的方法如:否定結論法、開放問題法、批判質(zhì)疑法、歸納猜想法等;要重視找問題前的情境創(chuàng)設,我們常常埋怨學生找不到問題,究其原因,是我們的教學過程中學生的思維未能和教師的思維對接,教師提出的問題未能觸及學生的感知,學生怎能提出問題?如果教師創(chuàng)設一定的思維情境,引領學生的思維進入臨界狀態(tài),學生找到問題可能就會水到渠成;教師要成為善于找出問題的楷模,如果教師要求學生要善于找出問題,而自己根本不去找出問題或者對出現(xiàn)的問題不聞不問,那么要求學生主動發(fā)現(xiàn)問題也許只是一句口號。
我們還以《探索多邊形的內(nèi)角和》一課為例,學生完成表格也就基本解決這個問題,但為什么有這個表格,怎樣想到通過這個表格來解決問題,這些可能比填寫這個表格本身更重要。為了更好地引領學生的思維進入找到問題的臨界狀態(tài),可以創(chuàng)設下面的思維情境。
多邊形的內(nèi)角和可以通過構造三角形,利用三角形的內(nèi)角和來進行求解。
學生們發(fā)現(xiàn):多邊形的內(nèi)角和與構造的三角形的個數(shù)有關,構造出的三角形的個數(shù)與選擇的三角形的頂點有關。
教師出示圖形,問學生:你們發(fā)現(xiàn)了什么問題?
學生們發(fā)現(xiàn):多邊形邊數(shù)越多,多邊形由某一點出發(fā)的對角線越多。有了這樣的發(fā)現(xiàn),學生們也許馬上就能找到問題:多邊形某一點出發(fā)的對角線的條數(shù)等于多邊形邊數(shù)-3。在此基礎上,多邊形的內(nèi)角和與多邊形某一點出發(fā)的對角線之間的關系也迎刃而解。
所以,如何找到多邊形的內(nèi)角和?教師引導學生這樣考慮問題:先求出從一點出發(fā)的多邊形的對角線的條數(shù),分別討論當多邊形的邊數(shù)是3、4、5……時,相對應的由一點出發(fā)的對角線的條數(shù)分別為0、1、2……得到多邊形的邊數(shù)和由某一點出發(fā)的對角線的條數(shù)之間的關系,再考慮多邊形內(nèi)部被分成的三角形的個數(shù)與對角線的關系,最后綜合考慮得到多邊形的內(nèi)角和與邊數(shù)之間的關系,進一步還能得到正多邊形的一個內(nèi)角的度數(shù)。這樣前面表格的出現(xiàn)就順理成章了。
三、解決日常問題的方法不能唯一
解決日常生活中的問題的方法可能有很多種,比如有一戶人家有一座漂亮的房子,不幸的是,房子上爬滿了無數(shù)的蟲子,冬天這些蟲子更愛往房子里跑,這些討厭的蟲子來自房子旁邊的一棵樹。房主怎樣去除這些蟲子呢?解決的方法有很多:把樹砍掉、用殺蟲劑殺死蟲子、向昆蟲學家咨詢、搬家、到鄰居家看看人家有沒有蟲子。許多數(shù)學問題的解決方法也不僅僅只有一種,但在教材和課堂教學中,多數(shù)教師只滿足于一種方法,忽視了解決方法的多樣性。
問題:每2支隊伍比賽一場,單循環(huán)賽,6支隊伍比賽幾場?8支隊伍呢?
課堂教學中,教師只滿足教授教材給出的“從簡單開始”這一種方法,除了這一種方法以外,有沒有其他方法呢?答案是否定的,解決第一個問題,方法有三種:
方法一:要解決6支隊伍一共要比賽幾場的問題,我們不妨就讓6支隊伍做個比賽游戲,在歡樂的氣氛中很快就得到結果是15。
方法二:直接找出6支隊伍兩兩比賽的次數(shù)和6之間的關系,6支隊伍中每支隊伍與其他5支隊伍比賽5場,又因為每兩支隊伍比賽都算了兩次,所以要把除以2,即得到結果。
方法三:最麻煩的,也是最簡單的一種方法,把6支隊伍比賽的情況一一寫下來,為了方便,學生會想到用字母或其他符號表示6支隊伍,不重不漏地寫出所有情況,最后數(shù)一下就行了。
解決了6支隊伍,8支隊伍比賽的情況就迎刃而解。
解決問題方法的多樣化,讓學生獲得必要的“創(chuàng)造性思考”的技能和策略,在獲得新方法的同時,促使學生必須變換各種觀察和思考的角度,不斷地反思和批判,讓學生意識到善于辨別和發(fā)現(xiàn)自己獨特的、與他人不同的新見解,才會有所創(chuàng)新。解決問題的方法不同,答案也可能不同,這又為學生提出新的問題提供了新的環(huán)境。就像上面那道題,1+2+3+4+5+6與相等,為什么?
當然,數(shù)學問題在很多方面不同于日常問題,比如:數(shù)學問題一般都有正確的答案,而日常問題通常沒有單一的標準的正確答案,從這個角度來說,數(shù)學問題解決不可能完全按照日常問題解決的模式進行教學,但如果能有意識地按照日常問題解決的某些特點開展數(shù)學問題解決教學,相信學生定能將所學知識應用到生活中去,以更好地適應社會,成為社會有用之才。