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關(guān)鍵詞:考試;高中數(shù)學(xué);排列組合
■引言
排列組合作為代數(shù)課中一個(gè)分支內(nèi)容,與其他教學(xué)模塊有著十分緊密的聯(lián)系,然而對(duì)于高中學(xué)生來(lái)說(shuō)這卻一直是學(xué)習(xí)的難點(diǎn),教師也普遍反映在教學(xué)排列組合的時(shí)候很難用簡(jiǎn)潔明了的語(yǔ)言把要點(diǎn)闡釋清楚,因此學(xué)生在考試的時(shí)候往往會(huì)失分很多. 學(xué)生在學(xué)習(xí)排列組合時(shí)遇到的學(xué)習(xí)障礙不僅在這一模塊失分,還會(huì)嚴(yán)重影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心. 因此教師必須對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)排列組合時(shí)遇到的各種問(wèn)題加以整理,并針對(duì)性提出解決策略,幫助學(xué)生克服這一學(xué)習(xí)難點(diǎn).
■契機(jī)
筆者所在學(xué)校數(shù)學(xué)調(diào)研組為了解學(xué)生對(duì)排列組合的學(xué)習(xí)掌握情況進(jìn)行了一次摸底考試,此次考試的內(nèi)容包含了高中階段排列組合的所有知識(shí)點(diǎn)和題型,尤其是將各班數(shù)學(xué)教師整理出來(lái)的錯(cuò)誤率較高的題目類(lèi)型包含在內(nèi). 為了節(jié)省學(xué)生們的時(shí)間,此次摸底考試,學(xué)校力求以最少的題目囊括最多的題型和知識(shí)點(diǎn). 由于此次摸底考試主要考查學(xué)生在學(xué)習(xí)排列組合中遇到的思維性問(wèn)題或知識(shí)性問(wèn)題,故考試題型全部設(shè)定為應(yīng)用題,要求學(xué)生把解題過(guò)程都明確寫(xiě)明.
經(jīng)過(guò)任課教師和調(diào)研組教師再三商討,最終此次摸底考試共設(shè)置9個(gè)題目. 題目的背景和學(xué)生們?nèi)粘I疃季o密關(guān)聯(lián),例如獻(xiàn)血問(wèn)題、排隊(duì)問(wèn)題、分書(shū)問(wèn)題等等. 這幾個(gè)題目盡可能多包含了排列組合中知識(shí)點(diǎn),例如對(duì)于特殊元素和位置的排列問(wèn)題、元素相鄰(或不相鄰)問(wèn)題、某些元素固定排列問(wèn)題、正難則反問(wèn)題等等. 對(duì)這次摸底考試答題結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析,我們看到了學(xué)生在學(xué)習(xí)排列組合時(shí)出現(xiàn)的一些集中性問(wèn)題.
■問(wèn)題
對(duì)學(xué)生答題結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)以后我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生產(chǎn)生錯(cuò)誤的地方相對(duì)集中.
例如:“班上某小組共有5位男生和3位女生,現(xiàn)在要求對(duì)他們進(jìn)行排序,要求男生A不能站在隊(duì)首,男生B不能站在隊(duì)尾,請(qǐng)問(wèn)一共有多少種方法.” 此次摸底考試中該題的正確率只有39.9%. 這題的答題結(jié)果能清楚反映出學(xué)生對(duì)排列組合中關(guān)于特殊元素和特殊位置的這一類(lèi)型的問(wèn)題掌握力度還不夠.
在深入對(duì)學(xué)生錯(cuò)誤進(jìn)行分析以后,我們發(fā)現(xiàn),做錯(cuò)該題的原因有多種.
1. 這其中有一部分學(xué)生是因?yàn)闆](méi)有正確理解題目的意思,所以在解題的時(shí)候根本無(wú)法下手,答題區(qū)域沒(méi)有涂涂改改,甚至一片空白,沒(méi)有任何解題頭緒. 這反映出學(xué)生們的數(shù)學(xué)閱讀理解能力較差,缺乏信心,不敢作答.
2. 有38%的學(xué)生沒(méi)有答對(duì)是因?yàn)闆](méi)有正確的列式. 這其中一部分學(xué)生是因?yàn)檫^(guò)于粗心,沒(méi)有認(rèn)真仔細(xì)讀題就將數(shù)學(xué)公式帶入計(jì)算;除了粗心以外絕大部分學(xué)生是對(duì)這一類(lèi)特殊元素和特殊位置的題目缺乏正確的解題思路. 有的學(xué)生簡(jiǎn)單地認(rèn)為A同學(xué)不站在隊(duì)首共有7種情況,B同學(xué)不站在隊(duì)尾也有7種情況,除去A、B兩位同學(xué)以后,只要將剩下6位同學(xué)進(jìn)行排列組合看看共有多少種排列方法即可. 這樣做的學(xué)生不在少數(shù),原因是他們僅僅考慮了一種A不在隊(duì)首的站法,而事實(shí)上,A同學(xué)不站在隊(duì)首必須分為在隊(duì)尾和不在隊(duì)尾兩種情況,如果A同學(xué)站在隊(duì)尾,那么B同學(xué)就可以有7種站法;如果A同學(xué)沒(méi)有站在隊(duì)尾,那么B同學(xué)就有6種站法. 這兩種情況的計(jì)算結(jié)果是不一樣的,絕大多數(shù)的學(xué)生都沒(méi)有考慮到這一特殊情況,說(shuō)明對(duì)特殊元素和特殊位置題目掌握還不夠好.
3. 從一部分學(xué)生的答題結(jié)果來(lái)看,他們有基本的解題思路也考慮到了應(yīng)該將A同學(xué)的情況進(jìn)行分類(lèi),但是卻在分類(lèi)的時(shí)候陷入了混亂. 有的學(xué)生不知道應(yīng)該按照什么標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行分類(lèi). 有的學(xué)生在分類(lèi)的時(shí)候出現(xiàn)了遺漏和重復(fù)的現(xiàn)象,例如某位學(xué)生把該事件分為三類(lèi):分別是①B站在隊(duì)首,A站在隊(duì)尾;②B站在隊(duì)首,A在中間;③B站在中間,A站在隊(duì)尾. 這樣的分類(lèi)方法得出來(lái)結(jié)果必然是不完整的,他沒(méi)有考慮當(dāng)B站在中間的時(shí)候A既可以站在隊(duì)尾,也可以站在中間的情況. 這一錯(cuò)誤原因反映出來(lái)學(xué)生們?cè)诳紤]這一類(lèi)型題目的時(shí)候還不夠全面細(xì)致.
除了上述這一小題存在問(wèn)題以外,類(lèi)似的問(wèn)題還存在于“將9本書(shū)平均分成3組”這樣的平均分配問(wèn)題;“將6個(gè)歌唱節(jié)目和4個(gè)舞蹈節(jié)目進(jìn)行排列,要求任何兩個(gè)舞蹈節(jié)目不得相鄰”這樣的元素不相鄰問(wèn)題;“8本中文書(shū)和2本英語(yǔ)書(shū)任選5本,要求至少有一本英語(yǔ)書(shū)”這樣的“至少”或“至多”的排列組合問(wèn)題.從此次摸底考試的結(jié)果分析中,我們可以總結(jié)出學(xué)生在學(xué)習(xí)排列組合時(shí)遇到的問(wèn)題.
