在國際競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的當(dāng)今世界,教育的目標(biāo)已不是將一切知識(shí)教給一切人,而是要教會(huì)一切人學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),打開思路,大膽創(chuàng)新。對(duì)學(xué)生而言,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不僅意味著掌握知識(shí)形成技能,而且還會(huì)發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造新知識(shí)。而這種再創(chuàng)新能力往往在解決數(shù)學(xué)問題中逐漸培養(yǎng)起來。數(shù)學(xué)問題開放化為培養(yǎng)發(fā)展學(xué)生思維的創(chuàng)新創(chuàng)設(shè)了一個(gè)更加有利的情境,體現(xiàn)了尤為重要的數(shù)學(xué)價(jià)值。
目前教科書中的例題、習(xí)題及布置的作業(yè)都是在給定條件下能夠達(dá)到具體明確的目標(biāo)的一類題目,這就是所謂的封閉題。但是人的思維是活躍的,并且是無限的,我們應(yīng)該大力地培植和發(fā)展。在設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)問題時(shí),除了增加變式題、綜合題外,應(yīng)適當(dāng)增加一些開放的數(shù)學(xué)問題,是學(xué)生思維空間充分開放,克服思維的局限性,具有事半功倍的效果。下面就個(gè)人在數(shù)學(xué)問題開放化方面的思考談幾點(diǎn)粗淺做法。
一、數(shù)學(xué)問題的解決策略開放,有助于培養(yǎng)學(xué)生思維的創(chuàng)造性和獨(dú)特性
數(shù)學(xué)問題的策略開放是指對(duì)于同一個(gè)問題,有不同的、多種思維策略與解題方法。這就要求學(xué)生在解決問題時(shí)不死套公式,啟發(fā)學(xué)生一題多解,一題多變,一題多思,訓(xùn)練學(xué)生發(fā)散思維,融會(huì)貫通,善于沖破固有的解題模式,從多通道尋找最優(yōu)的解題方法,培養(yǎng)學(xué)生思維的創(chuàng)造性和獨(dú)特性。
如:甲乙兩隊(duì)修一條長1500米的公路,20天完成。完工時(shí)甲隊(duì)比乙隊(duì)多修了100米,乙隊(duì)平均每天修35米,甲隊(duì)平均每天修多少米?這道題從不同角度思考,可以得到不同的解法:①先求出乙隊(duì)20天修的米數(shù),根據(jù)全長和乙隊(duì)20天修的米數(shù)可以求出甲隊(duì)20天修的米數(shù),然后求甲隊(duì)每天修的米數(shù)。算式是(1500-35*20)/20。②可以先求出兩隊(duì)平均每天修多少米,再求甲隊(duì)平均每天修多少米,算式是1500/20-35。③可以先求出甲隊(duì)平均每天比乙隊(duì)多修的米數(shù),再求甲隊(duì)平均每天修多少米,算式是100/20+35。④可以根據(jù)乙隊(duì)20天修的米數(shù)、甲隊(duì)比乙隊(duì)多修了100米,可以求出甲隊(duì)20天修的米數(shù),然后求甲隊(duì)每天修的米數(shù)。算式是(35*20+100)/20;題目一出示,學(xué)生各抒己見得出各種解法后,教師就引導(dǎo)他們比較那種方法最簡(jiǎn)便,哪種思路最清晰。這類題可以給學(xué)生最大的思維空間,讓學(xué)生從不同角度分析問題,探究數(shù)量間的相互關(guān)系,使學(xué)生不僅掌握知識(shí),并能充分發(fā)揮學(xué)生的獨(dú)特的見解。
二、數(shù)學(xué)問題的條件開放,有助于培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性、批判性和縝密性
條件開放是指數(shù)學(xué)問題中的條件不完備或滿足結(jié)論的條件不唯一。這就需要學(xué)生反應(yīng)靈活敏捷,通過不斷尋找、發(fā)現(xiàn)、變換,使問題明朗化。
(1)條件多余型。這類數(shù)學(xué)問題常常將有用和沒用的條件混在一起,產(chǎn)生干擾因素,這就需要在解決問題時(shí)認(rèn)真分析條件和問題的關(guān)系, 充分利用有用的條件,舍棄無用條件,學(xué)會(huì)排除干擾因素,提高學(xué)生的鑒別能力,從而培養(yǎng)思維批判性。如:一條鐵絲長30厘米,第一次剪了2厘米,第二次剪了5厘米,這條鐵絲比原來短了多少厘米?由于手封閉題的解答習(xí)慣影響,學(xué)生往往會(huì)把所有的條件都用上,錯(cuò)誤列式為:30-2-5或30-(2+5)。事實(shí)上解決問題時(shí)引導(dǎo)學(xué)生畫圖分析就會(huì)發(fā)現(xiàn):要求繩子短了多少厘米,實(shí)際就是求兩次一共用去多少厘米,這里的30厘米是多余的條件。這類數(shù)學(xué)問題的解決可以訓(xùn)練學(xué)生明辨是非、去偽存真的鑒別能力。
