
摘 要:《數學課程標準》指出,教師在教學過程中需要幫助學生體驗解決問題策略的多樣性,形成解決問題的基本策略?!暗雇啤辈呗允且环N特殊的教學策略,其要求教師引導學生用倒推(還原)的方法追溯問題的起始狀態,分析與問題相關的數量關系等,這樣不僅能有效增強學生運用策略分析問題的意識,提高其解決問題的能力,還能促進學生的逆向思維的良好發展?;诖?,文章闡述了“倒推”策略的含義及其在解決問題中的重要性,并總結了幾點引導學生掌握“倒推”這一問題解決方法的教學策略。
關鍵詞:策略;倒推;認知
作者簡介:賈青(1968—),女,江蘇省南京市月牙湖小學。
我們都知道,事情從開始到結束需要一個過程。在這一過程中,事物要么是在數量多少上發生變化,要么是在方向、路線、時間等其他方面發生變化。研究其中蘊含的數學問題往往有兩條線索:一條事物的起始狀態開始,根據事物將要發生的變化,推斷其結束時的狀態;另一條以事物的結束狀態為起點,根據事物已經發生的變化,追溯其起始狀態。學生比較習慣用前一條線索分析數量變化關系和解決實際問題,但是有些問題用后一條線索來解決更為方便。后一條線索屬于倒推思路?!暗雇啤?,通俗地講就是“倒過來想”,即從事情的結果往前追溯它在開始時是怎樣的?!暗雇啤笔且环N策略,引導學生在事物變化中感受、體會、反思,應用不同的思路去解決新的問題。為促進學生的策略認知向青草更青處漫溯,本文結合《解決問題的策略——倒推》,總結了幾點關于“倒推”策略的教學方法。
一、“倒推”策略的含義及其在解決問題中的重要性
“倒推”策略是一種以期望的目標為基準,從后往前來推測事物變化的策略方法。在以往的教學過程中,在分析和解決問題時,教師多習慣引導學生從現有的條件出發,根據條件分析和探索得出問題答案,即根據條件求出結果。而反過來,我們已知結果也能根據題目中的已知條件,通過反向推導求出事物先前的狀態。但是,受傳統思維的制約,很多學生并不了解“倒推”策略在分析和解決問題中的重要性,因此也不能很好地應用“倒推”策略解決問題?;诖?,教師要幫助學生認識和理解“倒推”策略。本文是筆者結合課堂教學的具體案例和反思,經過研究和思考后得出的一些結論。本文結合具體案例《解決問題的策略——倒推》分析,力求學生能從數學的角度發現、提出和分析問題,綜合應用所學知識解決問題,最終形成解決問題的策略。教學實踐證實,創設與現實生活有密切聯系的情景,能激發學生的策略意識;創設與“倒推”策略應用相關的數學問題,能使學生拓展思路;幫助學生進行自我比較、升華解題策略以及課后延伸,不僅能有效增強學生運用“倒推”策略分析問題的意識,也能提高其解決問題的能力[1]。
二、解決問題的策略——倒推教學策略
(一)創設與現實生活有密切聯系的情景,培養學生策略意識
培養學生的策略意識,是促進學生策略認知“向青草更青處漫溯”的基礎。我們在生活中時常會應用“倒推”這一策略,只是很多人沒有對其進行系統性的理解與學習。學生有一定的生活問題解決經驗,教師需要幫助學生提煉、總結“倒推”策略的一般思路,引導學生充分地理解這一生活內隱策略,使用簡潔的語言表述其中蘊含的數學思想。為了激發學生運用“倒推”策略分析和解決問題的意識,在教學過程中,筆者依據實際生活場景設計了一個“教師找U盤”的問題情景,這一情景貼近學生生活,容易使學生產生共鳴,從而能激發其研究與探索問題的意愿?!敖處熣襏盤”情景的主要內容為:教師上課時發現自己裝有課件的U盤不見了,可是教師剛剛下公交車的時候,U盤還在她的口袋里,轉眼就不見了,該怎么辦呢?創設這樣的情景后,筆者便讓學生思考如何解決教師的問題。學生按照其慣性思維和生活經驗,想到要找回教師丟失的U盤,最有效的方法就是原路返回去找。但是單純知道原路返回去找這一方法還不夠,我們還需要知道原路返回的路線。因此,筆者給學生出示了問題情境中教師的行動路線圖,然后引導學生根據路線圖思考和分析尋找U盤的最佳路徑。最終,學生順利幫助筆者在某個地方找到了U盤[2]。
