解决问题的策略有哪些?举例说明
社会发展及教育改革越来越重视培养学生提出、分析和解决问题的能力,数学新课标在“总体目标”中就指出:让学生“形成解决问题的一些基本策略,体验解决问题策略的多样性,发展实践能力和创新精神。”
对小学生来说,问题解决策略的形成不仅受自身的影响与限制,还要受到教师以及课程与教学等外部因素的影响。
对于解决问题策略教学的三点思考。
前面这些,是调查、汇总了我们老师的意见。
接下来我们换一个角度,变一种形式,以解决问题的策略为基点,对我们在数学教学及解决问题策略的教学中所暴露或遇到的问题,用案例的形式展开讨论,仅仅是个人的一些粗浅想法,若有不当之处请包涵!
在解决问题策略教学的整体把握上,我们教师不仅要了解解决问题策略的教学目标是什么,思考解决问题策略的内容有哪些,以及教材编排的理解,还要思考怎么帮助学生形成这些策略,不仅要着力于课堂的一课一得,还要放眼数学学习的全过程,整体思考。
对解决问题目标的理解,可以分为以下四个方面:
1.问题解决是一系列的学习活动,并非单一的解决问题的过程。具体说,要求学生首先在不同的情境中“从数学的角度提出问题”,然后才是解决问题。
2.在问题解决的过程中,更强调知识的综合运用,包括学科内部以及学科间知识的整合。
3.强调策略在问题解决过程中的作用,这是创新思维培养的重要途径。 4.强调问题解决对发展学生思维品质的重要教育价值。
纵观国内外小学数学解决问题策略的研究,适合小学阶段常用的、也易接受的特殊策略主要有以下几种:模拟与操作、画图与演示、摘录与列表、分类与比较、尝试与列举、猜想与验证、综合与分析、推理与转化、假设与替换,等等。
这些策略在我们的教材中运用也比较多,如:相遇问题中用到了模拟与操作策略;画图与演示策略在分数应用题中运用比较多;摘录与列表、尝试与列举在排列组合中有所运用;分类与比较在统计中体现较明显;几何图形的面积、体积公式的推导用到了猜想与验证、推理与转化的策略;综合与分析在一般应用题中都会用到。还有鸡兔同笼问题就同时用到了摘录与列表,尝试与列表,假设与替换等多种策略。
关注解决问题的策略,对于如何分类其实并不重要,重要的是要理解常用策略的本质、把握每种策略的运用范围和要点,更快、更好地解决问题。
当然解决问题策略的学习,不可能脱离解决问题的过程,要和解决问题紧密结合在一起。解决问题策略的学习是基于解决问题、为了解决问题的。根据我们小学解决问题策略的安排,学生学习认识、理解、掌握和熟练运用解决问题的策略一般要经历三个阶段:孕育阶段、明朗阶段、深刻阶段。
1、孕育阶段,似无却有,但不能“超要求”。(这个要求是带引号,肯定要有要求,但不能超过要求。)
2、明朗阶段,化隐为现,但不要“讲例题”。(例题我们上课时候一定要教,但是不要为例题而例题。)
3、深刻阶段,化生为熟,但不是“做形式”。(练习要做,但我们往往都是教材上有什么,我们就做什么,课课都是围绕着这些问题重复地训练。)
我想除了这一些基本的训练之外,再跟大家交流一下,哪些练习形式是学生感兴趣的,我们老师应适时创设的。 第一个阶段: (一)孕育阶段,似无却有,但不能“超要求”。 这个阶段,是指低段的数学学习中的孕育,也是中高段“策略”课的前奏。 在这个阶段当中,对于小学生来说,学习解决问题的策略并不是建空中楼阁,他们在日常生活当中,已经积累了一些关于策略的必要认识,在解决问题的过程当中,也已经积累了一些初步的解决问题的实际经验。但不一定关注到解决问题时蕴含的,背后支撑解决问题的策略,这时候,我们学生往往关注的是具体的问题是不是得到解决,对解决问题的策略的理解处于朦朦胧胧的状态。这个时候我们老师既不要错失机遇,又要避免求全做大,有时过高的要求,会适得其反。 我们小学数学教材当中解决问题无处不在,例如:学习了数以后,就要用数解决问题;学习了量以后,就要用量解决问题;学习了计算以后,就用算解决问题;学习了设以后,就要用设解决问题;学习了统计后,就要用表和图解决问题,等等。这些过程当中,大多都孕育着策略。 下面,我就以一些材料为例,呈现一些给大家。 案例1:看似无意却有意的圈圈画画。 