(2)條件隱藏型。這種數(shù)學(xué)問題常常將所需的某些條件隱藏在題目的背后,如不注意,容易遺漏。解決問題時(shí)既要考慮問題及明確的條件,又要考慮與問題有關(guān)的隱藏著的條件。如:“做一個(gè)長8分米,寬5分米的面袋,至少需要多少平方分米的白布?”解答時(shí)學(xué)生往往忽視面袋有“兩層”這個(gè)隱藏的條件。錯(cuò)誤列式為8*5。因此,此類問題的解決可以引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真分析題意,使學(xué)生養(yǎng)成認(rèn)真審題的良好習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生思維的縝密性。
三、數(shù)學(xué)問題的結(jié)論開放,有助于培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性和深刻性
結(jié)論開放的數(shù)學(xué)問題所給的條件中包含著答案不唯一的因素,在解題的過程中,必須利用已有的知識(shí),結(jié)合有關(guān)的條件,從不同角度對(duì)問題作全面的分析,正確判斷,得出結(jié)論,從而培養(yǎng)思維的廣闊性和深刻性。如:甲乙兩人同時(shí)相對(duì)走來,甲每分走52米,乙每分走48米,兩人同時(shí)走了10分鐘,兩地相距多少千米?學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)兩人行走的結(jié)果不明確,無法解決。教師就可以讓學(xué)生想象可能會(huì)出現(xiàn)哪些結(jié)果,加上合理運(yùn)動(dòng)結(jié)果后再進(jìn)行解答。于是出現(xiàn)三種情況:1、相遇;2、未相遇;3、相遇后交叉而過,又相距一段路。就這樣讓學(xué)生對(duì)題目進(jìn)行了全面、透徹的分析。又如:學(xué)習(xí)“真分?jǐn)?shù)和假分?jǐn)?shù)”時(shí)學(xué)生已基本掌握了真假分?jǐn)?shù)的意義后,問學(xué)生:b/a是真分?jǐn)?shù)還是假分?jǐn)?shù)?因?yàn)閎、a都不是確定的數(shù),所以無法確定b/a是真分?jǐn)?shù)還是假分?jǐn)?shù)。學(xué)生經(jīng)過緊張的思考和激烈的爭(zhēng)論后,得出這樣的結(jié)論:當(dāng)ba或b=a,b/a是假分?jǐn)?shù)。這時(shí)教師進(jìn)一步問:b、a可以是任意數(shù)嗎?這樣的問題不僅使學(xué)生對(duì)真假分?jǐn)?shù)得到更深刻的理解,同時(shí)提高了學(xué)生的思維能力。結(jié)論開放的數(shù)學(xué)問題有助于學(xué)生思路寬廣,培養(yǎng)學(xué)生多角度、多層次多方位考慮問題,使學(xué)生不僅僅研究問題的本身,還要去研究問題的廣度和深度。
四、開放的數(shù)學(xué)生活實(shí)踐活動(dòng),有助于培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的思維品質(zhì)
開放的數(shù)學(xué)問題許多是來自社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)的,通過解決設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)不僅為學(xué)生的思維活動(dòng)提供新的課程,還為學(xué)生提供了豐富的感性材料,有助于培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的思維品質(zhì),為學(xué)生將來走上社會(huì)、適應(yīng)社會(huì)打下基礎(chǔ)。如少先隊(duì)組織游公園的活動(dòng),教師27人,學(xué)生203人,一起去參加。然后提供材料:大客車限坐42人,每輛每天1000元,中巴車限坐24人,每輛每天600元。然后讓學(xué)生自主進(jìn)行設(shè)計(jì)合理、有效、經(jīng)濟(jì)的租車方案。由于這類問題的情境是現(xiàn)實(shí)的,能夠使學(xué)生在課堂上接觸與現(xiàn)實(shí)生活密切相關(guān)的數(shù)學(xué)問題,要求學(xué)生努力去發(fā)現(xiàn),去尋找解決的途徑。這種問題使得智力水平不一的學(xué)生都能品嘗成功的喜悅,都有充分施展才華的空間。
讓開放性問題進(jìn)入數(shù)學(xué)課堂是數(shù)學(xué)本身發(fā)展的需要,是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)創(chuàng)新能力的需要,也是實(shí)施數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的需要。