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假设思想在小学数学问题解决的渗透

2020-12-06蓝穗雅

学校教育研究 2020年20期
关键词:基本策略问题解决

蓝穗雅

摘要:“问题解决”是小学数学教学中一项重要且具有困难的任务,存在于数学教学的全过程。数课标强调让学生经历、体验、探索,这都伴随着“问题解决”。假设思想是数学的重要基本思想之一,在教学中教授“假设思想”有利于学生学会用数学的“眼光”去分析问题,解决问题,并找到解决问题的步骤、方法和策略。

关键词:问题解决;假设思想;基本策略

新课改提倡主动参与、乐于探究的学习态度,学会收集和处理信息、多种途径获取新知识,掌握分析、解决问题的能力是新课标关于“问题解决”要求和目标。教师要对“问题解决”有更深入的理解,要区别“问题解决”教学与“应用题”教学,立足于實践,把握的“问题解决”教学的内涵及拓展,让学生体验“问题解决”策略的多样性,发展实践与创新精神。

一、猜测与尝试,让学生的假设思想萌芽

数学“问题解决”常常用到假设,但学生可能没有意识到它的存在。小学阶段,常用的假设策略是:假设某一未知量确定为一个值或某一选项,进行推理或列式;而不是假设结论不成立,推出矛盾,肯定结论。运用假设法解决问题,在低年级学段已经出现。

以北师大版小学数学一年级下册《填数游戏》为例:

这是发展学生假设思想的开端。为了更好处理这个教学内容,应该添加“学生动手”的过程,把这《填数游戏》变成真的“游戏”,制作可活动的卡片盘。让学生选择符合的数字卡片,如图1:

根据规则,数字不能重复,所以每一行中缺少的数字,学生很容易知道答案。第三行第3个选择卡片3、第四行第2个选择数字卡片5、第五行第4个选择卡片5。如图2 :

剩下的四个空格,有些同学可能产生混乱,但是认真分析,还是能根据“数字不能重复”这个规则,明确第一行第3个、第一行第4个这两个位置的数字是2和4。如果第一行第3个选择卡片4, 则跟同一列中的“4”重复了,所以第一行第3个要选择卡片2,那么第一行第4个就选择卡片4,如图3:

然后继续选择卡片,第三列缺少数字5,所以选择卡片5,那么最后一个空给就选择卡片2,最后检查,发现没有数字重复,即找到答案了。如图4:

虽然教材的习题到这里就结束了。但是增加一点难度,设计一道题,顺着这个内容的延伸,发展学生的假设思想很有必要。因为要填要填的空格较多,所以给它编上序号,图5:

根据“数字不能重复”规则,  如图6:

剩下的空格不好填,很难确定,那我们就从空格最少的那一行或那一列开始选择卡片。第5列剩下两个空格,我们就从这里开始选择卡片。第5列还缺少数字2和5。因为不确定这两个数字在什么位置,我们就假设,选择完毕后,发现没有数字重复,就继续选择卡片,如图7:

如果填完,发现有重复,那么就选择卡片5,重新填写。如果没有重复,就继续选择卡片。

接下来又不知道怎么选择,那么就从空格最少的第1列开始选择。第1列缺少数字3和5。

假设 每次根据“数字不能重复”这个规则,一直选择。直到填完空格,都没有出现数字重复。那么就找到答案了。如图8:

让假设成为推理的起点,有些数学问题的解答,需要根据条件,通过推理找到答案。逻辑推理要求以正确的判断为前提,从正确的前提出发才能推出正确的结论。有的时候,开始时并不知道哪个判断(选项)是正确的,那么先假设某个判断(选项)是正确的,作为推理的起点,如果能够推出的结论没有矛盾,则假设正确;如果推出了矛盾,那么假设错误;此时重新假设判断(选项),抛弃原先的那个判断(选项),选择新的一个判断(选项),继续推理,直至结论没有矛盾。

虽然一年级的学生还不知道什么是假设法,但是他们能根据自身的想法、经验,在运用假设法解决问题了。让学生自己动手尝试,在经历选择卡片的过程中思考、理解,根据规则,假设一个数,开始推理,如果发现矛盾,就调整修改,直到得出答案。

二、猜测与调整,让学生的假设思想开拓

早期的假设思想渗透以增强假设意识为主,假设一个数值,通过题目的数量关系计算、推理,适当改变这个数值,所得结果与原数据相比较,再进行修正和调整,逐步使原问题得到解决。这种思想贯穿于学生的问题解决思考全过程。

一题多解的形式吸引学生去探索,是一种有效的教学实践,不仅能帮助学生认识和掌握知识之间的内在联系,活跃学生的思维,而且有利于培养学生思维的正确性、灵活性,增强和提高学生解决实际问题的能力。

我国古代数学名著《孙子算经》中有一道古老的数学趣题一一“鸡兔同笼”。 这一经典的数学问题在现实生活中普遍存在,解法也多种多样,可以让学生尝试列表枚举法、假设法等解决,发展学生思维能力,体验假设思想的运用。

列表枚举法成为理解假设法的载体,学生容易发现内在的数量关系,感受探索的价值,发展了思维。三种不一样的列表枚举,但本质相同,学生在优化的过程中,发现只要不断假设、调整,最后终会达到目标。

三、猜测与验证,让学生的假设思想升华

让学生把所学的知识融会贯通,能从各个不同的角度去思考解决的某个问题,是从认识理解上升到创造思维的重要环节。运用一题多变引导学生在思考的过程中学会运用,让学生在解题中思维不断发展,得到拓展。

假设解决问题的策略是多样的、灵活的,让学生既感受到用假设的策略,可以解决什么样的问题,又感受到解决同一个问题有不同的策略,在解决问题的过程中不断调整、优化,形成假设思考的能力。

在小学数学教学中有目的地向学生渗透数学思想,帮助学生更好地理解数学概念,提高学生数学能力和增强思维品质;是实现学生分析问题、解决问题能力的重要途径;使学生主动构建知识体系,对数学素养,数学能力产生重大影响,为今后实现更高层次的创新奠定基础。

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