首先是對(duì)題目概念理解存在障礙,很多學(xué)生還不能明確區(qū)分排列和組合以及分配這三個(gè)完全不同的概念. 在實(shí)際做題的時(shí)候有的學(xué)生往往把要求排列的問(wèn)題當(dāng)做是組合問(wèn)題去解決,把組合問(wèn)題當(dāng)做是分配問(wèn)題去解決.
其次是有的學(xué)生在數(shù)學(xué)閱讀理解上存在障礙. 由于高中排列組合問(wèn)題與生活都有一定的關(guān)系,學(xué)習(xí)排列組合實(shí)際上就是讓學(xué)生們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題. 因此,在排列組合中往往會(huì)遇到很多問(wèn)題情境,有的學(xué)生對(duì)這些問(wèn)題情境如果較為陌生,就會(huì)產(chǎn)生數(shù)學(xué)閱讀理解障礙. 高中生的數(shù)學(xué)閱讀理解障礙主要表現(xiàn)為對(duì)題目的意思無(wú)法理解從而不會(huì)列式或是隨意列式,也有些學(xué)生不會(huì)正確使用排列組合的符號(hào). 這些問(wèn)題都說(shuō)明了學(xué)生的數(shù)學(xué)語(yǔ)言轉(zhuǎn)換能力還十分低.
在排列組合中學(xué)生最常見(jiàn)的問(wèn)題是無(wú)法找到正確的解題方法. 排列組合的題目是十分靈活的,題型也十分豐富,很多學(xué)生面對(duì)變幻復(fù)雜的題目找不到正確的解決策略,區(qū)分不了有序排列、無(wú)序組合,也不了解分類(lèi)用加、分步用乘這一基本問(wèn)題. 這必定導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法正確選擇解決方法或是在解決方法的運(yùn)用上存在明顯錯(cuò)誤.
運(yùn)算的錯(cuò)誤在排列組合中表現(xiàn)得也較為集中,一部分學(xué)生是因?yàn)樵谶\(yùn)用公式進(jìn)行運(yùn)算的時(shí)候出現(xiàn)錯(cuò)誤,另一部分學(xué)生是用排列組合公式化簡(jiǎn)的時(shí)候出現(xiàn)錯(cuò)誤.
以上這幾類(lèi)問(wèn)題,是高中生在學(xué)習(xí)排列組合時(shí)最常見(jiàn)的問(wèn)題,因此必須采用有效的策略加以解決.
■反思
針對(duì)上述問(wèn)題,筆者及時(shí)采用正確的解決策略來(lái)提高對(duì)排列組合理解和掌握程度.
1. 深化學(xué)生對(duì)概念的理解
對(duì)題目中所涉及的概念加以理解是解題的首要步驟,也是正確解答的根本保證. 因此筆者在復(fù)習(xí)加強(qiáng)課上首要就是幫助學(xué)生加深對(duì)概念的理解. 筆者為了消減學(xué)生對(duì)概念的陌生感,將一些日常生活中常見(jiàn)的情境引入了課堂教學(xué)當(dāng)中,例如,在復(fù)習(xí)課上給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了下列情境:“某列火車(chē)從本市出發(fā),目的為北京,途經(jīng)多站”,然后再把排列組合的問(wèn)題添加進(jìn)去. 這樣的情境練習(xí)可以幫助學(xué)生深入理解排列組合的意義,避免死記硬背. 在深化概念的過(guò)程中,筆者還增設(shè)了易混淆問(wèn)題的辨析教學(xué).例如分組問(wèn)題和分配問(wèn)題,筆者就進(jìn)行了這樣的題目訓(xùn)練:“將6個(gè)蘋(píng)果分給三個(gè)同學(xué),第一個(gè)同學(xué)有3個(gè)蘋(píng)果,第二個(gè)同學(xué)有2個(gè),第三個(gè)同學(xué)有1個(gè)”讓學(xué)生明確這樣的問(wèn)題就是分組問(wèn)題,而“將3個(gè)蘋(píng)果分給A同學(xué),將2個(gè)蘋(píng)果分給B同學(xué),將1個(gè)蘋(píng)果分給C同學(xué)”這樣的問(wèn)題就是分配問(wèn)題.
2. 重視學(xué)生思維訓(xùn)練
排列組合問(wèn)題解決除了要對(duì)概念進(jìn)行正確理解之外,同時(shí)還要求學(xué)生有較強(qiáng)的思維能力. 筆者在以后教學(xué)中要求學(xué)生在解題的時(shí)候要有清晰的解題步驟,在每一步都要思考“我為什么要這么做”、“我這樣做符合題意么”、“我這樣的分類(lèi)完整嗎”,讓學(xué)生自己用這樣引導(dǎo)性的問(wèn)題訓(xùn)練自己的思維,在解題過(guò)程中及時(shí)找到正確的解題思路,克服自己思維的不嚴(yán)謹(jǐn),提高自己的邏輯水平. 因?yàn)榕帕薪M合題是一種思維的組合,這類(lèi)題通常與實(shí)際生活相關(guān),所以在排列組合的學(xué)習(xí)過(guò)程中,應(yīng)該注重學(xué)生思維的訓(xùn)練,將生活問(wèn)題抽象為排列組合數(shù)學(xué)模型,再應(yīng)用排列組合知識(shí)去解答.
3. 進(jìn)行科學(xué)的專(zhuān)題訓(xùn)練
排列組合問(wèn)題雖然靈活多變,但是有著基本的題目類(lèi)型和解題套路. 如果學(xué)生扎實(shí)掌握這些題目類(lèi)型,則能大大提高自己的解題能力. 這些基本題目類(lèi)型包括“分類(lèi)與分布問(wèn)題”. 分類(lèi)問(wèn)題要用分類(lèi)計(jì)數(shù)原理,而分布問(wèn)題要用分布計(jì)數(shù)原理;“特殊元素與特殊位置問(wèn)題”應(yīng)當(dāng)以元素分析為主,全面考慮特殊元素的位置,在此基礎(chǔ)上再處理其他元素;“元素相鄰問(wèn)題”可用捆綁法進(jìn)行,將若干元素當(dāng)做一個(gè)整體來(lái)進(jìn)行排列;“相離問(wèn)題”的主要做法是先解決其他元素,再把題目要求不能相鄰的元素進(jìn)行排列. 此外,還有“正難則反”問(wèn)題、“定序問(wèn)題”等等.
