沙忠玉
【摘 要】數學解題活動是一種創造性的思維活動,是實現數學教學目標的重要途徑和手段。本文在分析數學解題要素的基礎上探討了數學解題的一般程序,揭示數學解題教學的策略、方法和技巧。
【關鍵詞】中職數學 解題教學 要素 程序
數學解題活動是一種創造性的思維活動,是學生學習數學的重要方式,是實現數學教學目標的重要途徑和手段,是中職數學教學的重要組成部分。本文在分析數學解題要素的基礎上探討數學解題的一般程序,提出了數學解題教學的策略、方法和技巧。
一、數學解題要素
解題,無論是計算還是推理,都是不斷地運用已知條件和已知命題進行轉化的過程,就是把未知的問題歸結為已經解決過的問題。
(一)數學解題的要素
1.認識的資源
任何解題都是以一定的數學知識,包括陳述性知識和程序性知識作為必要條件的認識的資源,主要是指與解題有關的數學基礎知識、基本技能和由基本圖形、模式、方法構成的知識組塊。
在實際解題中,起重要作用的是對認識資源的合理組織,即解題者良好的認知結構,它使解題者遇到有關問題時,能夠根據其特征迅速地從自己的記憶庫中提取所需知識,迅速地聯想起大腦中貯存的知識組塊(基本的圖式、模式和方法),直覺敏銳地進行識別、分析,形成對問題的整體綜合判斷和預測,從而得到解題方法和思路。
2.啟發法
啟發法,即一系列開啟和指導數學解題活動、克服解題困難、發現解題思路的方法。啟發學生去聯想,可以通過一系列建議性或啟發性的問題來加以回答。
3.元認知水平
元認知是對自我認知的認知,是認知主體對自身的心理狀態、認知能力和認知策略方面的認識、監控和調節。在具體的數學解題活動中,則體現在對所進行的解題活動(解題模式的識別、解題策略的選擇、解題途徑的探索、解題方案的構思等)的自我意識、自我評估和自我調整。自我調整是在自我評估后采取的對策行為,一般根據自我評估的反饋信息,針對解題中的薄弱環節或存在的問題,在新的起點上調整自己的解題策略,修正原先的解題途徑,使思維活動回到正確的軌道上來。
4.信念系統
數學解題中的信念系統,泛指影響解題的非智力因素,即解題者學習積極性方面的因素,諸如態度、意志和情感等方面的個性品質。解題中的觀念,主要是指解題者的數學觀,即怎樣看待數學,怎樣看待解題。一般說來,觀念正確有助于明確學習目的,端正學習態度,使人保持旺盛的求知欲,積極地、主動地去解決面臨的問題。解題中的情感,主要是指主體從事解題活動的愿望和決心。主體只有熱愛自己所從事的工作,或者對其產生濃厚的興趣,并發展成為一種愛好、一種追求,奮斗才有動力,才能勇于克服各種困難。消極的情感對人們的行為起阻礙作用,它會分散人的注意力,削弱人的意志力,從而使人無法進行正常的解題活動。
(二)數學解題教學中存在的主要問題
當前,在實際的數學解題教學中有兩個方面的問題比較突出:
一是只注重方法的傳授,忽視方法的獲取過程。經常可以看見這樣的情形:課堂上,無論計算還是推理,也無論是難題還是簡單題,教師一看便能給出絕妙的解法,學生聽得頭頭是道,可課后卻一無所獲,學生在解題時只能去模仿,而不能有效地進行分析和思考。究其原因在于:教師只是扮演了一個表演者、一個成果的展示者,而學生只是一個旁觀者、欣賞者,看到的只是教師的思維成果。
二是只滿足于問題的解決,不注重反思深化。有的教師為講題而講題,只強調高難度,不注重引導學生進行回顧和反思:對解題過程和方法進行總結歸納,對題目的條件和結論進行拓展延伸,以達到由例及類、由特殊到一般、舉一反三、觸類旁通之功效,導致學生缺乏問題意識、創新意識。
二、數學解題的一般程序
(一)審題
審題,就是通過讀題理解題意。具體地說,就是要弄清題目的已知事項、未知事項和結構特征。弄清已知事項的要求是:羅列明顯條件,挖掘隱含條件;把條件符號化、圖表化;寫出條件的等價形式,把條件做適合解題需要的轉換。弄清未知事項的要求是:羅列解題目標;分析目標之間的層次關系;弄清解題目標的等價說法。弄清結構特征的要求是:判明題目的類型;推敲題目的敘述可否做不同的理解;觀察數、式或圖形的結構特征;如果題目是用文字表示的,設法改用圖、式、表格或符號來表示,使之直觀、具體;分析條件和目標之間可能的聯系。
(二)探索解題方法
1.回想。根據題目中涉及的主要概念,回想它的定義是什么。
2.聯想。如果直接套用現成的知識解決不了問題,就必須進行聯想。
3.猜想。如果經過聯想,問題仍然解決不了,不妨大膽進行猜想。猜想的途徑,可以從特殊猜想一般,也可以從特殊猜想特殊;可以從相似的或相近的猜想同構的模型,也可以突破舊模式,躍出新形象。解題中常用的猜想方式有觀察猜想、歸納猜想、類比猜想、想象猜想、直覺猜想等。
(三)闡述解答
就是在找到解題方法以后,把它付諸實施,即具體地進行計算和推理,并把求解過程用數學語言表述出來。準確、簡潔、清楚的表述是數學基本功的體現,也是數學語言能力的反映。教師應重視解答的表述:一是要求正確無誤;二是要求規范嚴謹,做到步步有據、合乎邏輯,包括作圖、計算、推理;三是要求簡潔清楚、層次分明,盡量使用數學語言。
(四)反思深化
在闡述解答后,再對原題的條件、結論和解題方法進行思考,設法去揭示隱藏在眼前具體情形中的一般模型,實現解題技巧與程式訓練相結合。
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