劉小軍
習題教學是數學教學的重要組成部分。教師可以以習題為媒介,通過練習培養學生的數學思維。而思維與解決問題的過程密切相關。那么,教師應該設計什么樣的習題才能有效地促進學生思維的發展呢?
一、重視習題情境設置,促進數學思維發展
學生的思維方式單一,他們有強烈的好奇心和求知欲,當遇到“攔路虎”很容易放棄。學生不喜歡學習抽象的數學概念,更不用說完全理解抽象的課文了。然而,學生有具象的思維,他們的共同思維和好奇心很強,對于數學習題,教師可以在創設情境時設計探索性練習,使學生能結合具體的事物來理解抽象的數學知識,從而不斷調動學生的學習積極性,促進數學思想的滲透。
例如,在教學《十進制加減法》一課時,教師首先要創設一種符合本章關鍵知識點的教學情境,即建立學生在商場購買學習用品的場景,然后以學生的書籍、文具、練習本、文具等為商品,鼓勵學生進行角色扮演活動。同時,提出問題:“如果爸爸媽媽給你1元,5元,10元,50元各一張,你會選擇買什么商品?”“如果你想買這些商品,你應該付多少錢?”在這種教學情境下,教師也可以通過觀察學生的表現給予適當的指導,并進一步提出相關的問題。學生想要購買不同的文具用品,所以支付給銷售人員的錢也是不同的,這樣創設教學情境不僅提高了學生的參與率,而且提高了學生的學習體驗。通過不斷的思考和探索,學生逐漸理解了問題中包含的一系列數學思想,也懂得如何利用以往的經驗和知識來解決問題,從而促進學生數學思維的發展。
二、采用不定型開放題,提升思維深刻性
在問題解決的進程中,教師要引導學生調動自身原有的知識儲備,和實際情形結合起來,對問題的分析堅持從不一樣的角度實施綜合分析,做出判斷、形成結論,提升學生思維的深刻性。
例如,在教學《分數》一課時,學生往往會對分數所表示的“分數率”和“特定數量”感到困惑,從而導致解決問題時知識點上的錯誤。雖然教師一再指出他們的不同之處,但很難達到預期的效果。在分數應用題學習后,學生被要求做這樣一個練習:“有兩根長度相同的繩子,第一根繩子斷了[910],第二根繩子剪了[910]米,剩下哪根繩子長?”問題提出后,有學生積極發言說長度一致,也有學生認為不一樣長。對這些想法,教師引導學生進行探索。學生的意見一個接一個發表出來,經過辯論,漸趨統一。兩根繩究竟是怎樣的長度還不能確定,必須知道原來的繩長,才能確定剩余繩長。經過充分討論,其結論是:
(1)從長度來衡量,倘若1米的長度繩子出現時,這根繩子就是[910]等于[910]米,因而這兩根的繩子剩下的長度是一樣的;
(2)繩子的長度比1米長,第一繩[910]大于[910]米,第二繩的剩余長度長;繩子之長度比1米小,而比[910]米大時,第二繩長度短。繩的長比[910]米小時,此問題不成立,因為不可能從第二根繩子上切斷[910]米。
這些訓練使學生對“分數率”與“特定數量”差異的理解進一步加深,鞏固了學生運用分數解決問題的方法,有效培養了學生思維的深度,學生分析和解決問題的能力得到了全面的提高。
三、設計多向型開放題,培育思維的廣闊性
對于同一問題,多方向開放問題可以有多種思維方向,這樣學生就可以有縱向和橫向聯想,激發學生解決多個問題,思考一個問題的多種解法,一個問題的多種思路,一個問題多種變化的設想等,訓練學生發散思維,培養學生思維的廣度和靈活性。
例如,A隊和B隊要建成長1500米的一條公路,要求在20天內建成。建成后A隊和B隊相比,A隊多建了100米,35米是B隊每天建的量,問每天A隊建多少米?考慮的角度不同,解也會不一樣。
(1)找出B隊20天的修建情況,根據總長和B隊20天修建數,找出A隊修建20天的數,然后求A隊每天修建數。公式為(1500-35×20)÷20。