■小結(jié)
一、創(chuàng)設(shè)研究情境,激發(fā)研究欲望
創(chuàng)設(shè)一定的教學(xué)情境是實(shí)施“研究性學(xué)習(xí)”的基礎(chǔ)。蘇霍姆林斯基說(shuō):“人的內(nèi)心深處,都有一種根深蒂固的需要,就是希望自己是一個(gè)發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者”,因此教師在教學(xué)中必須注重學(xué)生的這種“根深蒂固”的心理需求,為研究性學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的情感基礎(chǔ)。然而,對(duì)于低年級(jí)學(xué)生來(lái)說(shuō),由于其生活經(jīng)驗(yàn)有限,所以更應(yīng)該用學(xué)生熟悉的且比較容易引入課堂的內(nèi)容、材料或生活情境來(lái)創(chuàng)設(shè)一定的研究情境,以激發(fā)學(xué)生的“研究”欲望。如在教學(xué)“平均分”一課時(shí),教師創(chuàng)設(shè)故事情境“兩只笨熊分餅”。通過(guò)教師生動(dòng)形象的故事講述來(lái)激發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)地探索問(wèn)題,“為什么兩只笨熊最后都沒(méi)有吃到餅?”從而聯(lián)系生活探索“平均分”的概念和生活中的“平均分”現(xiàn)象。再如,在教學(xué)“三角形內(nèi)角和”的時(shí)候,教師可以從兩副三角板入手,讓學(xué)生提出猜想“是不是所有的三角形的內(nèi)角和都是180O呢?”然后,學(xué)生可通過(guò)親自動(dòng)手畫(huà)任意的三角形進(jìn)行測(cè)量驗(yàn)證,也可以任意剪一個(gè)三角形通過(guò)折一折,或剪掉三個(gè)角拼一拼來(lái)驗(yàn)證。在此動(dòng)手操作的過(guò)程中,學(xué)生不僅興趣高漲,且讓學(xué)生經(jīng)歷了知識(shí)形成的過(guò)程。
二、提供研究材料,體現(xiàn)研究?jī)r(jià)值
讓學(xué)生進(jìn)行“研究性學(xué)習(xí)”,必須有一定的載體,而開(kāi)放性的學(xué)習(xí)材料則是實(shí)施“研究性學(xué)習(xí)”的有效保證。當(dāng)然,開(kāi)放性的學(xué)習(xí)材料有很多,但對(duì)低年級(jí)數(shù)學(xué)教學(xué)中實(shí)施“研究性學(xué)習(xí)”來(lái)說(shuō),主要是向?qū)W生提供一些開(kāi)放性的練習(xí)題。因?yàn)閿?shù)學(xué)開(kāi)放題的條件可以是多余的,答案可以不是唯一的,解題的策略和方法也比較靈活,即它有開(kāi)放性的特點(diǎn),發(fā)揮各自想象力,展開(kāi)數(shù)學(xué)思維和方法交流的機(jī)會(huì),并且大部分學(xué)生都能參與,都樂(lè)于參與,這樣學(xué)生的主動(dòng)性才能得到充分發(fā)揮,從而也就體現(xiàn)了“研究性學(xué)習(xí)”的根本宗旨。如在教學(xué)“排列組合”一課后,我上了一節(jié)數(shù)學(xué)活動(dòng)課,主題內(nèi)容是“我是小小研究者”,將數(shù)學(xué)課上學(xué)的知識(shí)進(jìn)行拓展延伸。教師根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容出示問(wèn)題:(1)四人握手每?jī)扇宋找淮?,能握幾次?人、6人、7人、100人呢?(2)3個(gè)數(shù)字可以排列成幾個(gè)兩位數(shù)?4個(gè)數(shù)、5個(gè)數(shù)、6個(gè)數(shù)……各能排列多少個(gè)兩位數(shù)?教師提供出有價(jià)值的探索問(wèn)題后,學(xué)生通過(guò)動(dòng)手、合作、實(shí)踐,自主探索出了排列組合的規(guī)律,學(xué)會(huì)了用式子計(jì)算,使得復(fù)雜問(wèn)題變得簡(jiǎn)單化。
三、倡導(dǎo)合作學(xué)習(xí),培養(yǎng)研究能力
一、引起中學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)和能力差的原因
1、對(duì)數(shù)學(xué)的價(jià)值認(rèn)識(shí)不足。
“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”,“科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)是應(yīng)用科學(xué),而應(yīng)用科學(xué)的基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)”。這一論述揭示了數(shù)學(xué)在生產(chǎn)力中的巨大作用。數(shù)學(xué)作為從量的方面處理現(xiàn)實(shí)世界中各種關(guān)系的科學(xué),當(dāng)然也要處理有關(guān)生產(chǎn)關(guān)系的問(wèn)題。這就是數(shù)學(xué)的價(jià)值。但由于歷史的影響,教師們?cè)谶^(guò)去的教學(xué)中過(guò)份強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)的邏輯性、嚴(yán)謹(jǐn)性、系統(tǒng)性和理論性,寧可一遍遍地去重復(fù)那些嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)概念、講授那些主要為解題服務(wù)的技巧,卻很少去講數(shù)學(xué)的精神、數(shù)學(xué)的價(jià)值、數(shù)學(xué)結(jié)論的形成與發(fā)現(xiàn)過(guò)程、數(shù)學(xué)對(duì)科學(xué)進(jìn)步所起的作用等等內(nèi)容。這使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)片面化、狹隘化,比如許多學(xué)生就認(rèn)為“數(shù)學(xué)不過(guò)是一些邏輯證明和計(jì)算,”甚至認(rèn)為“數(shù)學(xué)只是一個(gè)考試科目。”
2、用數(shù)學(xué)的意識(shí)差
用數(shù)學(xué)的意識(shí),簡(jiǎn)言之就是用數(shù)學(xué)的眼光,從數(shù)學(xué)的角度觀察事物、闡釋現(xiàn)象、分析問(wèn)題。
意識(shí)是一個(gè)思想認(rèn)識(shí)問(wèn)題,也是一種心理傾向,其重在自覺(jué)性、自主選擇性,它需要在較長(zhǎng)時(shí)間中通過(guò)一定量的實(shí)踐才能形成。
3、數(shù)學(xué)的能力弱(不善于建立數(shù)學(xué)模型)
數(shù)學(xué)課中要培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)和能力,數(shù)學(xué)的建模是關(guān)鍵。我們面對(duì)的是學(xué)生,首先應(yīng)從學(xué)生的實(shí)際情況分析,學(xué)生的閱歷有限,對(duì)應(yīng)用問(wèn)題的背景不熟,難以從中構(gòu)建出數(shù)學(xué)模型,阻礙了對(duì)實(shí)際問(wèn)題的解決。
二、 培養(yǎng)應(yīng)用意識(shí)以數(shù)學(xué)教材中的應(yīng)用問(wèn)題為切入點(diǎn)
1、教材貼近現(xiàn)實(shí),每一章的序言都編排了一個(gè)現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用問(wèn)題,引入該章的知識(shí)內(nèi)容,以突出知識(shí)的實(shí)際背景。如在第三章《數(shù)列》以趣味話題:“國(guó)王對(duì)國(guó)際象棋棋盤(pán)發(fā)明者獎(jiǎng)勵(lì)的麥粒數(shù)”的計(jì)算作為章頭序言,激發(fā)學(xué)習(xí)欲望,增加教材內(nèi)容的趣味性。
2、以實(shí)際例子引入“具體問(wèn)題”的研究。高中數(shù)學(xué)的十章內(nèi)容中,分別就概念引入、實(shí)例說(shuō)明、數(shù)學(xué)表示等方面有三十一處都恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用了實(shí)際問(wèn)題和具體情景。如用“不同重量信件的郵資問(wèn)題”表示分段函數(shù),用功和位移的關(guān)系引入向量數(shù)量積的概念等。實(shí)例引入增強(qiáng)了問(wèn)題的實(shí)際背景,為順利解決問(wèn)題作了鋪墊。
3、例題中的應(yīng)用問(wèn)題。例題中安排應(yīng)用問(wèn)題,一方面可以培養(yǎng)學(xué)生閱讀能力、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí),而且通過(guò)范例講解,使學(xué)生掌握解決應(yīng)用問(wèn)題的一般思想和方法。
