人教版現行小學數學教材所蘊含豐富的智力因素,對培養學生的創新意識、創新思維能力和創新精神,具有十分積極的作用。要發揮教材的智力功能,關鍵在于教師要用創新的理念鉆研、處理教材和改進教法,使現行教材成為發展學生創新思維能力、提高數學教學智能價值與育人功能的載體。現將我們運用教材中蘊藏的智能因素(多種解法,含有多余條件或開放性的問題),培養和發展學生創新思維能力的一些做法與體會簡述如下,供同行參考。
一、運用多思、多解問題
現行人教版教材中有不少多思、多解的例題與習題,如連乘、連除和加乘、減除兩步應用題的兩種解法,分數應用題的兩種解法,用不同知識解答應用題教材均單列有例題。有的題目雖沒有提出“多解”要求,但教師如能以新的教學理念處理教材,科學地活用教材,同樣可以對學生進行多思、多解訓練。
例1.四年級同學糊紙盒。一班有39人,二班有41人。平均每人糊5個,一共可以糊多少個紙盒?
例2.兩支修路隊共同修一條路,3天修完。第一隊修了120米,第二隊修了102米,平均每天第一隊比第二隊多修多少米?
這類問題按一般思路解,各需三步計算,即5×39+5×41和120÷3-102÷3。如果從已知條件的特殊性上思考,則都只需兩步計算,即5×(39+41)和(120-102)÷3。當然,也可以從上面算式的特征上聯想到乘法分配律,由三步計算推出兩步計算的算式。顯然,后者思維層次比前者高,且算法簡便,體現了在發散思維進行多解基礎上的優化思維,以及對學生創新意識與創新思維能力的培養。
類似的,如:“一個修路隊要修一條公路,計劃每天修180米,20天完成任務。實際用18天完成,每天比原計劃多修多少米?”用一般思路解是180×20÷18-180,如果換角度思考,則提前兩天的工作量平分到18天完成,即為所求,列式為:180×(20-18)÷18。
例3.一套西服160元,其中褲子的價格是上衣的3/5。上衣和褲子的價錢各是多少元?
練習中,教師看到多數學生只用分數除法的兩種算法時,就應及時啟發學生探討其他的解法。于是引出:(1)方程解法。分別設上衣、褲子價錢為x元,列出兩種形式的方程。(2)歸一解法。把分率看作份數,即(3+5)份相當于160元。(3)按比例分配方法解。把價錢關系轉化為它們的價錢比5∶3。這樣,就把由已學的倍數、比與分率的關系,引出的整數解法、分數解法、比例分配方法和列方程解等溝通起來了。這是運用聯系、轉化方法,培養學生創新思維能力的探討和實踐。
類似的,“一張課桌比一把椅子貴10元。如果椅子的單價是課桌單價的3/5,課桌和椅子的單價各是多少元?”均可引導學生類推出多種思路與解法。
例4.有一批蘋果,每筐裝56千克,可以裝60筐。現在只有56個筐,要把蘋果都裝上,平均每筐多裝多少千克?(用不同的解法解答)
這里正式提出了“多解”要求,以訓練學生的發散思維能力。除用一般算術解法、方程解法(已學)外,也可依已知條件的特殊關系憑直覺思維得出:60-56=4(千克)。
例5.同學們參加野營活動。一個同學到負責后勤的老師那里去領碗,老師問他領多少,他說領55個。又問:“多少人吃飯?”他說:“一人一個飯碗,兩人一個菜碗,三人一個湯碗。”算一算這個同學給多少人領碗。
小學生不習慣試探(猜測、假設)。為引導他們試探,教師可先示范,讓學生逐步獲得這種思維方法,從而打破習慣的思路,采取跳躍式捷徑,使問題得到解決。如啟發學生思考時,教師可用能讓學生聽得見的自言自語這樣猜測:他領了55個碗,要求他給多少個同學領碗?假設知道一個人需要幾個碗,問題就容易解決了。現在知道一人一個飯碗,兩人一個菜碗,三人一個湯碗,根據這些條件能求出一個人需要幾個碗嗎?……這時,學生的思維一定會被教師的自言自語所牽動,也在猜測、試探。可能有學生已經猜到結果:一個人需要(1+1/2+1/3)個碗,從而獲解。最后再讓學生計算,并加以驗證。
二、運用含有多余條件的問題
應用題中,含多余條件有兩種情況:一種是解題時,使用不上的絕對多余條件;另一種是解題時,可用可不用的相對多余條件。現行教材中已有體現。
例6.紅星玩具廠的一個生產小組生產一批玩具。原計劃每天生產45件,4天做完。實際3天就完成了任務,實際每天比原計劃每天多做多少件玩具?
