摘 要: 小學生在數學學習中,經常會出現以下幾種狀況:面對數學題,沒有思路,不知該如何入手,有時候解題解到一半“黔驢技窮”,等等。出現這些問題的原因在于學生雖然掌握了一定的學習知識,卻沒有掌握一定的解題策略。使小學生掌握解決問題的基本策略,是小學教師的重要教學任務之一。這樣不僅能夠提高小學生的解題能力,更重要的是能夠開發學生智力,挖掘潛在能力,使學生在今后的學習和生活中能夠靈活應對出現的問題。
關鍵詞: 小學數學教學 解題策略 探索 猜測 檢驗
自參加工作以來,筆者一直從事小學數學一線教學工作。筆者根據自己多年來積累的經驗,認為應通過對學生進行解題策略的訓練,強化學生的策略意識,提高他們靈活解題的能力。
2002年推出的小學數學新課程標準與原大綱相比,有很多新的內容,其中“培養創新意識和實踐能力”、鼓勵“猜測”和“探索”,可以說是“新課標”的“靈魂”。“新課標”雖然僅在“培養學生的計算能力”中提到“重視學生檢驗的習慣”,但我認為,數學檢驗習慣和數學檢驗能力的培養,理應貫穿數學教學內容的全部,貫穿數學教學的始終。如果把探索、猜測和檢驗有機結合起來,就能構成一種非常重要的數學解題策略。這種解題策略可公式化為:探索→猜測→檢驗→探索→猜測→檢驗→……這種解題策略在數學解題中有著極廣泛的應用,具有十分重要的意義,是培養創新意識和實踐能力的重要途徑。
解題策略中的“猜測”當然不是毫無依據地瞎猜,而是在探索(至少是初步探索)的基礎上有一定根據的猜測。既然是猜測,就不一定正確,有必要進行檢驗。通過檢驗,又必然出現兩種可能:猜測正確和猜測有誤。如果猜測正確(經得起檢驗),則問題獲得解決;若猜測有誤,則應分析探索猜錯的原因,探索改善的途徑,并進一步作出新的較為合理的猜測。對新的猜測當然又必須進行新的檢驗,如此循環往復,直至求出問題的正確答案。這就是“探索→猜測→檢驗→探索→猜測→檢驗→……”的解題策略。
試看下面的例子:一個籠子里關著雞、兔兩種動物,一共有28個頭和100只腳,問雞兔各有幾只?
這種“雞兔同籠”的問題,一般都是用“假設法”求解的,但“假設法”的思路(邏輯思維)難以被小學生理解,如果我們運用“探索→猜測→檢驗→探索→猜測→檢驗→……”這一解題策略,就可以得到便于小學低年級學生理解和掌握的下列解答。
探索:因為100÷4=25,所以0<兔的只數<25。
猜測:取0—25的中間數13作為兔的只數,則雞的只數為28-13=15(只)。
檢驗1:總腳數=4×13+2×15=82(只)。
探索:因為82<100,所以13<兔只數<25。
猜測2:取13—25的中間數19作為兔的只數,則雞的只數為28-19=9(只)。
檢驗2:總腳數=4×19+2×9=94(只)。
探索:因為94<100,所以19<兔只數<25。
猜測3:取19—25的中間數22作為兔的只數,則雞的只數為28-22=6(只)。
檢驗3:總腳數=4×22+2×6=100(只),正好符合題意。
所以籠中有兔22只,有雞6只。
上述解答雖然看似麻煩費時,但富含探索意識。其中的不斷合理猜測與檢驗,并對檢驗結果進行校正,從而逐步逼近,直至找到正確答案的過程,符合人類探索、發現、發明、創造的認識過程,體現了“失敗乃成功之母”的認識特點,對學生具有極高的教育價值,能真正使學生的創新意識和探索能力得到培養。選取中間數的方法,蘊涵了“中值”、“優選”等重要的數學思想方法,這對學生進一步學習數學是大有裨益的。這種解題鍛煉,直接使學生掌握了“探索→猜測→檢驗→探索→猜測→檢驗→……”這一在實踐中(在數學中當然也不例外)解決問題的重要策略,將有效地培養學生運用數學從事實踐工作的能力。
如果對第一次猜測導致的誤差執果索因,進行分析并稍作邏輯推理,則可快速獲得正確答案。事實上通過探索和第一次猜測(13只兔、15只雞)并檢驗,得知腳數82只比實際少了100-82=18(只)。導致這一誤差的原因雖然是猜測的兔子只數少于實際兔子只數,但在總頭數28不變的情況下,每增加1只兔,這時相應地減少1只雞(或者理解為把1只雞換成1只兔),總腳數便增加2只,要增加18只腳,就需要增加18÷2=9只兔,因此,兔的只數應為13+9=22(只),從而雞的只數為28-22=6(只),經檢驗,結論正確。
后一解法較前一解法多一些邏輯思維的含量,也是一種優秀的解題方法(策略)。如果說前一種解法適合小學低年級的學生的話,那么后一種解法則完全符合小學高年級學生的認知特點和水平。
在小學數學教學中,根據學生的認知特點和知識水平并結合學生生活實際,精心設計一些探索性和開放性的問題,引導學生運用“探索→猜測→檢驗→探索→猜測→檢驗→……”這一解題策略求解,有利于對學生創新意識、探索意識和實踐能力的培養。