4、練習(xí)、習(xí)題、復(fù)習(xí)題中增加了應(yīng)用問(wèn)題的分量。為使學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí),逐步提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,新教材在練習(xí)題、習(xí)題、復(fù)習(xí)題中增加了大量的應(yīng)用問(wèn)題,量大面寬,情景新穎,融知識(shí)性、趣味性、自主實(shí)踐性于一體。
三、以數(shù)學(xué)應(yīng)用題問(wèn)題的教學(xué)實(shí)踐為著力點(diǎn)
1、注重培養(yǎng)學(xué)生基本方法和解題思路。只有在教學(xué)中結(jié)合具體問(wèn)題,教給學(xué)生解答應(yīng)用題的基本方法、步驟和建模過(guò)程、建模思想,才能為培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí),提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
教學(xué)應(yīng)用題的常規(guī)思路是:將實(shí)際問(wèn)題抽象、概括、轉(zhuǎn)化――數(shù)學(xué)問(wèn)題――解決數(shù)學(xué)問(wèn)題――回答實(shí)際問(wèn)題。具體可按以下程序進(jìn)行:
(1)審題:由于數(shù)學(xué)應(yīng)用的廣泛性及實(shí)際問(wèn)題非數(shù)學(xué)情景的多樣性,往往需要在陌生的情景中去理解、分析給出的問(wèn)題,舍棄與數(shù)學(xué)無(wú)關(guān)的因素,抽象轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問(wèn)題,分清條件和結(jié)論,理順數(shù)量關(guān)系。為此,引導(dǎo)學(xué)生從粗讀到細(xì)研,冷靜、縝密地閱讀題目,明確問(wèn)題中所含的量及相關(guān)量的數(shù)學(xué)關(guān)系。
(2)建模:明白題意后,再進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析題目中各量的特點(diǎn),哪些是已知的,哪些是未知的。是否可用字母或字母的代數(shù)式表示,它們之間存在著怎樣的聯(lián)系?將文字語(yǔ)言轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)語(yǔ)言或圖形語(yǔ)言,找到與此相聯(lián)系的數(shù)學(xué)知識(shí),建成數(shù)學(xué)模型。
(3)求解數(shù)學(xué)問(wèn)題,得出數(shù)學(xué)結(jié)論。
(4)還原:將得到的結(jié)論,根據(jù)實(shí)際意義適當(dāng)增刪,還原為實(shí)際問(wèn)題。
2、引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成善于歸納總結(jié)的良好習(xí)慣。為了增強(qiáng)學(xué)生的建模能力,在應(yīng)用問(wèn)題的教學(xué)中,及時(shí)結(jié)合所學(xué)章節(jié),引導(dǎo)學(xué)生將應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行歸類(lèi)使學(xué)生掌握熟悉的實(shí)際原型,發(fā)揮“定勢(shì)思維”的積極作用,可順利解決數(shù)學(xué)建模的困難,如將高中的應(yīng)用題歸為:①增長(zhǎng)率(或減少率)問(wèn)題;②行程問(wèn)題;③合力的問(wèn)題;④排列組合問(wèn)題;⑤最值問(wèn)題;⑥概率問(wèn)題等。這樣,學(xué)生遇到應(yīng)用問(wèn)題時(shí),針對(duì)問(wèn)題情景,就可以通過(guò)類(lèi)比尋找記憶中與題目相類(lèi)似的實(shí)際事件,利用聯(lián)想建立數(shù)學(xué)模型。
3、選擇合適的教學(xué)方法。高中新教材的數(shù)學(xué)應(yīng)用問(wèn)題遍及教材的各個(gè)方面,教學(xué)時(shí)針對(duì)不同內(nèi)容,有的放矢,各有側(cè)重,就會(huì)取得較好的效果。
(1)章頭序言,指導(dǎo)閱讀,留下懸念。對(duì)圖文并茂的章頭序言,由教師簡(jiǎn)單提出或由學(xué)生閱讀,使學(xué)生稍作碰壁,留下解題懸念,增強(qiáng)解決問(wèn)題的欲望。
(2)重視例題的示范作用。例題是連接理論知識(shí)與問(wèn)題之間的橋梁,示范性強(qiáng)。因此在講解例題時(shí)應(yīng)在分析題目各個(gè)量的特點(diǎn)關(guān)系、建模、解決數(shù)學(xué)問(wèn)題、還原為實(shí)際問(wèn)題諸環(huán)節(jié)都應(yīng)很好地起示范作用,教師應(yīng)重視例題的分析與講解,積極進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、尋求基本實(shí)際模型的能力,重視數(shù)學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系。
(3)指導(dǎo)練習(xí),鞏固方法。充分運(yùn)用課本的練習(xí)題、習(xí)題、復(fù)習(xí)題,讓學(xué)生自己動(dòng)手、動(dòng)腦,運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。練習(xí)題位于具體的理論知識(shí)后面,建模方向性強(qiáng),教師只需稍作指導(dǎo);而習(xí)題則更多利用教師批改作業(yè)的機(jī)會(huì),主要糾正數(shù)學(xué)語(yǔ)言轉(zhuǎn)化過(guò)程及解題的規(guī)范過(guò)程;復(fù)習(xí)題由于綜合性強(qiáng),學(xué)生解決有困難,教師要給予必要的指導(dǎo)、提示。
一、訓(xùn)練問(wèn)題解題法
為培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí),提高學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力,教學(xué)中首先應(yīng)結(jié)合具體問(wèn)題,教給學(xué)生解答應(yīng)用題的基本方法、步驟和建模過(guò)程、建模思想。
教學(xué)應(yīng)用題的常規(guī)思路是:將實(shí)際問(wèn)題抽象、概括、轉(zhuǎn)化——數(shù)學(xué)問(wèn)題、解決數(shù)學(xué)問(wèn)題、 回答實(shí)際問(wèn)題。具體可按以下程序進(jìn)行:
(1)審題:由于數(shù)學(xué)應(yīng)用的廣泛性及實(shí)際問(wèn)題的多樣性,往往需要在陌生的情景中去理解、分析給出的問(wèn)題,舍棄與數(shù)學(xué)無(wú)關(guān)的因素,抽象轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問(wèn)題,分清條件和結(jié)論,理順數(shù)量關(guān)系。為此,引導(dǎo)學(xué)生從粗讀到細(xì)研,冷靜、慎密的閱讀題目,明確問(wèn)題中所含的量及相關(guān)量的數(shù)學(xué)關(guān)系。對(duì)生疏情景、名詞、概念作必要的解釋和提示,以幫助學(xué)生將實(shí)際問(wèn)題數(shù)學(xué)化。
(2)建模:明白題意后,再進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析題目中各量的特點(diǎn),哪些是已知的,哪些是未知的。是否可用字母或字母的代數(shù)式表示,它們之間存在著怎樣的聯(lián)系?將文字語(yǔ)言轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)語(yǔ)言或圖形語(yǔ)言,找到與此相聯(lián)系的數(shù)學(xué)知識(shí),建成數(shù)學(xué)模型。
(3)求解:解出數(shù)學(xué)問(wèn)題,得出數(shù)學(xué)結(jié)論。
(4)還原:將得到的結(jié)論,根據(jù)實(shí)際意義適當(dāng)增刪,還原為實(shí)際問(wèn)題。
例:某城市現(xiàn)有人口總數(shù)100萬(wàn)人,如果年自然增長(zhǎng)率為1.2%,寫(xiě)出該城市人口總數(shù)y(人)與年份x(年)的函數(shù)關(guān)系式。
這是一道人口增長(zhǎng)率問(wèn)題,教學(xué)時(shí)為幫助學(xué)生審題,我在指導(dǎo)學(xué)生閱讀題時(shí),提出了以下要求:
——粗讀,題目中涉及到哪些關(guān)鍵語(yǔ)句,哪些有用信息?解釋“年自然增長(zhǎng)率”的詞義,指出:城市現(xiàn)有人口、年份、增長(zhǎng)率,城市變化后的人口數(shù)等關(guān)鍵量。
——細(xì)想,問(wèn)題中各量哪些是已知的,哪些是未知的,存在怎樣的關(guān)系?
