如何培养学生分析问题的能力

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(一)准确感知信息
数学问题是由条件信息、目标信息和运算信息构成的。对面临的问题要成功地分析,其首要前提就是准确感知问题所提供的条件信息和目标信息。这些信息多是由数学的文字、符号和图形三种语言组成的,每种语言都有其精确的含义,学生应准确感知,不能含糊不清。具体而言教学中面对一个数学问题,首先引导学生感知问题通过文字描述、画面或其他形式所提供的信息,了解问题给定了哪些已知条件和有用的东西,在此基础上明确问题中有哪些可供利用的有用信息,然后进一步了解问题所提供的目标信息,知道要解决什么问题,快速将条件信息和目标信息从问题情境中分离出来,从而明确问题的初始状态和所要达到的目标状态,使学生养成全面准确提取问题的条件信息和目标信息的审题习惯。
准确感知问题中的各种信息后,就要引导学生对这些信息的相互关系作尽可能深入了解,从中去粗取精,去伪存真,在头脑里建立起问题的表象,形成一个比较准确、清楚的感性认识。如五年级下册有这样一个问题:把一张长20厘米、宽12厘米的长方形纸裁成同样大小,面积尽可能大的正方形,纸没有剩余,至少可以裁多少个?由于学生对这类问题没有鲜明的知觉感受,就不太理解,教师可引导思考:这道题首先要求这张长方形纸裁得没有剩余,就意味着裁的长度必须是什么数?(长方形长与宽的因数);裁成正方形,就意味着必须是什么数?(公因数);尽可能大,就意味着正方形的边长必须是什么数?(长与宽的最大公因数)。这样引导学生从分析问题的各种信息与因数、公因数、最大公因数的联系中,使学生原有的认知结构与问题情境发生联系和作用,建立正确的问题表象。
(三)抓住问题关键
数学问题具有新颖性、障碍性和可接受性。建立起问题表象后,就要抓住问题关键类化课题,把当前问题与原有认知建立联系,做出进一步的透彻分析化解障碍,找出问题得到解决的思路和方法。在这里抓住问题关键包含两方面的任务:一是常规性问题找到解决问题的主攻方向;二是非常规性问题明确从什么地方入手去解决。这一步是由问题表象的感性认识到理性认识的飞跃过程,这个过程中引导学生有条理、有根据地进行思考,有广泛性、有深刻性地进行分析,是培养学生分析问题能力的重要环节与核心所在。实际教学中,通常分常规性问题与非常规性问题两类进行抓关键分析。
1.常规性问题的关键
数学知识具有很强的规律性、逻辑性。数学问题中常规性问题占多数,它们有比较固定的思路和数量关系。对于常规性问题,分析问题要从问题的基本规律出发,发现问题的普遍性,通过联想把问题和我们所学的知识、经验联系起来,找出彼此之间的关系,抓住关键,明确思路,也就是问题可以解决的时候了。教学中常见类型如下:
(1)类比迁移抓关键。如四年级七册“三位数乘多位数的乘法”教学中,在复习了两位数乘多位数的笔算后,教师把板演竖式中的积擦去,在第二个因数上添上百位数2,呈现新问题:现在第二个因数增加了一个百位数,应该怎样继续乘下去?通过引导学生类比、联想,抓住“用个位上的数乘第一个因数所得的积的末位要与个位对齐,用十位上的数乘第一个因数所得的积的末位要与十位对齐及其理由”这一关键进行迁移,那么百位上的数呢?让学生的思考过程进入到一个有意义的、有序的信息系统中,然后展开观察、比较、议论、尝试、综合等一系列活动,充分调动学生主动思考的积极性,这样就有利于培养和提高学生分析问题的能力,促进学生思维的发展。
(2)实际经验抓关键。如解决问题“一个长6分米、宽4分米、高5分米的盒子,用来装棱长为2分米的小正方体,能装多少个?”关键是引导学生借助自身生活经验弄明白:高5分米能装2层小正方体还剩1分米,那1分米不够就只能空着。
(3)列举反例抓关键。如问题判断“一个数的因数一定比它的倍数小。”像这类命题错误的判断关键是引导学生举出任意一个反例 如“5的最大因数和最小倍数都是5”即可。
