教给数学思想方法 培养解决问题能力

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  摘 要:数学思想方法是数学的精髓,是学生形成良好认知结构的纽带,是知识转化为能力的桥梁,是培养学生良好的数学观念、创新精神和创新思维的载体。在教学中应用数学思想方法,能提高教学效果。我们必须重视数学思想方法的理论与实践的探索与研究。
  关键词:对应;转化;假设;归纳;探索
  
  《数学课程标准》总体目标第一条明确提出:“获得适应未来社会生活和进一步发展所必需的重要数学知识(包括数学事实、数学活动经验)以及基本的数学思想方法和必要的应用技能”。知识和技能是数学学习的基础,而数学思想方法则是数学的灵魂和精髓。掌握科学的数学思想方法对提升学生的数学思维品质,对学生数学的后继学习,对其他学科的学习乃至学生的终身发展都有着十分重要的意义。现就如何教给学生数学思想方法,培养学生解决实际问题的能力谈一谈自己的认识和浅见。
  一、对应思想方法
   对应是人们对两个集合因素之间的联系的一种思想方法。小学数学一般是一一对应的直观图表,并以此蕴涵函数思想,如直线上的数(数轴)与表示具体的数是一一对应的。此外各种数量关系中的某些量也是一一对应的,如总价和数量对应,路程和时间对应,分率和具体的数量对应,等等。例如:苏教版数学四年级下册第115页“整理与复习”第7题。学生完成这一题后,我补充了一道利用对应思想方法解决的实际问题:妈妈买了2个水瓶和6个茶杯一共用去54 元,买同样的5个水瓶和6个茶杯,一共用去99元。每个水瓶和每个茶杯的单价各是多少元?
  摘录题目中的已知条件:
  2个水瓶 6个茶杯 一共54元
  5个水瓶 6个茶杯 一共99元
  分析:比较已知条件,看看什么量变了,什么量没有变。从对应量的变化可以看出99元和54元相差45元,正好与5 - 2 = 3(个)水瓶相对应,因此,每个水瓶的单价是(99 - 54)÷(5 - 2)=15(元),每个茶杯的单价:(54 -15×2)÷6 =4(元)或(99-5×15)÷6= 4(元),答略。
  二、转化思想方法
  转化思想是由一种形式变换成另一种形式的思想方法,而其本身的大小是不变的,在数学中有着广泛的应用,如几何的等积变换,方程的同解变换,公式的变形,分数除法计算中的除乘变化,等等。在实际问题中,一般有甲、乙两个不等价的量,且具有相差、倍数或者复合关系,求解时利用转化的思想方法,把甲转化为乙,或者把乙转化为甲,从而解决问题。
  1相差关系的转化
  例如:小明从书店买来5本故事书和6本连环画,总价是78元,已知每本连环画比故事书贵2元。故事书和连环画每本的价钱各是多少元?
  解法一:连环画转化为故事书。
  78 -2×6→ 5 6
  每本故事书价:(78-2×6)÷(5+6)= 6(元),答略。
  解法二:故事书转化为连环画。
  78+2×5→ 5+6
  每本连环画价:(78+2×5)÷(5+6)=8(元),答略。
  2倍数关系的转化
  例如:苏教版数学二年级上册第108页期末复习第17题:
  买1支钢笔的钱可以买6支圆珠笔。
  (1)妈妈带的钱正好可以买4支钢笔,如果买圆珠笔可以买多少支?
  (2)如果每支圆珠笔2元,每支钢笔多少元?
   解:(1)1支钢笔的钱→6支圆珠笔的钱;4支钢笔的钱→4×6支圆珠笔的钱
  列式:4×6=24(支),答略。
  (2)1支圆珠笔价→2元;6支圆珠笔价→2×6元
  列式:2×6=12(元),答略。
  3复合关系的转化
  例如:苏教版数学六年级下册第93页“练习与实践”第6题:
  鞋的尺码通常用“码”或“厘米”作单位,它们之间的换算关系是b=2a -10(b表示码数,a表示厘米数)根据这个关系,把下表填完整。
  