——建模,啟發(fā)學(xué)生分析這道題與學(xué)過(guò)的、見(jiàn)過(guò)的哪些問(wèn)題有聯(lián)系,它們是如何解決的?對(duì)此有何幫助?
學(xué)生討論后,從特殊的1年、2年…抽象歸納,尋找規(guī)律,探討x年的城市總?cè)丝趩?wèn)題: y=100·(1+1.2%)x。
二、引導(dǎo)學(xué)生將應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行歸類(lèi)
為了增強(qiáng)學(xué)生的建模能力,在應(yīng)用問(wèn)題的教學(xué)中,及時(shí)結(jié)合所學(xué)章節(jié),引導(dǎo)學(xué)生將應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行歸類(lèi)使學(xué)生掌握熟悉的實(shí)際原型,發(fā)揮“定勢(shì)思維”的積極作用,可順利解決數(shù)學(xué)建模的困難,如將高中的應(yīng)用題歸為:①增長(zhǎng)率(或減少率)問(wèn)題②行程問(wèn)題③合力的問(wèn)題④排列組合問(wèn)題⑤最值問(wèn)題⑥概率問(wèn)題等。這樣,學(xué)生遇到應(yīng)用問(wèn)題時(shí),針對(duì)問(wèn)題情景,就可以,通過(guò)類(lèi)比尋找記憶中與題目相類(lèi)似的實(shí)際事件,利用聯(lián)想,建立數(shù)學(xué)模型。
三、針對(duì)不同內(nèi)容采取不同教法
高中新教材的數(shù)學(xué)應(yīng)用問(wèn)題遍及教材的各個(gè)方面,教學(xué)時(shí)只要針對(duì)不同內(nèi)容,有的放矢,各有側(cè)重,就會(huì)取得較好的效果。
1.章頭序言,指導(dǎo)閱讀,留下懸念。對(duì)圖文并茂的章頭序言,由教師簡(jiǎn)單提出或由學(xué)生閱讀,使學(xué)生稍作碰壁,留下解題懸念,增強(qiáng)解決問(wèn)題的欲望。
2.重視例題的示范作用。例題是連接理論知識(shí),與問(wèn)題之間的橋梁,示范性強(qiáng)。因此在講解例題時(shí)應(yīng)在分析題目各個(gè)量的特點(diǎn)關(guān)系,建模,解決數(shù)學(xué)問(wèn)題、還原為實(shí)際問(wèn)題的諸多環(huán)節(jié)都應(yīng)很好的起示范作用,教師應(yīng)重視例題的分析與講解,積極進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、尋求基本實(shí)際模型的能力,重視數(shù)學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系。
3.指導(dǎo)練習(xí),鞏固方法。充分運(yùn)用課本的練習(xí)題、習(xí)題、復(fù)習(xí)題,讓學(xué)生自己動(dòng)手、動(dòng)腦,應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。練習(xí)題位于具體的理論知識(shí)后面,建模方向性強(qiáng),教師只需稍作指導(dǎo);而習(xí)題則更多利用教師批改作業(yè)的機(jī)會(huì),主要糾正數(shù)學(xué)語(yǔ)言轉(zhuǎn)化過(guò)程,及解題的規(guī)范過(guò)程;復(fù)習(xí)題由于綜合性強(qiáng),學(xué)生獨(dú)自解決有困難,教師要給予必要的指導(dǎo)、提示。
4.課外閱讀,補(bǔ)充提高。對(duì)于不作教學(xué)要求的閱讀材料,根據(jù)教學(xué)進(jìn)度提出閱讀要求,布置學(xué)生進(jìn)行課外閱讀,培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力,擴(kuò)大知識(shí)面,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
5.實(shí)習(xí)作業(yè),重視實(shí)際操作與團(tuán)結(jié)協(xié)作。完成實(shí)習(xí)作業(yè),可以打破單一沉寂的課堂教學(xué)氛圍,激發(fā)學(xué)生的探索精神,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)和創(chuàng)新能力。但實(shí)際問(wèn)題的因素是錯(cuò)綜復(fù)雜的,這就要求學(xué)生在調(diào)查、分析、研究的基礎(chǔ)上,抓住本質(zhì),通過(guò)篩選,去粗取精,結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí),進(jìn)行建模解決實(shí)際問(wèn)題。如第五章《三角函數(shù)》中的實(shí)習(xí)作業(yè),對(duì)不能直接測(cè)量的兩點(diǎn)的距離,教師選定符合要求的地點(diǎn),組織學(xué)生實(shí)際測(cè)量,通過(guò)計(jì)算器進(jìn)行計(jì)算,學(xué)生興致很高,特別是對(duì)“已知兩邊和一對(duì)角”解三角形的三種情況,通過(guò)動(dòng)手操作,實(shí)地測(cè)量,加深影響,激發(fā)了學(xué)生的探索精神,增強(qiáng)了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。
6.研究性課題,重視自主探究。“研究性課題”是新教材中的一個(gè)專(zhuān)題性欄目,具有探究性和應(yīng)用性的特點(diǎn),它既是所學(xué)內(nèi)容的實(shí)際綜合應(yīng)用,又對(duì)學(xué)生探究和解決問(wèn)題具有較好的訓(xùn)練價(jià)值。
“研究性課題”,一個(gè)有關(guān)分期付款的問(wèn)題,因?yàn)楹芏嗳艘淮涡缘刂Ц妒蹆r(jià)較高的商品款額有一定困難,另一方面不少商家也不斷改進(jìn)營(yíng)銷(xiāo)策略,方便顧客購(gòu)物和付款,它與每個(gè)家庭的日常生活密切相關(guān),在今天的商業(yè)活動(dòng)中應(yīng)用日益廣泛。對(duì)它的探究將會(huì)引起學(xué)生極大的興趣,教學(xué)這一課題時(shí),應(yīng)突出以學(xué)生探究為主,教師點(diǎn)拔、介紹為輔,教師不斷提出問(wèn)題,介紹情況,啟發(fā)誘導(dǎo)。鼓勵(lì)學(xué)生研究和探索。
第一步,讓學(xué)生閱讀教材中的方案表,明確每個(gè)付款方案的次數(shù)、方式。
第二步,引導(dǎo)學(xué)生探究第二種方案,即分6次付清,購(gòu)買(mǎi)后第2個(gè)月第一次付款,再過(guò)2個(gè)月第2次付款……購(gòu)買(mǎi)后12個(gè)月第6次付款,月利率為0.89%,每月利息按復(fù)數(shù)計(jì)算。
首先,學(xué)生根據(jù)要求試做,不少學(xué)生得出每期付款多少元,也有學(xué)生得出每期付款多少元。這時(shí)教師不必指出對(duì)錯(cuò),進(jìn)一步分析、調(diào)整學(xué)生思維,這兩種方式對(duì)誰(shuí)有利?學(xué)生計(jì)算后,自然得出前者對(duì)顧客有利,商家吃虧,而后者對(duì)商家有利,顧客吃虧,都不符合買(mǎi)賣(mài)公平的原則。
【關(guān)鍵詞】 有序思考 滲透 數(shù)學(xué)思想方法
“滲透”就是把某些抽象的數(shù)學(xué)思想逐漸“融進(jìn)”具體的、實(shí)在的數(shù)學(xué)知識(shí)中,使學(xué)生對(duì)這些思想有一些初步的感知或直覺(jué),但還沒(méi)有從理性上開(kāi)始認(rèn)識(shí)它們。數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)知識(shí)的精髓,又是把知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力的橋梁。一個(gè)充滿教育智慧的教師,不僅要教給學(xué)生前臺(tái)的基礎(chǔ)知識(shí),更要教給學(xué)生后臺(tái)的數(shù)學(xué)思想方法,讓學(xué)生真真地學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)思考。讓學(xué)生獲得基本的數(shù)學(xué)思想方法,是小學(xué)數(shù)學(xué)新課程教學(xué)改革的新視角之一,課標(biāo)還在關(guān)于“數(shù)學(xué)思考”的目標(biāo)中提出“在解決問(wèn)題的過(guò)程中能進(jìn)行簡(jiǎn)單的,有條理的思考”。那么,怎樣培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行有序思考?怎樣的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式對(duì)培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題解決利用“有序性”思考的效果好些呢?筆者進(jìn)行了一一梳理。
