解决问题是数学教学的一个重要目标。新课程标准要求:学生面对实际问题时,能主动尝试从数学角度运用所学知识,寻求解决问题的策略。
教学的功能是帮助学生掌握解决问题的一些常用策略,并引导他们灵活运用,以适应问题的千变万化,只有掌握了策略,才能触类旁通,举一反三,不管遇到什么难题,都能得兴应手,迎刃而解。
如何帮助学生形成和掌握解决问题的策略?我的做法是:设计一系列体现解题策略的提示,启发学生思考,给他们指明思考的方向和方法,久而久之,使他们在不知不觉中学会探索解决问题的策略。
1、帮助学生掌握理解题意,搜集整理解题信息的策略
理解题意是解决问题的基础,要求学生弄清题目的情节内容和数量关系,使题目的条件、问题及其关系在学生头脑中建立起完整的印象,为正确分析数量关系和解决问题创造良好的前提条件。
教师可进行如下教学设计,帮助学生获取有效的解题信息。
●情节内容:题中说明什么数学事实?有哪些重要的数学概念?有哪些已知条件?它们之间是否有关联?如有关联要求是什么?(即间接问题)
●解题目标:题目要我们求的是什么?要达到这些目标,通常需具备哪些条件?
●经验搜索:在记忆系统中是否有相关内容?能否用于解决本题中的问题?
●问题形象化:用简洁的符号表示已知条件和待求问题,并根据题中数量关系,画出线段图、树图、直观图、表格及根据自己的理解能说明问题的草图等。
如小学数学题:“甲、乙两站共停了135辆汽车,现从甲站开出36辆汽车到乙站,从乙站开出45辆汽车到甲站,这里乙站里的车是甲站的1.5倍,原来甲、乙两站各停了多少辆车?”可设计如下揭示:
(1)题中告诉我们哪些信息?要求什么问题?
(奥苏伯尔认为,一组命题之所以构成问题情境,是因为从已知条件到问题之间存在认知空隙,学生只有明确条件和目标之间的空隙或差距,才力图填补空隙)
(2)“1.5倍”怎样理解?
(此题中“倍”是个重要的数学概念,是能否顺利解题的一个关键)
(3)已知的四个条件是否有关联?“两站共停135辆”与“乙站停的车是甲站的1.5倍”有关联吗?
(如果学生能从以往有关“倍”数的问题中调取信息,如“一个一位小数,把小数点向右移动一位后所得到的数比原来大17.1,原来的数是多少?”一题中小数点向右移动一位,这个数即扩大了10倍。则学生很容易想到这两个信息之间的关系。)
(4)你能画图表示题中的数量关系吗?
经过这样的题意理解、分析后,解题思路也就基本明确了。
解决问题的任何一个阶段都涉及有关知识,能否及时回忆起已有的相关知识,并恰当地加以运用,直接影响解题的速度和成功的概率,因此,课前,要指导学生复习相关知识。
2、帮助学生掌握变换问题、探求解题途径的策略
问题变换是解决问题的基本策略,学生捕捉了题中信息,并不等于解题成功,还需将这些信息进行分析、加工、与已有的知识经验进行联系,这一阶段,教师可进行如下教学设计,帮助学生掌握解题策略。
化生为熟。对比较“陌生”的问题,我们应当在“陌生”中寻找“熟悉”的因素,以便利用已有的知识经验,使问题得到解决。
如三角形的面积计算公式,就是通过把两个完全一样的三角形拼成一个平行四边形,利用已经学过的平行四边形面积公式推导出三角形面积公式的,组合图形的面积,通常是把组合图形分成几个我们熟悉的图形来计算的。
化难为易。当所遇问题比较复杂时,我们一般可思考将问题转化为简单的易于确定解题方向的问题,从而使原问题获解。
如“红彩带长18米,绿彩带长15米,现把它们剪成长度相等且都没有剩余的几段,每段最长多少米?”这道题学生咋看上去几乎比较复杂,但如果把它转化成求两个数的最大公因素就非常容易解决了。
化抽象为直观。为了便于解决数学问题,我们常把抽象的问题转化成具体的直观的问题,以便形象地把握各个对象之间的关系。
如在列方程解应用题时,我们常通过画线段图或图表,将问题直观化,对小学生来说,由于年龄的局限,他们对符号、运算性质的推理可能会发生一些困难,如果适时地让他们自己在纸上涂一涂,画一画,可拓展学生解决问题的思路,帮助他们找到解决问题的关键。
进行假设。改变题目的一部分条件,看这样的改变对结论有什么影响;根据改变题中的一部分条件所产生的结果,对求解结论或方案作出预测。如“鸡兔同笼”问题,我们可通过假设笼中全是鸡或兔来求解,再如“甲乙两人同时从A地前往B地,甲每分钟行50米,乙每分钟行40米,结果甲提前3分钟到达,问A、B两地相距多少米?”可假设甲到达B地后继续往前走,则甲比乙多行了3×50米,然后用(3×50)÷(50-40)即可求出他们行走的时间,从而求出AB两地的距离。
数形结合。用“形”把题中数量关系形象地表示出来,使问题简明直观。
如“一堆土,第一天运走了一车,以后每天运走剩下的一半,问5天共运走了多少?”此题可把每次运的土加起来即(++++),但这不是最好的方法,我们可先画一个正方形,并假设它为单位“1”由画图可知(1-)即为所求。
分解问题。把一个复杂的复合型问题分成苦干个有联系的较简单的问题,从而使问题得到解决。
如小学数学题“为了鼓励节约用电,某市电力公司规定以下的电费计算方法:每月用电不超过100千瓦时,按每千瓦时0.52元收费,每月用电超过100千瓦时,超过部分按每千瓦时0.6元收费,小明家十月份付电费64.6元,用电多少年来千瓦时?”
两段来考虑,即100千瓦时以内和100千瓦时以外,解题问题的策略很多,教学中关键一点是教师要根据问题涉及到的策略,作出相应的设计,让学生让学生体会到这种策略的特点,以其今后能灵活运用。
3、帮助学生养成反思与经济的习惯
学生在解决问题中的失败常常不是由于数学知识的缺乏,而是他们对所学知识的非有效的运用,好的解决问题者常常监控并调整他们解决问题的过程,问题解决后能自觉反思整个解题的过程,教学中,要引导学生对解题结果和过程进行回顾、分析、总结、评价,这将有助于解题策略的形成巩固。
在教学中教师可通过设计以下一些问题,帮助学生逐步形成形成评价与反思的习惯。
(1)在开始解决问题前,你确实现解问题了吗?