  童 鞋女式鞋男士鞋
  a18235
  b40
  如果知道厘米数求码数列式:2a-10;如果知道码数求厘米数列式:(b 10)÷2
  A与b的复合关系式实际是二元一次方程,它有无数组解。即在整数范围内,给a一个值,b就有一个值与它对应。反之给b一个值,a也有一个值与之对应。
  转化思想在学生的日常生活和数学活动中有着广泛的应用。如在“空间与图形”教学中,平行四边形、三角形、梯形、圆等图形面积公式的推导,圆柱体积公式的推导,以及“求积”过程中的等积变形、解方程过程中的同解转化,都应用到了转化思想。
  三、假设思想方法
  假设思想方法是指解答某些数学问题时,先根据题目中的已知条件和问题作出某种假设,然后按照假设进行有关的运算,将计算出的结果和已知条件进行比较,找出矛盾所在及产生的原因,然后加以适当的调整,使问题得以解决。
  例1:鸡和兔放在一个笼子里,上面有100个头,下面有300只脚。鸡和兔各有多少只?
  解法一:假设全部是鸡,应有100×2=200(只)脚,比已知条件少300-200=100(只)脚,用相差的只数除以(4-2),就可以求出兔的只数,再求出鸡的只数。
  列式:(300-2×100)÷(4-2)=50(只);100-50=50(只),答略。
  解法二:假设全部是兔,应有4×100=400(只)脚,比已知条件多400-300=100(只)脚,用相差的只数除以(4-2),就可以求出鸡的只数,再求出兔的只数。
  列式:(4×100-300)÷(4-2)=50(只);100-50=50(只),答略。
  例2:某专业户饲养鸡、兔若干,已知鸡比兔多18只,鸡的脚比兔的脚多20只。鸡和兔各几只?
  解法一:假设鸡有4只脚,鸡的脚就应比兔的脚多18×4=72(只),但事实只多20只,为什么会相差72-20=52(只)脚呢?就因为每只鸡多算了4-2=2(只)脚,所以有52÷2=26(只)——鸡的只数;26-18=8(只)——兔的只数。
  解法二:假设兔有2只脚,鸡的脚就应比兔的脚多18×2=36(只)脚,但事实上只多20只,为什么会相差36-20 =16(只)脚呢?就因为每只兔少算了4-2=2(只)脚,所以有16÷2=8(只)——兔的只数;8+18=26(只)——鸡的只数。
  答:鸡有26只,兔有8只。
  假设思想是数学中的一个重要思想,通过假设可以化难为易,化繁为简。假设时可以假设条件,假设问题,也可以假设情节。
  四、归纳思想方法
  归纳是在研究一般性问题之前,先研究个别的、简单的情况,归纳出一般的规律。在解决问题时,发现问题的解题规律,在实践的基础上,发现新的规律,得出结论。归纳是探索问题、发现问题的重要思想方法,也是思维过程中的一次飞跃。
  苏教版数学四年级下册第28页教学“三角形内角和”时,先让学生说出直角三角形和等腰直角三角形各个角的度数,再让学生计算出内角和的度数,接着小组合作,剪出不同类型的三角形,把每个三角形的3个角拼在一起,让学生通过操作、探索,发现:“三角形的内角和是180°”。这个结论就是运用归纳的思想方法得到的。
  教学实践证明,利用数学思想方法解决实际问题,不仅能培养学生的探索精神,而且能训练学生思维的有序性和深刻性。培养数学思想方法,教师要有目的、有计划地实施,要鼓励学生用数学思想解决实际问题,要调动学生探索问题的积极性、主动性,保持探索的兴趣。此外将探索的结果及时归纳、概括和总结,形成结论。
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