1 培養(yǎng)學(xué)生“有序性”思考能力是可行的也是必要的
有序思考是學(xué)生按照一定的順序,使其不遺漏又不重復(fù)的一種思維方法。學(xué)生的有序思考能力不是與生俱來(lái)的,也不是在哪天突然間就會(huì)了的。而是通過(guò)數(shù)學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)和課堂教學(xué)中有意識(shí)的培養(yǎng)逐步形成的。北師大版實(shí)驗(yàn)教材中,有序性思考的教學(xué)內(nèi)容,在各個(gè)領(lǐng)域的教學(xué)中都有滲透,幾乎每個(gè)年級(jí)都滲透“有序思考”的方法,(如下表)這使學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中自覺(jué)地運(yùn)用了這一思想方法。
以一年級(jí)的學(xué)生為例,由于年齡小,他們的思考常常是無(wú)序的,想到哪兒就說(shuō)到哪兒。這更需要教師在平時(shí)的教學(xué)中逐步的滲透,培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成有序思考的習(xí)慣,使學(xué)生在潛移默化中學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和有序的思考。
例如:小學(xué)數(shù)學(xué)北師大版一下的數(shù)學(xué)書(shū)上第60頁(yè)中有這樣一道題:下面( )里可以填什么數(shù)?10+30>( )、20+( )
在做這道練習(xí)時(shí),我還是多留了個(gè)心眼。我先讓學(xué)生獨(dú)立思考,自己嘗試。正如同事所言,我發(fā)現(xiàn)大部分同學(xué)只寫(xiě)了一種方法。但學(xué)生真的只是這么想的嗎?在討論交流10+30>( )的時(shí)候,學(xué)生爭(zhēng)先恐后地發(fā)言,說(shuō)出了很多的答案,結(jié)果括號(hào)里寫(xiě)不下了。我故意把問(wèn)題拋給學(xué)生:“怎么想,不重復(fù),也不漏掉,能一下子說(shuō)出所有的答案。有什么好辦法嗎?”學(xué)生陷入了沉思,馬上有一個(gè)同學(xué)首先舉手了:“括號(hào)里的數(shù)只要小于40就行了?!闭娴娜绱藛??我讓學(xué)生討論一下,大家興奮地發(fā)現(xiàn),果然可以按照這樣的規(guī)律寫(xiě),一下子寫(xiě)出所有的數(shù)了。完成第2題就簡(jiǎn)單了。經(jīng)過(guò)思考,學(xué)生發(fā)現(xiàn),20+( )( )、60+( )
總之,只要我們教師細(xì)心地觀察、積極地引導(dǎo)和訓(xùn)練,一年級(jí)的學(xué)生也會(huì)在我們的數(shù)學(xué)課堂上張開(kāi)有序思考的翅膀。在開(kāi)放練習(xí)中,學(xué)生有序思考的能力得到提高,學(xué)生發(fā)現(xiàn)了規(guī)律,提升了思維的層次。只要我們能做個(gè)有心人,能持之以恒,學(xué)生就能逐步形成有序地、全面地思考問(wèn)題的意識(shí),進(jìn)而達(dá)到《課標(biāo)》要求,使學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活、社會(huì)實(shí)踐中觀察事物、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題等各方面形成有序思考的能力。
2 在探究中滲透“有序性”思想,培養(yǎng)學(xué)生的有序思考習(xí)慣
邏輯思維能力應(yīng)該從小抓起,通過(guò)各個(gè)教育環(huán)節(jié),潛移默化地、循序漸進(jìn)地、不間斷地進(jìn)行。首先要從培養(yǎng)學(xué)生潛在的有序性思考入手,經(jīng)過(guò)發(fā)展?jié)搫?chuàng)造力,培養(yǎng)良好的創(chuàng)造情境動(dòng)機(jī),然后轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)創(chuàng)造力,實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)。在有序性的教學(xué)過(guò)程中,我們用創(chuàng)造學(xué)理論指導(dǎo)教學(xué),注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性思維的人格特征的培養(yǎng)。
例如:北師大版五上《旅游費(fèi)用》一課的教學(xué)中,學(xué)生在計(jì)算這樣一道題:某小學(xué)四年級(jí)155人去秋游,大客車(chē)40個(gè)座位,車(chē)費(fèi)1000元;面包車(chē)25個(gè)座位,車(chē)費(fèi)650元,有哪些租車(chē)方案?哪種方案最省錢(qián)?結(jié)果在全班匯報(bào)時(shí)發(fā)現(xiàn),學(xué)生的思考都是無(wú)序的,想到一種方案就算一種,出現(xiàn)了重復(fù)和遺漏。生1:我有兩種方案。第一種全租大客車(chē)4輛,共4000元,第二種全租面包車(chē)7輛共4550元,所以全租大客車(chē)省錢(qián)。生2:我還有補(bǔ)充。還可以租3輛大客車(chē),2輛面包車(chē),共4300元……
在這樣的情況下,教師有意設(shè)置認(rèn)知沖突,促使顯示另辟蹊徑,進(jìn)行數(shù)學(xué)思考。于是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思:怎樣才能做到不重復(fù)又不遺漏呢?在引導(dǎo)學(xué)生有序的思考后,得出所有的方案,并列成表格。(如下表)
最后得出:租2輛大客車(chē),3輛面包車(chē)最省錢(qián)。
這樣的探究才是學(xué)生最迫切需要的,是在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),才能最充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生的內(nèi)部動(dòng)機(jī),而探究的結(jié)果也將成為學(xué)生記憶最深刻的知識(shí)。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思,比較其前后兩種方法的異同,有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律,學(xué)會(huì)有序思考,從而提高學(xué)生思維的質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生高水平的數(shù)學(xué)思維?!坝行蛐浴睌?shù)學(xué)思想方法也得到了滲透,培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成了有序思考的習(xí)慣,使學(xué)生在潛移默化中學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和思考。
又如:《搭配中的學(xué)問(wèn)》一課,課中出現(xiàn)的搭配衣褲的情境,我們?nèi)绾螏椭鷮W(xué)生從這些生活現(xiàn)象中提取數(shù)學(xué)信息,使學(xué)生學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單、易行的有序性思考方法,從而培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力,這是我們應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注的。從事件現(xiàn)象到數(shù)學(xué)符號(hào),這個(gè)產(chǎn)生過(guò)程非常重要。教學(xué)中,教師盡可能請(qǐng)學(xué)生根據(jù)要求,用卡片動(dòng)手?jǐn)[一擺。之后設(shè)置了衣服卡片不夠用的情況,師問(wèn):“沒(méi)有卡片怎么解決?”學(xué)生就可能會(huì)用許多符號(hào)來(lái)表示這些實(shí)物、字母、數(shù)字、幾何圖形等,在反饋時(shí),發(fā)現(xiàn)學(xué)生已經(jīng)有了多種表示方法,我就讓學(xué)生展示這些方法。
方法1:
方法4:3×3=9(套)。生:第一件上衣分別搭配三條褲子有三套,一共有三件上衣和三條褲子,是3個(gè)3,就是9套。
生:上衣有三件,只寫(xiě)一個(gè)字不能分出是哪件,寫(xiě)多了字又太麻煩,所以,我用衣1、衣2、衣3來(lái)表示,褲子有三條,同樣用褲1、褲2、褲3來(lái)表示,這樣連線搭配后,也是3個(gè)3,就是9套……