一个平行四边形的底是15厘米,高是18厘米,一个与它面积相等的三角形的底是18厘米,高是多少厘米? 我们有的学生解答的时候就这样,平行四边形圈一下,三角形圈一下,两个底还有高都用横线表示一下,与它面积相等也划一下。(边说边演示)那我们想这样一些圈圈画画,有时甚至比列表、整理还要高级,这是内在的、自发的,老师没规定而运用的策略。这些学生,他的圈圈画画,我们要支持,要引导学生进一步地发展。 同样的问题我们还有: 某机械厂,去年第一季度节约用水3645吨,第二季度节约用水3555吨。这个厂上半年平均每月节约用水多少吨? 学生把第一季度和第二季度,圈一下,上半年包括了多少个月,还有哪些条件。 这些圈圈画画,看似随意,实质上就是学生运用列表、摘录等策略解决问题的真实、自然、内在的体现。即使你规定他,可能还用得不自在。 这两个案例,就把我们学生,在自然状态下所用的策略呈现出来了。 案例2:下表是丁丁、奇奇和玲玲的赛跑记录: 姓 名 丁 丁 奇 奇 玲 玲 路程(米) 200 200 200 时间(秒) 38 32 35 比比看,谁跑得比较快? 事实上这个题,已经把问题通过策略的形式呈现了出来。不是直接表达了文字的应用题的形式。那么我们老师要让学生感受,这种表达有利于我们学生思考。哪怕是在一年级学生也能很快回答出来。反过来,如果我们用文字的形式表达,三年级学生不一定能够准确地理解。我们不仅仅是解决了谁跑得快,更要解决整个这张表所呈现给学生这种直观的、便于比较的这些策略,进行一种孕育和渗透。
第三个案例:
案例3: 8角钱的邮票
“认识人民币中”有一道题:寄往本地的信要贴8角的邮票。买一张这样的邮票,有几种付钱的方法?(1、2、5角)
在这道题当中,完全可以让孩子自由发挥,但是我们老师太看重这个问题了,因为这个问题往往是我们期末考试卷子上的问题。所以老师在训练的时候就要求学生,只用1角的怎么付;有1角的,有两2角的多少种付法;有2角和5角的怎么付;有1角和5角的怎么付;既有1角、2角还有5角怎么付。一一列举,不重复,不能漏掉。这个要求可就太难了,对于低年级的孩子超了要求。在这里进行这一训练,可能适得其反。有的时候我们往往成人认为,认识人民币是简单的,但是对于低段学生来说,认识人民币恰恰是比较难的,尤其是认识分和角。在解决这个问题的时候,我们要更加慎重一点,贴合学生的实际情况。
这是我跟大家汇报的第一个方面的问题。 第二方面:
(二)明朗阶段,化隐为现,但不要讲“例题”。
所谓明朗阶段,即是指中年级学生经过前面数学学习(中策略的运用)的孕育,或者是对某一种解决问题的策略有了初步的感受后,(进入策略的讲解、分析、讨论的环节,这时候我们)教师应引导学生将策略明朗化。
在解决问题这个环节中,我们要注意,呈现新问题以后,启发学生思考,可以用什么策略解决问题,使学生有明确的应用策略的意识,我们在指导学生交流解决问题的过程,特别是在教学新的解决问题的策略的时候,不要排斥学生应用新学习的解决问题的策略。我们在学习解决问题时,要在不断学习和不断运用策略的过程中,丰富自己解决问题的经验,并在新的问题中,主动地、积极地、灵活地运用各种策略解决问题。
我们在中段当中往往遇到这样一些问题, 案例4:“24时计时法”的学习 题目具体呈现出了,
奶奶从早晨6时30分开始做运动,做了40分钟,做完运动是几时几分? 对这个问题,我们老师开始的时候,把直观的画图的策略渗透下来了,把我们的题目用一个线段图来呈现:(课件演示)
这样便于我们学生观察到6时30分,经过40分钟以后是多少?
但是我们的问题存在在哪呢?
我们教师在上新课的时候,会用图画的形式,帮助学生学习,可老师没有让学生很好的体验和内化,在后继的学习中仍然不讲策略,冥思苦想,最后是遇到困难又积累困难。
本来这种策略是非常有效的,那么学生在学习其他的24时计时法的过程中,就要引导学生去运用一下,但是我们往往却不再运用了,而到后面比较复杂问题时,学生就会束手无策。相反如果他运用了这样一种策略,可能我们连后进的学生学习起来也比较轻松。
再看一道题目:
案例5:有红蓝两条彩带,蓝彩带1.8米,红彩带2.6米,这两条彩带都剪去同样长的一段,剩下的红彩带的长是蓝彩带的2倍。两条彩带各剪去多少米?
