蘇鳳鴻
【摘要】學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識與技能的根本目的就是解決生活中的實際問題,因此,教師不僅要進行“知識與技能”的授課教學(xué),還要注重以能力培養(yǎng)為教學(xué)目標(biāo)加強“問題解決”教學(xué).教師可以“合理簡化問題,提高解題效率;注重數(shù)形結(jié)合,高效解決問題;通過模擬操作,提出解題方法;注重逆向思考,鍛煉解題思維;利用方程思想,提高解題能力;引入優(yōu)化思想,解決數(shù)學(xué)問題”等策略為出發(fā)點,多角度提高“問題解決”教學(xué)的實效性.
【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué);問題解決;學(xué)習(xí)能力;教學(xué)策略
“問題解決”是數(shù)學(xué)教學(xué)的核心內(nèi)容,如何提高“問題解決”教學(xué)的有效性是新時期數(shù)學(xué)教師要重點研究的問題之一.教師可以著重思考如何引導(dǎo)學(xué)生圍繞數(shù)學(xué)問題展開有效的探究,不再讓學(xué)生單純地識記數(shù)學(xué)知識、牢記數(shù)學(xué)解題技巧,從而消除傳統(tǒng)數(shù)學(xué)解題教學(xué)的弊端,讓學(xué)生更加靈活地解決數(shù)學(xué)問題,提高學(xué)生對數(shù)學(xué)問題的分析能力和解決能力.
一、合理簡化問題,提高解題效率
對于小學(xué)生而言,有些數(shù)學(xué)問題具有較強的抽象性或復(fù)雜性,使其難以制訂正確的解題思路和方法,還容易在解題時出現(xiàn)錯誤.因此,在“問題解決”教學(xué)中,教師應(yīng)根據(jù)“化繁為簡”的教育原則,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會去掉題目中無關(guān)的、多余的信息,留下關(guān)鍵的信息,讓看似復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題變得簡單.這樣有利于學(xué)生在沒有太多干擾因素的情況下,快速找到解決數(shù)學(xué)問題的有效方法.
在人教版《義務(wù)教育教科書·數(shù)學(xué)》五年級上冊“小數(shù)乘法”一課中,教師給學(xué)生設(shè)計了一道數(shù)學(xué)習(xí)題:“某水果店在進貨時,購進了5箱臍橙與8箱雪梨,上稱之后發(fā)現(xiàn)每箱臍橙的重量均為9.6千克,而每箱雪梨的重量是臍橙重量的2.5倍,那么該水果店一共購進雪梨多少千克?”為了解決這一問題,學(xué)生可以去掉無關(guān)的信息,整理好關(guān)鍵的信息:(1)雪梨的箱數(shù)為8箱;(2)臍橙重量為9.6千克/箱;(3)每箱雪梨重量=每箱臍橙重量×2.5.
學(xué)生對這幾個關(guān)鍵的信息進行系統(tǒng)梳理之后,可以快速明確自己的解題思路:第一,學(xué)生可根據(jù)已知信息,計算出每箱雪梨的重量,即9.6×2.5=24(千克);第二,已知雪梨的箱數(shù)為8箱,學(xué)生可計算出8箱雪梨的總重量,即24×8=192(千克).這一習(xí)題并沒有要求計算臍橙的總重量,因此題目中“水果店購進了5箱臍橙”的信息與求解的數(shù)學(xué)問題無關(guān).學(xué)生在沒有去掉多余信息的情況下,容易受到干擾,會想著:“我沒有用到這個數(shù)據(jù),那我算出來的答案是正確的嗎?”
這種疑惑會讓學(xué)生存疑,難以下定決心去判斷自己的答案是否準(zhǔn)確.這不利于提高學(xué)生的問題解決能力,也不利于保障學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題的準(zhǔn)確率.因此,教師要鼓勵學(xué)生找準(zhǔn)關(guān)鍵的數(shù)學(xué)信息,合理簡化數(shù)學(xué)問題,加快解題效率.在上述學(xué)習(xí)活動中,學(xué)生合理簡化數(shù)學(xué)問題后,可以得出兩個比較關(guān)鍵的數(shù)學(xué)邏輯關(guān)系,只要用“小數(shù)乘法”的知識來求解問題,就可以得到準(zhǔn)確的答案.隨著年級的上升,學(xué)生會遇到更多的抽象數(shù)學(xué)問題,只有掌握了合理簡化數(shù)學(xué)問題的方法,才能更好地理解抽象的數(shù)學(xué)問題,提高自己解決數(shù)學(xué)問題的能力.