這樣,可以充分暴露學(xué)生個(gè)性化的思維習(xí)慣方式,且他們主動(dòng)參與的熱情也將會(huì)更高。學(xué)生可以從上衣出發(fā)考慮,也可以從褲子出發(fā),滲透有序思考的意識(shí),思維層次就更高了。“排列與組合”是一種思維有序性的教學(xué)。這部分知識(shí)有許多生活原型,縱觀“創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境――建立數(shù)學(xué)模型――解釋與應(yīng)用”的過(guò)程,讓學(xué)生充分經(jīng)歷“排列與組合”這一數(shù)學(xué)知識(shí)再發(fā)現(xiàn)、再創(chuàng)造的過(guò)程,激勵(lì)和尊重學(xué)生多樣化的獨(dú)立思維方式,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的學(xué)習(xí)。由此想到,教學(xué)有三重境界:一是教知識(shí);二是教方法;三是教思想。新課程下的小學(xué)數(shù)學(xué)比以往更加重視了數(shù)學(xué)思想方法的蘊(yùn)涵,我們?cè)谄綍r(shí)的教學(xué)中也應(yīng)該及時(shí)地對(duì)數(shù)學(xué)思想、方法進(jìn)行提煉、歸納和概括,應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生靈活地運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法解決數(shù)學(xué)問(wèn)題,讓數(shù)學(xué)思想方法逐步深入人心,最終內(nèi)化為學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
3 在練習(xí)中滲透“有序性”思想,提高學(xué)生的解題策略能力
練習(xí)題是小學(xué)數(shù)學(xué)教材的重要組成部分,是學(xué)生進(jìn)行有效學(xué)習(xí)的重要載體。在課改實(shí)踐中,有些教師比較重視例題的教學(xué),卻不屑對(duì)課本習(xí)題作精細(xì)化的研究,以致習(xí)題的功能被弱化,習(xí)題中隱含的一些有價(jià)值的因素未能被充分開(kāi)發(fā)與利用,教材的意圖不能凸顯。其實(shí),只要我們多思考它對(duì)提升學(xué)生思維、促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的價(jià)值,則看似簡(jiǎn)單的習(xí)題背后蘊(yùn)藏著豐富、深刻和生動(dòng),一些練習(xí)題還大有文章可做。
3.1 善于運(yùn)用針對(duì)性練習(xí)。幾乎每個(gè)年級(jí)都安排了不少“有序思考”的練習(xí),如(以北師大教材為例)一年級(jí)上冊(cè)書(shū)上的+=6,7-=;三年級(jí)上冊(cè)“搭配中的學(xué)問(wèn)”;四年級(jí)下冊(cè)“數(shù)圖形中的學(xué)問(wèn)”、“圖形中的規(guī)律”等等。教師應(yīng)善于發(fā)現(xiàn)這部分針對(duì)性練習(xí),做到心中有數(shù)。例如有這樣一道練習(xí)題:給一本書(shū)編頁(yè)碼,一共用去732個(gè)數(shù)字,這本書(shū)一共有多少頁(yè)?按照每個(gè)頁(yè)碼所用數(shù)字的個(gè)數(shù)分類(lèi):①只用一個(gè)數(shù)字的有1~9頁(yè),共用了9個(gè)數(shù)字;②用兩個(gè)數(shù)字的有10~99頁(yè),共用了2×(99-9)=180(個(gè))數(shù)字;③余下的(732-180-9)個(gè)數(shù)字用來(lái)編三位數(shù)的頁(yè)碼,可以編(732-180-9)÷3=181(個(gè))頁(yè)碼。于是可以求出這本書(shū)一共有9+90+181=280(頁(yè))。有些數(shù)學(xué)問(wèn)題,由于條件與問(wèn)題之間的聯(lián)系不是單一的,情況比較復(fù)雜,為了解決問(wèn)題的方便,需要對(duì)各種情況加以分類(lèi),有序的逐類(lèi)求解,然后綜合得解。
通過(guò)一些針對(duì)性練習(xí),使學(xué)生能按照一定的條理,朝著有利于解題的思維方向去思考。教師對(duì)教材中練習(xí)的深入思考,對(duì)自己閱讀教材的能力是一種提升,教師有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生有序地思考,學(xué)生的學(xué)習(xí)會(huì)更加的有效。一次小練習(xí),對(duì)教師和學(xué)生來(lái)說(shuō)都是一次思考的提升,有思有得,在不斷的思考中教學(xué)相長(zhǎng)。
3.2 充分挖掘練習(xí)的內(nèi)在價(jià)值。我們平時(shí)在做練習(xí)時(shí)往往滿足于得到正確答案,而忽略了答案背后所隱含著的更為深刻的思維引導(dǎo)價(jià)值。學(xué)生的有序思考能力正是通過(guò)數(shù)學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)和課堂教學(xué)中有意識(shí)的培養(yǎng)逐步形成的。因此,教師要走出“為練而練”的誤區(qū),合理地對(duì)習(xí)題進(jìn)行深度挖掘,舉一反三。像上面的20+( )
3.3 對(duì)一題多解合理優(yōu)化。一題多解,有利于挖掘題目信息,聯(lián)貫所學(xué)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維;改變問(wèn)題背景,多題一解,建模歸類(lèi),有利于培養(yǎng)學(xué)生的收斂思維,從而加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的深刻理解,更重要的是它擴(kuò)大了學(xué)生的認(rèn)知空間,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造靈感,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新欲望,訓(xùn)練學(xué)生思維的變通和求異性。但我們要引導(dǎo)學(xué)生(特別是中下學(xué)生)從多種解法中比較出方法的優(yōu)劣。
例如:前面《搭配中的學(xué)問(wèn)》搭配衣褲的情境,學(xué)生展示了5種比較典型的方法,教師組織比較,問(wèn):“這些方法你喜歡哪一個(gè),為什么?”生1:第1種方法好。因?yàn)樗帽硎旧弦?,用表示褲子,看起?lái)很清楚。生2:第5種方法好。因?yàn)樗形淖钟钟袛?shù)字,每一件衣服的編號(hào)都不一樣,一看就知道有三件。生3:第4種方法最好。因?yàn)橐患路謩e搭配三條褲子有三套,一共有三件衣服,就是3個(gè)3,列式就是3×3=9(套)……
方法本身沒(méi)有好壞,但在具體題目中有運(yùn)算繁簡(jiǎn)之分,思維上有難易之別,書(shū)寫(xiě)上有長(zhǎng)短之分,不同的同學(xué),元認(rèn)知起點(diǎn)不同,選擇也不一樣,但我們要學(xué)會(huì)去選擇。因此,我們要通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思,比較其異同,有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律,學(xué)會(huì)有序思考,使多種多樣的算法不再僅僅是某些學(xué)生的突發(fā)奇想,而成為按照一定方法有序思考的必然產(chǎn)物,從而提高思維質(zhì)量,培養(yǎng)高水平的數(shù)學(xué)思維。
3.4 重視方法的具體指導(dǎo)。教學(xué)時(shí),教師不能孤立地教學(xué)其中的某種策略,而應(yīng)了解編者的意圖,有機(jī)地將前后策略聯(lián)系起來(lái),提高策略教學(xué)的有效性。?要培養(yǎng)學(xué)生的有序思考能力,特別是對(duì)于低年級(jí)的孩子來(lái)說(shuō),方法的具體指導(dǎo)是十分重要的。例如:在數(shù)的組成這一練習(xí)中,為了幫助學(xué)生有序化地思考,教師需要借用一種簡(jiǎn)便易行的方法幫助學(xué)生分析。如圖: 可以先打框,問(wèn)學(xué)生怎么排比較好。有了這個(gè)模式,學(xué)生的思維更有序了。
同時(shí),我們需要對(duì)學(xué)生已有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)作必要的了解,從而來(lái)修正自己的教學(xué)設(shè)計(jì)。比如,學(xué)生在學(xué)習(xí)《排列組合》之前是否接觸過(guò)類(lèi)似的數(shù)學(xué)問(wèn)題。在二年級(jí)的《直線和線段》這一課中,教師教學(xué)數(shù)線段方法并使之優(yōu)化時(shí),就曾經(jīng)講過(guò)通過(guò)計(jì)算的方法。如:下圖里有幾條線段?