(二)創設與“倒推”策略相關的數學問題,形成思路策略
培養學生運用“倒推”策略解決問題的意識后,教師還需積極創設與“倒推”策略相關的數學問題,并讓學生運用“倒推”策略分析具體的數學問題,讓學生逐步感悟基本的數量關系,幫助學生掌握具體問題情境中數字的變化,從而促使學生認識和思考問題的本質,進而能采用“倒推”策略有效解決實際問題。例如,筆者在教學過程中設置了倒果汁的問題。
1.設計“倒果汁”問題,讓學生初步學習“倒推”策略的應用
“倒果汁”問題如下:甲杯中原來有一些果汁,被小紅喝了50毫升后,又被倒入70毫升,現有220毫升果汁在杯中,那么甲杯中原有果汁多少毫升?在引導學生解答這一問題的過程中,筆者主要采用引導學生觀察果汁變化示意圖,應用“倒推”策略等方法幫助學生分析問題。學生通過觀察“倒果汁”的示意圖,可以很直觀地發現杯中果汁含量的變化,學生依據自己的感性直覺獲得了多樣化問題解決方法。在學生通過自己的問題解決方法得出結果后,教師引導學生再倒回去檢驗,讓學生理解“倒推”策略的合理性。最后,筆者幫助學生提煉出使用“倒推”策略解決問題的一般思路,使學生初步感受“倒推”策略的應用。在引導學生采用“倒推”策略分析上述問題的過程中,筆者先讓其按題意有序整理題目中的已知條件,然后根據已知條件從最終結果“倒推”和反向計算,便能快速得到甲杯中原有多少毫升果汁,即220-70+50=200(毫升),從而幫助學生形成一定的“倒推”思路。待學生用“倒推”策略解決分析問題后,筆者還引導學生將利用“倒推”得出的答案代入問題,再進行正向檢驗計算結果,以進一步幫助學生理清思路[3]。
2.拓展設計“倒果汁”問題,強化學生對“倒推”策略的理解和運用
在上述解題過程中,學生采用“倒推”策略分析和解決問題,初步掌握了“倒推”思路,但是上述問題相對簡單,學生對“倒推”策略的理解不夠深入。為此,筆者進一步拓展了“倒果汁”問題,新的問題設計如下:有甲、乙兩個杯子,老師這里有400毫升的果汁,準備按照圖1(a)所示方法將果汁倒入甲、乙兩個杯子,同學們覺得這樣做公平嗎?為什么?根據圖1,學生可以直觀地看到甲、乙兩個杯子中所有的果汁量并不相同,因此,按照上述方法來倒果汁顯然不公平。若甲杯往乙杯中倒入40毫升的果汁,兩杯果汁量相同。那么兩杯中原有果汁多少毫升?在這一問題的解決過程中,筆者將學生分為幾個學習合作小組,讓每個小組的成員先進行獨立思考,然后再在小組內交流,勇于表達自己的解法和思路。通過自主探究,不少學生提出了自己的解法,如一學生的解題思路為:先預設平均分配后甲、乙兩杯中分別有多少毫升果汁,即400÷2=200(毫升),再倒推甲杯:200+40=240(毫升),乙杯:200-40=160(毫升)。另一學生的解題思路為:可以先求甲、乙兩杯果汁相差的部分:40+40=80(毫升);再求乙杯:400-80=320(毫升),320÷2=160(毫升);最后求甲杯:400-160=240(毫升)。建構主義認為,知識能否高效建構的關鍵是與新知有一定聯系的舊知是否清晰。上述片段的教學中,筆者把教學的著力點放在“你是怎樣解決問題的”這一主題上,以匯報的形式讓學生展示自己的問題解決方法和結果呈現方式,使學生體驗“倒推”策略。這樣的方式能促使學生積極主動尋找不同的問題解決方法,自主感悟“倒推”的基本思路。這樣的教學使學生產生了學習內驅力,其課堂參與效率自然就能獲得提高,其課堂參與面也更廣泛了[4]。