(4)画图分析抓关键。由于小学生仍处于从形象思维向抽象思维的过渡时期,他们往往要借助实物、示意图或线段图等直观手段理解题意。如解决问题“一块直角梯形试验田,把它的高5米靠墙,其他三边围上竹篱笆,共用去25米,其中斜边7米。梯形试验田的面积是多少?”引导学生通过画图清楚地理解题意,知道关键之处25-7=18(米)就是梯形的上底与下底之和。
(5)列表分析抓关键。如教学归一和归总的问题,可用列表的方法把条件和问题简要整理,使题目中的条件、问题及其数量关系一目了然。
(6)中间问题抓关键。对于稍复杂的综合性较强的数学问题,一些信息是夹杂在题目中不明显的隐蔽条件或间接条件,学生容易忽略而无从下手。教学时要引导学生多途径、多方位进行分析,找出问题中的隐蔽条件,抓住中间问题和所需要的信息数据,这样才能提高实际分析问题能力。如五年级下册“分数加减混合运算”解决问题教学:
云梦森林公园地貌情况对比 |
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地貌类型 |
占公园面积的几分之几 |
乔木林 |
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灌木林 |
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草地 |
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森林部分比草地部分多占公园面积的几分之几?关键是引导学生弄明白目标信息里的“森林部分”这个中间问题,实际上就是条件信息里的乔木林与灌木林之和。
(7)逆向思维抓关键。对于大部分数学问题,学生已经具有了顺着题目,在边读边想的感知与丰富的联想中,加之旧知识的迁移,得出解决问题的思路和方法。但对于一些典型问题,还需要引导学生学会从问题目标入手运用逆向思维去分析,即要求什么就要先求什么?逐步展开联想,发散思维,寻求到所需要的条件,从而完成对这个题目的分析。如问题“小明读一本故事书,第一天读了全书的25%,第二天读了余下的
,还剩45页没读。这本故事书一共有多少页?”若顺向思考,从条件入手通过条件的组合去实现问题的解决,则“第二天所看页数占全书的几分之几?”就成了不易解决的难点;若逆向来推:先求出第二天读后还剩余下的几分之几?1-
=
=75(页) 紧接着求第一天读后剩下几分之几?1-25%=75%
实际运用时,还需注意逆向思维分析与综合的有机结合,既要注意问题目标的导向,思考的方向始终要朝着问题的目标状态展开,也要注意思维活动不能脱离数学问题所给定的条件,只能在问题的运算信息所允许的范围进行,这样分析有助于更快速地理清题意。
2.非常规性问题的关键
在数学学习中,对于一般性数学问题,学生通常运用头脑中已形成的大量解决各类问题的常规的分析、综合、判断、推理等思维定势即可顺利迁移解答,但仅占少数的非常规性数学问题,在逻辑思维上无固定的模式,如果从常规思维去分析不易解答,就得学会变通,寻找另外的角度去分析转化,方能找到问题解决的突破口。如“下图阴影部分是正方形,则最大长方形的周长是多少厘米?
此题若按常规思维,分别寻求最大长方形的长、宽各是多少厘米,思维就会受阻而百思不得其解。这种情况就要引导学生换个角度分析,侧向于寻求长与宽之和来考虑,并运用一下平移,解题思路也就变简单明晰了:通过把上边的6厘米分为两段来平移,其中阴影那一段可平移作为最大长方形的宽,剩下的一小段平移到下边正好合成了最大长方形的长,则10+6=16厘米即为最大长方形的长与宽之和,这样很容易就求出最大长方形的周长为(10+6)×2=32厘米了。同时这样的思维分析,也利于培养学生的创新意识、应用意识和实践能力。
(四)恰当语言表述