這實(shí)際上已經(jīng)蘊(yùn)涵著組合的思想,即點(diǎn)與點(diǎn)的組合。用“4+3+2+1=10”的方法計(jì)算,很快地就可以算出結(jié)果。這為數(shù)三角形、長(zhǎng)方形奠定基礎(chǔ)。不過(guò)小學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)還是經(jīng)歷這種探究過(guò)程,不能急于概括算法。我們?nèi)绾斡行У乩脤W(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)為學(xué)生的思維能力發(fā)展服務(wù),這是一個(gè)永遠(yuǎn)值得研究的課題。
總之,要抓住每次練習(xí)機(jī)會(huì),給學(xué)生充足的思考時(shí)間,并給學(xué)生一些具體的指導(dǎo),讓他們漸漸養(yǎng)成并學(xué)會(huì)有序思考。有序思考的步驟一般如下:①有序地思考的第一步:提取信息,瞄準(zhǔn)目標(biāo)。②有序地思考的第二步:觀察聯(lián)想,盤(pán)點(diǎn)家底。③有序地思考的第三步:關(guān)聯(lián)利用,擇決途徑。④有序地思考的第四步:鑒別優(yōu)劣,規(guī)范表述。
4 及時(shí)總結(jié)梳理所滲透的數(shù)學(xué)思想及方法,深化學(xué)生的思維
對(duì)本節(jié)課所滲透的數(shù)學(xué)思想及方法進(jìn)行總結(jié)梳理。這是深化學(xué)生思維的重要內(nèi)容。學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有無(wú)深刻的理解和認(rèn)識(shí),就要看他對(duì)整節(jié)課堂學(xué)習(xí)中知識(shí)發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中所體現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想方法的認(rèn)識(shí)程度。對(duì)學(xué)生的發(fā)展而言,學(xué)習(xí)的價(jià)值不只是記住幾個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)論,解決幾個(gè)習(xí)題而已,而是讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中體會(huì)到解決問(wèn)題是可以有不同策略的,這些解決問(wèn)題的策略,滲透著數(shù)學(xué)的思想方法在里面。當(dāng)學(xué)生能用自己的語(yǔ)言表達(dá)對(duì)問(wèn)題的理解,對(duì)常見(jiàn)的數(shù)學(xué)思想方法有一定認(rèn)識(shí)的時(shí)候,學(xué)生的思維才能真正得到升華。
例如:“用0、3、5、6能組成哪些四位數(shù)?”這一練習(xí)題,學(xué)生看完題目就開(kāi)始寫(xiě)了,有些學(xué)生的思考是無(wú)序的,寫(xiě)出的數(shù)字都是雜亂無(wú)章的,如3560、6530、5036等,但有些學(xué)生的思考是有序的,在匯報(bào)時(shí),根據(jù)學(xué)生匯報(bào)板書(shū):
生1:3056、3560、6530、6053、5630、6035
生2:3056、3065、3506、3560、3605、3650
5036、5063、5306、5360、5603、5630
6035、6053、6305、6350、6503、6530
引導(dǎo)學(xué)生對(duì)兩種方法進(jìn)行比較,師問(wèn):為什么兩組數(shù)字相差這么多?你能比較出兩種方法的不同嗎?學(xué)生討論后,教師進(jìn)行總結(jié):用一些給定的數(shù)字組成多位數(shù)時(shí),先確定最高位上的數(shù)字,然后依次往下排列,這樣可以使得到的數(shù)比較完整,而且易于比較。這是一種有序思考問(wèn)題的方法,有了這種有序思想,就有了思維的方向,也就有了行動(dòng)的方向。
在小結(jié)時(shí)都應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合過(guò)程知識(shí)進(jìn)行高度概括。讓學(xué)生深刻體會(huì)到數(shù)學(xué)思想這個(gè)“隱身人”在解決問(wèn)題中的作用。在小結(jié)中不斷讓學(xué)生體會(huì)常見(jiàn)的數(shù)學(xué)思想方法,如:函數(shù)與方程思想,數(shù)形結(jié)合思想,分類(lèi)討論思想,化歸與轉(zhuǎn)化思想。等等,能讓學(xué)生的思維能達(dá)到一個(gè)較高的思維水平,能讓學(xué)生用數(shù)學(xué)來(lái)思考問(wèn)題,分析問(wèn)題,解決問(wèn)題,從而提高學(xué)生的整體數(shù)學(xué)水平。
總之,有序性思考是最有利于培養(yǎng)學(xué)生的右腦智力,使左右腦協(xié)調(diào)發(fā)展,把抽象思維和形象思維有機(jī)的結(jié)合起來(lái)的一種教學(xué)模式。作為小學(xué)教育工作者,要在課堂上有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生,滲透有序思考的數(shù)學(xué)思想,來(lái)解決一些有序性思考的問(wèn)題,逐步培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。只有經(jīng)過(guò)邏輯思維,人們才能達(dá)到對(duì)具體對(duì)象本質(zhì)規(guī)定的把握,進(jìn)而認(rèn)識(shí)客觀世界。因此,我們的課堂應(yīng)該是學(xué)生感受數(shù)學(xué)思想的啟迪課、運(yùn)用數(shù)學(xué)方法的訓(xùn)練課。它對(duì)學(xué)生今后的數(shù)學(xué)知識(shí)建構(gòu)、其他學(xué)科的探究學(xué)習(xí)乃至終身學(xué)習(xí)的能力發(fā)展都將大有裨益。
參考文獻(xiàn)
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