二、注重數(shù)形結(jié)合,高效解決問題
在一定條件下,“數(shù)”與“形”之間是可以相互轉(zhuǎn)化的.學(xué)生可以利用數(shù)的精確性來闡明“形”的特殊屬性,也可利用“形”的直觀表象來表達“數(shù)”.在“問題解決”教學(xué)中,數(shù)形結(jié)合思想方法的運用價值較大.越來越多的教師注重引導(dǎo)學(xué)生通過數(shù)形結(jié)合的方式來促進數(shù)與形的相互轉(zhuǎn)化,使其有效地解決數(shù)學(xué)問題.
學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中會遇到各種相似的數(shù)學(xué)問題,若是不能正確審題,理清題目的數(shù)量關(guān)系,則難以確保解題過程和答案的準(zhǔn)確性.教師既要鼓勵學(xué)生認(rèn)真審題,又要引導(dǎo)學(xué)生善于利用數(shù)形結(jié)合方法來探尋數(shù)學(xué)問題的正確解題思路.
三、通過模擬操作,提出解題方法
動手操作活動能夠為學(xué)生探索數(shù)學(xué)問題提供良好的實踐性學(xué)習(xí)平臺,教師可在這一教學(xué)活動中模擬數(shù)學(xué)問題情境,讓學(xué)生一邊動手操作,一邊探索數(shù)學(xué)問題,尋求數(shù)學(xué)問題的解決策略.在這個過程中,學(xué)生需要將未知的問題轉(zhuǎn)化成已知的問題,然后推導(dǎo)出可以解決未知問題的有效方法.
在人教版《義務(wù)教育教科書·數(shù)學(xué)》五年級上冊“多邊形的面積”一課中,教師可以先利用多媒體課件向?qū)W生呈現(xiàn)一個由不同圖形組成的多邊形.學(xué)生看到這個多邊形可以被分割成三角形、正方形、長方形等.教師將這些圖形打亂之后,重新拼組成了一個大長方形.而這個大長方形的面積與原來多邊形的面積是相等的,只要計算出這個大長方形的面積,就可以得出原來多邊形的面積.
教師可趁機提出問題:“如果讓你求解某個多邊形的面積,那么你會如何將多邊形轉(zhuǎn)化成熟知的幾何圖形呢?之后該如何推導(dǎo)出這個多邊形的面積計算公式呢?”學(xué)生可以任意選擇一種多邊形,如平行四邊形、五邊形、六邊形等,使用白紙、小剪刀、鉛筆、直尺、三角尺等學(xué)習(xí)工具,剪裁出自己要求解的多邊形模型,然后將它分割成自己熟知的幾何圖形,求出熟知的幾何圖形的面積,將它們的面積相加就可以得出多邊形的面積.
學(xué)生也可剪裁出各種熟知的幾何圖形,任意選擇幾種圖形,將其拼成一個多邊形.學(xué)生在求解這個多邊形的面積時,可以很快地了解到:拼組圖形的面積之和=多邊形的面積.通過這一模擬操作活動,學(xué)生可以體會到轉(zhuǎn)化思想方法的運用意義,學(xué)會將其靈活地運用到數(shù)學(xué)問題的解決過程中,嘗試將復(fù)雜圖形轉(zhuǎn)化成簡單的、熟悉的圖形,然后求出這些圖形的面積之和,并根據(jù)這些圖形與多邊形之間的關(guān)系,最終求出多邊形的面積.
動手操作活動具有一定的直觀性,可以輔助學(xué)生理解抽象的幾何圖形類數(shù)學(xué)問題,提高學(xué)生對這類數(shù)學(xué)問題的解決能力.比如學(xué)生在學(xué)習(xí)“組合圖形的面積”這部分知識時,可以借助七巧板來拼組各種不同的圖形.不管如何拼組,學(xué)生最后求解組合圖形的面積問題時,都需要將七巧板的幾個圖形的面積相加,得到的面積之和就是七巧板組成圖形的面積.