例7.兒童玩具廠原來計劃4天做9060件玩具。現在要多做120件,同樣要求4天完成。這樣平均每天要比原來多做多少件玩具?
按常規思路解,把全部條件都用上,算式分別是45×4÷3-45=15(件)和(9060+120)÷4-9060÷4=30(件)。教師若引導學生換角度思考:例6從已知條件與所求問題的特殊關系上(原計劃每天的生產件數平分由3天完成,即為所求)可得到簡便解法45÷3=15(件),而“4天做完”是相對多余條件;例7從要做的零件數有變化而天數不變的特殊關系上分析,把要多做的120件平分在4天里去做,就得到平均每天比原來多做的件數,即120÷4=30(件)。這樣不僅舍去了“9060件玩具”這一相對多余條件,而且打破了思維定勢,優化了解法,培養了學生的創新意識。
例8.新光小學五年級有128人,已經達到體育鍛煉標準的占5/8,而“達標”的學生2/5的是女生。“達標”的男生占五年級總人數的幾分之幾?
本題按常規解法是先求出“達標”的男生人數[128×5/8×(1-2/5)],再同總人數相比,即得所求。但算式步驟多,計算麻煩。于是,教師啟發學生從分率上分析(把總人數看作單位“1”),得到最佳解法:5/8×(1-2/5)=3/8。這時,“五年級有128人”是個可不用的條件。
通過觀察、比較可知,簡便解法是從一般解法里提煉、轉化來的。
三、運用開放性問題
現行教材也編選有不同形式的開放與半開放型例、習題。例如,給應用題“補條件,提問題”(構成一步應用題或兩三步應用題),把原題改編,自編兩、三步應用題等,都是半開放型或開放型的訓練方式。開放題的教學過程也是學生探索和創造的過程,通過交流與合作,有助于培養開拓精神,促進學生創造性思維的發展。
例9.商店運來3箱上衣,每箱200件。____________(補充不同的條件和問題,使它成為兩道不同的兩步計算應用題)
對此,不同層次的學生會補上不同的條件或問題,構成不同的兩步計算應用題。
例10.小林拿一些火柴棒擺了9個正方形。如果用這些火柴棒擺三角形,可以擺多少個?
例11.用12個1平方厘米的正方形拼成長方形,有幾種不同拼法?分別說出它們的面積和周長。
顯然,這是操作性開放題。如例10學生動手操作時,除了最常規的擺法(擺9個正方形用36根火柴棒),還會擺出不同的組合圖形,其中有因公用邊數多少不等而用火柴根數不同的多種情況,同樣具有開放性。例11的拼法不唯一,具有開放性。
例12.商店運來550千克面粉,運來的大米比面粉少4/5,__________?
此題補上不同的問題,可得到多道分數應用題。若去掉第一個條件,則可以補充不同的條件和問題,編成不同的12道分數應用題,再解答。通過分析、解答,即是對分數應用題結構特點與解法的一次大綜合性復習。
教學中,有的教師通過改變教材上原題目所求問題或某一條件,使其具有開放性后讓學生討論、解答,以訓練和培養他們的創新思維能力,這也是一種創新性實踐。