(三)注重學生在聯系中的自我比較,升華解題策略
在學生基本形成解決“倒推”問題的思路后,筆者還設計了一些相似的題組,讓學生自主觀察和比較這些相似的題目,并判斷哪些題組適合采取“倒推”策略來解決,進一步讓學生明白適合采取“倒推”策略的問題情境。筆者設計了這樣的題組:“小明原來有一些郵票,今年新收集了24張,送給小軍30張郵票后,自己還剩52張。那么小明原來有多少張郵票?(題1)”“小明原來有一些郵票,他拿出郵票的一半送給小軍,自己還剩24張,那么小明原來有多少張郵票?(題2)”“小明原來有24張郵票,他將自己一半的郵票送給小軍,小明還剩多少張郵票?(題3)”筆者給出題組后,讓學生思考解決這些問題的方法以及這些問題是否均能采用“倒推”策略進行解答。通過整理題目的已知條件,利用流程圖表達題中的信息,不少學生能得知題1、題2可以應用“倒推”策略解答,如題1的信息流程圖為“小明原有郵票x張→今年收集了24張→送給小軍30張→還剩 52 張,因此,小明原有郵票數量為52+30-24=58(張)”;題2的信息流程圖為“小明原有郵票x張→拿出郵票的一半(1/2x)送給小軍→還剩24 張,即1/2x=24,可知x=48,即小明原有郵票48張”。而題3則不適合采用倒推策略進行解答,因為題3的信息流程圖為“小明原有24張郵票→拿出郵票的一半送給小軍→剩x張郵票,24-24×1/2=12(張)”,所以可以直接進行計算。引導學生觀察和比較上述題組的原因在于現代教學論認為,學習不是學生對教師所授予的知識的被動接受,而是學生利用自身已有的知識和經驗參與學習活動,歷經知識的形成過程,主動實現意義建構。在上述知識建構的過程中,學生親身體驗了“倒推”策略,感悟“倒推”題型的特點、建構雛形,學會辨析,獲得了豐富的學習經驗[5]。
(四)課后延伸,進一步升華解題策略
為促進學生進一步感知“倒推”策略在問題解決中的應用,以及進一步深化學生對“倒推”策略的掌握,筆者還給學生布置了“李白飲酒題”的課后習題。早在1000多年前,我國唐代著名數學家張遂就對“倒推”策略進行了深入研究,并以“李白飲酒”為題材編制了一道可用“倒推”策略解決的問題,即“李白街上走,提壺去買酒。遇店加一倍,見花喝一斗。三遇店和花,喝光壺中酒。借問此壺中,原有多少酒?”利用“倒推”策略解題可知,壺中在李白最后“見花喝一斗”前有酒0+1=1(斗);最后“遇店加一倍”,則原有1÷2=1/2(斗);第二次“見花喝一斗”,原有1/2+1=3/2(斗);第二次“遇店加一倍”,則原有3/2÷2=3/4(斗);第一次“見花喝一斗”,原有3/4+1=7/4(斗);第一次“遇店加一倍”,則原有7/4÷2=7/8(斗)。因此,此壺中原有7/8斗酒。
結語
引導學生采用“倒推”策略解決數學問題的過程中,教師應重視指導學生應用流程圖整理題意。另外,教師還需要關注學生對“倒推”策略的感受、體驗和理解,讓學生體會“倒推”策略在解決特定問題時的優越性。學生在解決實際問題的過程中不斷反思,感受“倒推”策略對特定問題的價值,其推理能力會得到進一步發展??傊?,開展有關解決實際問題策略的教學,教師應遵循學生的心理特征和思維特點,從具體的問題出發,尊重學生個性,重視學生的感悟和理解,探尋有效的教學策略,發展學生的抽象思維能力,培養學生的數學素養。
[參考文獻]
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