这是四年级的一道题,面对这道题目,连五年级的一些学生都会遇到困难。而同样的问题,经“图画”策略,就能为许多四年级的孩子理解,这就是策略的魅力所在。
(课件演示)
通过画图,把红、蓝彩带一呈现,这样图示以后,我们看到剩下来的,红彩带、蓝彩带的关系,马上就会明白后面是多少,前面是多少。
有的时候我们已经在运用策略了,但是我们老师不指导,学生也没办法理解,如果我们适时点拨一下,告诉学生现在我们要解决五年级学生的一道题,五年级学生的题目可难了,但是经过我们简单的这样一种图画,把五年级的题目就给解决了。这不是我们一种成功的享受吗?运用策略,还要让学生有这样一种愉悦的体验。像这样的问题,我们教材中经常有,要靠我们老师的慧眼去挖掘,去发现。
下面我想重点介绍一下,我通过观察教材,观察我们的教学杂志发现的,感觉这个问题在计算教学当中运用比较好,我们给他起一个名称叫“计算盒”。
案例:从“计算盒”说起 (计算教学中的策略)
这个计算盒对我们计算教学很有帮助,我们来看几个画面,第一 正推:
我们有的老师在讲混合运算的时候,他不是用应用题,也不是呈现一道题目,而是用一个有趣的游戏,有一个计算盒,它有输入口,有一个数球“1”,从输入口起,先经过-2/3,到达A,然后再×3/5,输出来以后是多少呢?学生很有兴趣,但是如果变成一个单纯的计算题出来,有些孩子就发生了困难,失去了兴趣。
我们在教学当中,不仅仅靠这个计算盒来帮助学生理解计算题,我们看,把这道题目用树状的形式来呈现,就是先算1-2/3的差是多少,再用这个差来乘3/5积是多少,最后的答案就是多少。
这样我们把它分解一下,然后把它变成一个综合的算式,它的过程就是先算1与2/3的差,再乘3/5。紧接着,老师一变,刚才的问题解决了,我把入口的球上的数由1改成13/15,会算吗?又变出一道混合运算的题了。
这样的训练,学生感觉到耳目一新,非常有趣,也能很好的消化这样的计算题。刚才这是正推,现在我们来看一看,如果通过输入口的球上不知道是多少,我要求这个球上的数,就进入了倒推。告诉了结果是21,求进入输入口的球是多少呢?这就是倒推!我们研究倒推策略,往往开始学习的时候就出示一道应用题,说这个应用题的解答是倒推。但是通过这种计算盒来呈现,学生也知道这就是倒过来推了,就去推了。这样就让他们来想一想是多少,紧接着我们要求学生
用树状的算图来把刚才这个计算盒呈现出来。把我们的算理、思考、计算的方法用这样一个图来表达,还可以进行验算。
再如下一个案例:
丁聪明算加法题,把个位上的8看做5,把十位上的5当做8,结果得到的和是346,正确的结果是多少?
(1)执果析因,逆向分解; (2)85——58减少27即可。
有的学生无从入手,但是稍微思考一下,就用我们刚才倒推、逆推的形式,也许他就解决的比较快。因为综合一想,也就是原来是58把它当做是85,不就多了27嘛!在这个和当中减掉27,不就可以了吗?
教学当中我们对于计算的训练蕴含策略,不一定就是算呀算一直算下去。要求一个变式,一个变化。这些方面不仅仅是拿着教材去教书,要打开我们的思路,进行拓展。在这方面,我刚才举了一些计算,在我们老师的眼中,常常认为计算题它是计算,只有应用题才是问题。这就是我们对解决问题认识存在的最大误区之一。认为计算题就是算,每天一道题目两道题目地练,我想这种练可能事倍功半。要变化一下,运用策略来练,那效果就更好了。
再和大家交流这样一道题目: 案例:三角形面积计算的探寻 (课件出示)
三角形的面积=底×高÷2,这个“除以2”是表示什么意思?98%答案是相同的:平行四边形面积的一半,所以除以2。我说对了,我们就是把两个完全一样的三角形,拼成一个平行四边形,拼成的平行四边形的面积是三角形的2倍,这个三角形的面积是拼成的平行四边形的面积的一半,就是底×高÷2。但是学习时我们老师早就把三角形剪好了,书上早就设定好了,觉得总有一些遗憾。刚好我们在备课的时候,我豁然开朗,大家看一看,我们研究一个三角形内角和是180度时,利用这个办法,沿着它的高把上面这个角切下来,刚好3个角合起来是180度,是一个平角。(结合图讲解)这样就解决了三角形内角和是180度的问题,但是我们很多老师不再想第二个问题,一重复以后发现了什么? 不是两个重复的长方形吗?看长方形1,长方形2,不论是哪一种长方形,它都能算出这个三角形的面积。前面三角形的面积是底的一半×高;后面三角形的面积是底×高的一半。为什么底×高÷2呢?就是非要借助平行四边形算吗?我用一个三角形难道不能解决出来吗?现在这样想,回到上一年级的知识,不是把题目简单化了吗?一点学生不就通了嘛!当然在这个问题上我们不排斥平行四边形,我想跟大家交流的就是:
三角形面积计算的探寻,需要运用策略,而转化策略较为合适,转化策略是为了解决问题。课前老师将剪好的三角形发给学生,等待学生的“操作”,“转化”为平行四边形,由此得到一个三角形的面积等于拼成的平行四边形面积的一半,随即展开训练。这样简单的转化,是否有将策略当作数学知识教的感觉呢!我们老师为什么不给学生多一些转化的体验呢?
当然,我从两个中线一剪下来,拼到上面,这是一个小平行四边形,从这个问题当中,我想,在这里我们也要满足一些尖子学生思维的发展。
(三)深刻阶段,化生为熟,但不是“做形式”。
在这一训练过程中,包括解决问题的策略新课教学中,安排的练习,策略专题学习后的训练,也包含其他数学学习活动。