藍穗雅

摘要:“問題解決”是小學數學教學中一項重要且具有困難的任務,存在于數學教學的全過程。數課標強調讓學生經歷、體驗、探索,這都伴隨著“問題解決”。假設思想是數學的重要基本思想之一,在教學中教授“假設思想”有利于學生學會用數學的“眼光”去分析問題,解決問題,并找到解決問題的步驟、方法和策略。
關鍵詞:問題解決;假設思想;基本策略
新課改提倡主動參與、樂于探究的學習態度,學會收集和處理信息、多種途徑獲取新知識,掌握分析、解決問題的能力是新課標關于“問題解決”要求和目標。教師要對“問題解決”有更深入的理解,要區別“問題解決”教學與“應用題”教學,立足于實踐,把握的“問題解決”教學的內涵及拓展,讓學生體驗“問題解決”策略的多樣性,發展實踐與創新精神。
一、猜測與嘗試,讓學生的假設思想萌芽
數學“問題解決”常常用到假設,但學生可能沒有意識到它的存在。小學階段,常用的假設策略是:假設某一未知量確定為一個值或某一選項,進行推理或列式;而不是假設結論不成立,推出矛盾,肯定結論。運用假設法解決問題,在低年級學段已經出現。
以北師大版小學數學一年級下冊《填數游戲》為例:
這是發展學生假設思想的開端。為了更好處理這個教學內容,應該添加“學生動手”的過程,把這《填數游戲》變成真的“游戲”,制作可活動的卡片盤。讓學生選擇符合的數字卡片,如圖1:
根據規則,數字不能重復,所以每一行中缺少的數字,學生很容易知道答案。第三行第3個選擇卡片3、第四行第2個選擇數字卡片5、第五行第4個選擇卡片5。如圖2 :
剩下的四個空格,有些同學可能產生混亂,但是認真分析,還是能根據“數字不能重復”這個規則,明確第一行第3個、第一行第4個這兩個位置的數字是2和4。如果第一行第3個選擇卡片4, 則跟同一列中的“4”重復了,所以第一行第3個要選擇卡片2,那么第一行第4個就選擇卡片4,如圖3:
然后繼續選擇卡片,第三列缺少數字5,所以選擇卡片5,那么最后一個空給就選擇卡片2,最后檢查,發現沒有數字重復,即找到答案了。如圖4:
雖然教材的習題到這里就結束了。但是增加一點難度,設計一道題,順著這個內容的延伸,發展學生的假設思想很有必要。因為要填要填的空格較多,所以給它編上序號,圖5:
根據“數字不能重復”規則,? 如圖6:
剩下的空格不好填,很難確定,那我們就從空格最少的那一行或那一列開始選擇卡片。第5列剩下兩個空格,我們就從這里開始選擇卡片。第5列還缺少數字2和5。因為不確定這兩個數字在什么位置,我們就假設,選擇完畢后,發現沒有數字重復,就繼續選擇卡片,如圖7:
如果填完,發現有重復,那么就選擇卡片5,重新填寫。如果沒有重復,就繼續選擇卡片。
接下來又不知道怎么選擇,那么就從空格最少的第1列開始選擇。第1列缺少數字3和5。
假設 每次根據“數字不能重復”這個規則,一直選擇。直到填完空格,都沒有出現數字重復。那么就找到答案了。如圖8:
讓假設成為推理的起點,有些數學問題的解答,需要根據條件,通過推理找到答案。邏輯推理要求以正確的判斷為前提,從正確的前提出發才能推出正確的結論。有的時候,開始時并不知道哪個判斷(選項)是正確的,那么先假設某個判斷(選項)是正確的,作為推理的起點,如果能夠推出的結論沒有矛盾,則假設正確;如果推出了矛盾,那么假設錯誤;此時重新假設判斷(選項),拋棄原先的那個判斷(選項),選擇新的一個判斷(選項),繼續推理,直至結論沒有矛盾。
雖然一年級的學生還不知道什么是假設法,但是他們能根據自身的想法、經驗,在運用假設法解決問題了。讓學生自己動手嘗試,在經歷選擇卡片的過程中思考、理解,根據規則,假設一個數,開始推理,如果發現矛盾,就調整修改,直到得出答案。
二、猜測與調整,讓學生的假設思想開拓
早期的假設思想滲透以增強假設意識為主,假設一個數值,通過題目的數量關系計算、推理,適當改變這個數值,所得結果與原數據相比較,再進行修正和調整,逐步使原問題得到解決。這種思想貫穿于學生的問題解決思考全過程。
一題多解的形式吸引學生去探索,是一種有效的教學實踐,不僅能幫助學生認識和掌握知識之間的內在聯系,活躍學生的思維,而且有利于培養學生思維的正確性、靈活性,增強和提高學生解決實際問題的能力。
我國古代數學名著《孫子算經》中有一道古老的數學趣題一一“雞兔同籠”。 這一經典的數學問題在現實生活中普遍存在,解法也多種多樣,可以讓學生嘗試列表枚舉法、假設法等解決,發展學生思維能力,體驗假設思想的運用。
列表枚舉法成為理解假設法的載體,學生容易發現內在的數量關系,感受探索的價值,發展了思維。三種不一樣的列表枚舉,但本質相同,學生在優化的過程中,發現只要不斷假設、調整,最后終會達到目標。
三、猜測與驗證,讓學生的假設思想升華
讓學生把所學的知識融會貫通,能從各個不同的角度去思考解決的某個問題,是從認識理解上升到創造思維的重要環節。運用一題多變引導學生在思考的過程中學會運用,讓學生在解題中思維不斷發展,得到拓展。
假設解決問題的策略是多樣的、靈活的,讓學生既感受到用假設的策略,可以解決什么樣的問題,又感受到解決同一個問題有不同的策略,在解決問題的過程中不斷調整、優化,形成假設思考的能力。
在小學數學教學中有目的地向學生滲透數學思想,幫助學生更好地理解數學概念,提高學生數學能力和增強思維品質;是實現學生分析問題、解決問題能力的重要途徑;使學生主動構建知識體系,對數學素養,數學能力產生重大影響,為今后實現更高層次的創新奠定基礎。