因此,動手操作活動可以讓學(xué)生更直觀地看到數(shù)學(xué)問題的解題思路,降低學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)難度,讓學(xué)生又快又準(zhǔn)地找到解題方法.
四、注重逆向思考,鍛煉解題思維
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生習(xí)慣于通過正向思維活動來分析數(shù)學(xué)問題,很少通過逆向思維的方式來尋求問題的創(chuàng)新解決方法.尤其是在正向思考解題的難度較大時,學(xué)生若缺乏逆向思考的能力,則會陷入困境,打擊自己的數(shù)學(xué)解題信心.因此,教師應(yīng)從小培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力,將逆向思維訓(xùn)練與問題解決教學(xué)有機結(jié)合,讓學(xué)生善于利用逆向思維,創(chuàng)造性地提出數(shù)學(xué)問題的解題思路和方法.
在人教版《義務(wù)教育教科書·數(shù)學(xué)》三年級上冊“倍的認(rèn)識”一課中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)學(xué)概念或者數(shù)學(xué)問題的互逆關(guān)系,增強學(xué)生的逆向思維意識.在這節(jié)課中,常見的習(xí)題形式是:“x的y倍是多少?”比如,當(dāng)學(xué)生遇到“3的4倍是多少”這種數(shù)學(xué)問題時,第一時間就給出了解題方法:3×4=12.教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)學(xué)概念或數(shù)學(xué)問題中的互逆關(guān)系,增強學(xué)生的逆向思維意識.
然而,當(dāng)學(xué)生遇到“假如16是4的倍數(shù),那16是4的多少倍”這樣的數(shù)學(xué)問題時,很容易產(chǎn)生迷茫的心理.這是因為學(xué)生習(xí)慣套用標(biāo)準(zhǔn)的解題框架來解決數(shù)學(xué)問題,當(dāng)出題者給出了反向思考的數(shù)學(xué)題時,則容易讓學(xué)生的認(rèn)知發(fā)生混亂,不知如何解題.因此,教師要重視培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力,可以適當(dāng)?shù)馗淖償?shù)學(xué)問題的表達方式,如:“(1)18里面有( )個9,18是3的( )倍.(2)如果一朵花有4片花瓣,那么3朵這樣的花有( )片花瓣.(3)已知一個數(shù)是8,另一個數(shù)是它的7倍,則另一個數(shù)是( ).”
學(xué)生在解決這些數(shù)學(xué)問題時,可以對“倍數(shù)”的數(shù)學(xué)知識進行更深刻的理解與掌握,還能在一定程度上提高自己的逆向思考能力.
五、利用方程思想,提高解題能力
方程思想是比較重要的一種數(shù)學(xué)思想,它在“方程問題解決”的教學(xué)活動中得到了比較廣泛的運用.只是不少學(xué)生認(rèn)為方程問題比較難解決,可能產(chǎn)生畏懼心理.這種負(fù)面的學(xué)習(xí)情緒不利于學(xué)生學(xué)好“方程”相關(guān)知識.對此,教師應(yīng)重視學(xué)生遇到的學(xué)習(xí)困難,引導(dǎo)學(xué)生體會方程思想方法的優(yōu)勢作用,找到解決方程問題的訣竅,從而提高學(xué)生對方程問題的解決能力.
在人教版《義務(wù)教育教科書·數(shù)學(xué)》五年級上冊“簡易方程”一課中,教師可以先讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)“用字母表達方程”的知識點,對“ax±bx=c”這個表達式進行有效的掌握,把握好簡易方程的基本表達形式.然后,教師可讓學(xué)生分析簡易方程的性質(zhì),思考如何對數(shù)學(xué)問題中的數(shù)量關(guān)系進行合理的轉(zhuǎn)換,學(xué)會建立方程,掌握方程的解法和技巧.比如,教師可給出“6-2x+6x=18”這個方程,讓學(xué)生分析這個方程的性質(zhì),找出方程中蘊含的數(shù)量關(guān)系,思考“在什么情況下,6-2x+6x與18是相等的”這個問題,理解方程等式的算理,體會方程思想在問題解決教學(xué)中的運用意義.
在此基礎(chǔ)上,教師可引導(dǎo)學(xué)生利用方程思想來解決實際的問題,如:“某運輸公司要向客戶運送29.5t的煤,公司內(nèi)部制訂的運輸計劃是:先用一輛限重4t的普通車輛運煤,總共3次,然后用載重為2.5t的貨車來運送剩下的煤,請問用貨車運送煤時,需要運送多少次才能將煤運送完畢?”
