馮濤勵
一、引言
“人人都能獲得良好的數(shù)學教育,不同的人在數(shù)學上得到不同的發(fā)展?!?2011年版《義務教育數(shù)學課程標準》新課標充分體現(xiàn)了課程的基礎性與選擇性?!稑藴省分赋隽x務教育階段的學生應該獲得更高的數(shù)學素養(yǎng),為后繼數(shù)學學習做好充足的準備?!稑藴省芬笳n程內(nèi)容呈現(xiàn)由層次性和多樣性,體會數(shù)學思想與方法,培養(yǎng)學生良好的數(shù)學學習習慣。
解題習慣是數(shù)學學習習慣的一個重要方面,培養(yǎng)學生養(yǎng)成良好的解題習慣,這是由于小學數(shù)學教育不僅應該幫助學生較好地掌握相關的數(shù)學知識與技能,也應該幫助學生初步地學會數(shù)學思維和數(shù)學思想方法,培養(yǎng)學生養(yǎng)成相關的情感、態(tài)度與價值觀。
本文列舉一些義務教育中年級段學生練習中出現(xiàn)的習題,運用近代高等數(shù)學等理論,對培養(yǎng)學生解題習慣的教學進行粗淺的探究。
二、高視角下的習題解題
1.題目:觀察下面算式的規(guī)律,在括號里填入適當?shù)臄?shù)。
+=+=+=
+=+=
這是小學五年級學生學習了分數(shù)加減法后的一道練習題,從作業(yè)反饋來看學生完成的質(zhì)量不錯,于是對部分正確填寫的學生進行訪談,“這道題目你是怎樣做的?”大部分的學生都是通過觀察得到,比如=+=+,=+,同樣的也具有這樣的規(guī)律,所以=+=+,=+=+
繼續(xù)追問+=,+=,...
再追問“除了可以填這一組數(shù),還有別的數(shù)滿足條件嗎?”少部分學生還可以想到=+,=+。再追問,除了這兩組數(shù)外,還有別的數(shù)滿足條件嗎?大部分學生非常肯定沒有了,少部分學生帶有懷疑態(tài)度。
從訪談中,我們看出學生的數(shù)學思維水平不高,數(shù)學思想方法沒有系統(tǒng)化。一般認為代數(shù)思維主要包括兩個含義,第一是借助符號的一般化,第二是符號的形式操作。就這道題而言,我們?nèi)绾卧诟哂^點指導下,培養(yǎng)學生解題習慣呢?
觀察分析:=+=+,=+=+
=+=+,=+=+
學生不難發(fā)現(xiàn)=+進行歸納總結。
對于學生而言,找出一組或兩組滿足條件的數(shù)就可以,但是對教師而言,應該站在更高的高度,用函數(shù)的思想重新審視該題,這樣才能更好地培養(yǎng)學生的解題習慣。
具體方法介紹如下:+=
分析:兩個分母相加為一個數(shù)n,設一個分母為,則另一個分母為,因此有:
設=+,,則
由于必須是正整數(shù),所以n的取值只有有限個,且至少有兩個,即至少可以找到兩組數(shù)滿足+= 。
2.把2,4,6,8,10,12,14填進7個空中,使每個圓圈中四個數(shù)字的和都相等。
題目中給出的7個數(shù)成等差數(shù)列,運用等差數(shù)列的兩個性質(zhì),可以得出符合題意的多種填法。性質(zhì)(1)若,,是公差為d的等差數(shù)列,則+,+,+也是公差為d的等差數(shù)列。
性質(zhì)(2)若,,,...,和, ,,...,是兩個公差相同的等差數(shù)列,則+,+,...,+是常數(shù)列。
為了表達的方便,我們規(guī)定最外層即三個圓沒有相交的三個空為第一層,中間層即三個圓兩兩相交的三個空為第二層,正中間層即三個圓都相交的空為第三層.運用等差數(shù)列的兩個性質(zhì),解答本題。
①從7個數(shù)中選出公差相同的兩個數(shù)列,并且每個數(shù)列只有三項.例如2,4,6和10,12,14。
②將其中一個數(shù)列(例如2,4,6)填入第二層,由性質(zhì)1可知,每個圓圈中所填入的兩個數(shù)之和也是等差數(shù)列,且它的公差和數(shù)列2,4,6的公差相同。
③將選出的另一個數(shù)列(10,12,14)分別填入第一層,使它在每個圓圈內(nèi)與已填入的兩數(shù)之和所成數(shù)列的各項倒序?qū)刺钣?,4的圓圈中填14,在填有2,6的圓圈中填12,在填有4,6的圓圈中填10),由性質(zhì)2可知,此時每個圓圈中已填入的三個數(shù)之和相等。
④把已知數(shù)中剩余的唯一一個數(shù)8填入第三層.顯然,這是滿足題目要求的一種填法。
按照這種思路,可以得到滿足題目要求的其他四種不同填法.將上述每種填法的第一層與第二層的數(shù)對調(diào)一下,又可得出另外5種不同填法。
三、總結與反思
新一輪課改,特別是2011年版《義務教育數(shù)學課程標準》的頒布,教材的不斷更新,使得一些高等數(shù)學的理念進入到了中小學教材,并且滲透了一些現(xiàn)代數(shù)學的思想。從思維學習的角度看待小學算術的教學,培養(yǎng)學生不僅能較好地掌握數(shù)學知識與技能,還應該培養(yǎng)學生初步學會用數(shù)學思維思考問題,用數(shù)學方法解決問題。小學數(shù)學教學中我們要逐步滲透代數(shù)思維,讓學生經(jīng)歷:一般化(提出猜想與驗證猜想),對結構的感知,符號(包括文字符號與具體數(shù)字)的有意義操作。希望通過這樣教學,培養(yǎng)學生養(yǎng)成良好的解題習慣,盡可能消除小學數(shù)學與中學數(shù)學之間的隔閡,為學生的后繼發(fā)展提供動力。
由于筆者的能力水平有限,實際的教學經(jīng)驗不足,因此,對問題研究的較為淺顯,不夠深入,當然還有更多的問題有待進一步研究和解決。因此,在以后的教學過程中,我將繼續(xù)關注此方面的研究,努力取得進一步的成效。
【作者單位: 廣西師范大學數(shù)學與統(tǒng)計學院 廣西】