(2)找出B隊20天的修建情況,根據B隊20天的修建情況和A隊比B隊多100米的修建情況,將A隊修建之20天情況找出來,繼而對A隊每天修建的數字求出來。公式為:(35×20+100)÷20。
(3)可以將兩隊每天一起修建多少米求出來,繼而再將A隊每天修多少米求出來。公式是:1500÷20-35。
(4)可以知道A隊每天比B隊要多修建多少米,然后求A隊每天修建多少米。公式是:100÷20+35。
(5)假設B組和A組修建數量與A組一樣多,則20天兩隊修建(1500+100)米,然后求A隊每天修建數。公式為:(1500+100)÷20÷2。
(6)假設B隊和A隊的修建次數與A隊一樣多,則兩隊作業20天(1500+100米),然后求A隊20天修建數,再求A隊每天修建數。公式為:(1500+100)÷2÷20。
需要強調的是,以上的分析需要學生找出最簡單的方法的種類和思維最簡單的類別。這類問題可以使學生的思維空間獲取最大,進行問題的分析,善于從不同的角度,探究它們之間的數量關系,在能夠解決這一問題的多種方案中尋找解決問題的最佳途徑,有效提升學生的邏輯思維能力,積極培養學生思維的廣度和靈活性。
四、運用余缺型開放題,培育思維的靈活性
干擾因素強的數學題目,如多余的公開問題、有用的條件和無用的條件糅合在一起,容易造成理解和解答有一定的難度。傳統的解決方法局限于解決問題思維的封閉性,造成學生在學習中有較大的難度。但是如果進行思維拓展,從不同的角度去思考,就可以解決這些問題。教師要引導學生認真分析條件與問題的關系,對有用的條件充分利用,對那些無用條件堅決擯棄,對那些有干擾判斷的因素及時清除,使學生的識別技能和批判性思維得到有效的提高。
例如,一根繩子長25米,第一次用8米,第二次用12米,這條繩子比原來短多少米?因為受到解決問題封閉性思維習慣的影響,學生經常會產生一種思維方式和習慣,即在解題過程中將所有條件都用到。這一道題目,如果不仔細分析問題,錯誤的表述是:25-8-12或25-(8+12)。其實,解答這一問題,在解題之時,教師可引導學生用圖畫分析法來探究,使學生明了,和原先的繩子相比所少的米數,實際上就是說兩次用了多少米,題目中出現的25米的條件和問題的解決沒有關系,正確的公式應是:8+12。
再如,在一個面積12平方厘米的正方形中,切一個最大的圓圈,多少平方厘米是切圓的面積?按照傳統的思維方法,對圓的面積的求法,可先求圓的半徑,據問題看,圓的半徑為一半的正方形邊長,然而按照問題中羅列的條件,用小學的數學知識無法計算出結果。解題中我們可以把切圓的半徑設為r,然后正方形的邊長是2R,正方形的面積是(2R)2=4r2=12,r2=3,所以圓的面積是 3.14×3=9.42(平方厘米)。也可以這樣想:用四個小正方形替換原先的正方形,每個小正方形的邊長是切圓的半徑,用r設圓之半徑,那么每個小正方形的面積也是r2,原正方形的面積是4r2,r2=[124],剪切圓的面積是3.14×(12÷4)=9.42(平方厘米)。
分析這樣的一類問題,學生只有對問題給出的條件認真甄別,在眼花繚亂的條件中辨明是非,找出要運用的條件,強化批判性思維,辨別虛假事物、提高識別真實事物的能力,才能使自己的思維靈活性得到有效培養,對提高學生靈活解決問題的能力幫助極大。對于開放類習題,由于沒有現成的解決模式,在解決問題時往往需要從不同的角度進行思考,答案的不確定性隨處可見。教師在引導學生解答這類習題中,能夠進一步激發學生的好奇心和豐富的想象力。
總之,在習題教學中,教師不能盲目追求習題的數量,而應仔細篩選習題,注重方法和技巧,注重學生數學思維能力的培養,為學生后續的數學學習打下良好的基礎。
(作者單位:江蘇省如皋高新區實驗小學)
(責任編輯 吳磊)