學(xué)生在分析這一數(shù)學(xué)問題時,可在方程思想的引領(lǐng)下,尋找題中的數(shù)量關(guān)系,并建立方程.學(xué)生可以將貨車運送次數(shù)設(shè)為x,然后列出這一方程:4×3+2.5x=29.5.通過計算,可求出x的值為7.因此,該運輸公司需要用貨車運送7次,才能將剩下的煤全部運送出去.學(xué)生利用方程思想來解決數(shù)學(xué)問題時,可以快速地列出簡便的方程,準(zhǔn)確求出數(shù)學(xué)問題的答案.
六、引入優(yōu)化思想,解決數(shù)學(xué)問題
優(yōu)化思想是指從各種可行方案中選擇最優(yōu)的問題解決方案的重要思想,它與一個人的認(rèn)知能力、判斷能力存在緊密的聯(lián)系.學(xué)生需樹立優(yōu)化思想,學(xué)會在獨立思考的過程中,選擇最優(yōu)的解題路徑.在人教版《義務(wù)教育教科書·數(shù)學(xué)》四年級上冊“數(shù)學(xué)廣角———優(yōu)化”一課中,教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會利用優(yōu)化思想,解決生活中的“烙餅問題”.
這一“烙餅問題”具有一定的抽象性,學(xué)生在缺乏相關(guān)生活經(jīng)驗的情況下,需要通過觀察、列舉、演繹、驗證等方式,選擇最優(yōu)的問題解決方法.教師可鼓勵學(xué)生組成不同的學(xué)習(xí)小組,分別圍繞“怎樣烙餅最合理”這一問題來展開合作討論.各小組在討論與交流時,要明確烙一張餅所需的時間,然后深入研究烙兩張餅的最優(yōu)方法.學(xué)生可以預(yù)設(shè)不同的烙餅情況,得出不同的烙餅方案.
方案一:每次只能烙一張餅,如果要烙兩張餅,則需一次次來烙,所需的烙餅時間是兩次烙餅時間的總和.
方案二:一次性烙兩張餅,一起烙兩張餅的正面,再一起烙兩張餅的反面,計算得出烙餅所需的時間.
已知烙一張餅所需的時間為6分鐘,烙正面和烙反面所需的時間均為3分鐘.根據(jù)這一信息,學(xué)生可以計算得出兩個方案所需的烙餅時間.方案一的烙餅時間為12分鐘,方案二的烙餅時間為6分鐘.根據(jù)優(yōu)化思想可知,如果要烙兩張餅,可以選擇第二個方案,這個方案也是最優(yōu)的解決方案.
“烙餅問題”與現(xiàn)實生活息息相關(guān),學(xué)生在解決這一數(shù)學(xué)問題時,可以深刻理解數(shù)學(xué)知識的實用價值.同時,優(yōu)化思想是輔助學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題的科學(xué)思想方法.在以后的數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)將優(yōu)化思想融入“問題解決”教學(xué)中,促使學(xué)生形成優(yōu)化思想,學(xué)會選擇最優(yōu)解題方法求解數(shù)學(xué)問題.
結(jié) 語
總之,小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)注重優(yōu)化“問題解決”教學(xué)的方法,激發(fā)小學(xué)生的數(shù)學(xué)思維發(fā)展?jié)摿Γ寣W(xué)生學(xué)會根據(jù)已有的解題經(jīng)驗,正確分析數(shù)學(xué)問題,明確數(shù)學(xué)問題的解題思路,制訂行之有效的解題方法,使其經(jīng)過一系列的數(shù)學(xué)計算之后,最終得出數(shù)學(xué)問題的準(zhǔn)確答案.為此,教師要樹立多元教學(xué)觀,注重讓學(xué)生主動參與數(shù)學(xué)問題的探究學(xué)習(xí)活動,鼓勵學(xué)生從不同角度展開數(shù)學(xué)思考,靈活地發(fā)揮數(shù)學(xué)思維能力,探尋數(shù)學(xué)問題的解決思路和方法,從而提高“問題解決”教學(xué)的有效性,讓學(xué)生真正學(xué)到有用的數(shù)學(xué)知識與技能.
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數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究2023年8期