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美國小學(xué)數(shù)學(xué)中解題策略的教學(xué)

時間:2023-02-27 11:53:43 數(shù)學(xué)論文 我要投稿
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美國小學(xué)數(shù)學(xué)中解題策略的教學(xué)

一 加強解題策略教學(xué)的重要性

美國小學(xué)數(shù)學(xué)中解題策略的教學(xué)

  近年來美國小學(xué)數(shù)學(xué)中一項重要的改革就是加強解問題策略的教學(xué)。80年代初,美國全國數(shù)學(xué)教師協(xié)會曾提出解問題是中小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的重點,同時也提出數(shù)學(xué)的基本技能應(yīng)包括比計算能力更多的內(nèi)容,其中就有關(guān)于解題策略的問題。1988年在第六屆國際數(shù)學(xué)教育會議上也提出使學(xué)生學(xué)會使用解題的策略。80年代末,美國新擬訂的《中小學(xué)數(shù)學(xué)課程和評價標(biāo)準(zhǔn)》中,對這方面進一步加以強調(diào),每個學(xué)段的第一條標(biāo)準(zhǔn)就是學(xué)習(xí)和應(yīng)用解問題的策略。此后陸續(xù)在美國小學(xué)數(shù)學(xué)教科書中編入了有關(guān)解題策略的內(nèi)容。

  為什么美國如此重視解題策略的教學(xué)呢?這是為了適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展需要。美國數(shù)學(xué)教育工作者認(rèn)為,美國已進入信息社會,需要能處理信息的人,能用數(shù)學(xué)方法解問題的人,因此使學(xué)生掌握解題的策略就成為數(shù)學(xué)教學(xué)必不可少的內(nèi)容。這與過去美國小學(xué)數(shù)學(xué)中側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力有很大不同。過去的小學(xué)數(shù)學(xué)中解問題的教學(xué)目的只限于了解實際問題和能夠解決一些簡單的實際問題本身。而現(xiàn)在除了要達到上述目的以外,還要使學(xué)生掌握解問題的各種策略,培養(yǎng)一般的解題能力和處理信息的能力,開發(fā)學(xué)生的智力,使學(xué)生能夠適應(yīng)不斷變化的社會,即使遇到新的問題也能夠應(yīng)用已掌握的解題策略予以解決。顯然這是美國小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的一項重大改革措施。

二 教學(xué)解題策略的內(nèi)容

  美國小學(xué)數(shù)學(xué)中不采用“解應(yīng)用題”這個名稱,而叫“解問題(solving problem)!眴栴}的范圍比我國所說的應(yīng)用題的范圍廣泛,既包括實際應(yīng)用的問題,也包括一些非實際應(yīng)用的文字題、思考題。因此解題的策略也比較廣泛。既有一般的解題策略,又有特殊的解題策略;另外為適應(yīng)現(xiàn)代信息社會的需要,還提出一些初步應(yīng)用近代、現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法解題的策略。下面分別作一簡單介紹。

 。ㄒ唬┮话憬忸}策略

  在一般解題策略方面,主要是教學(xué)解題的一般步驟,這與我國小學(xué)數(shù)學(xué)中講的應(yīng)用題的步驟基本相同。美國把解題步驟分為以下四步:1.理解題意;2.做解題計劃;3.按計劃解答;4.回答和檢驗。在課本中有時舉例集中進行全面的講解,有時進行單項的講解和練習(xí)。

  1.關(guān)于第一步,十分重視數(shù)據(jù)的收集。各套課本中都安排較多的使用統(tǒng)計圖表中數(shù)據(jù)收集的練習(xí)。低年級多以形象圖的形式出現(xiàn),高年級多以統(tǒng)計表的形式出現(xiàn)。例如,五年級出現(xiàn)如下的表:

 。1)溫度0°c,風(fēng)速10千米時,風(fēng)冷系數(shù)是多少?

 。2)溫度—5°c,風(fēng)冷系數(shù)—16°c,風(fēng)速是多少?

  課本中還注意安排有多余或缺少信息的題目的單項練習(xí)。例如,“托姆有4只小狗,薩姆有3只小貓,巴布有5只小狗。一共有多少只小狗?”“同學(xué)們?nèi)メ烎~,一半人沒去過,沒去過的有多少同學(xué)?”通過這樣的題目,可以使學(xué)生根據(jù)問題正確選擇必需的已知數(shù),從而有助于提高學(xué)生分析問題的能力。

  2.關(guān)于第三步,十分注意正確選擇運算方法的訓(xùn)練。例如,給出同樣的已知條件,如兩種物品的數(shù)量,先提問求它們一共有多少,再提問求它們相差多少。此外也出乘、除法對照的應(yīng)用題。

  3.關(guān)于第四步,十分注意檢驗答案的正確性。一方面教給學(xué)生檢驗的方法,如用減法驗算加法,用乘法驗算除法等,通過不同的運算方法檢查計算結(jié)果是否正確;另一方面教給學(xué)生用估算檢查計算結(jié)果的高位數(shù)是否無誤。此外還注意教學(xué)生判斷答案是否合理。一是注意得數(shù)怎樣才算合理。如下面幾道題都要算150除以60,但是答案不一樣:“150支鉛筆,均分給60個學(xué)生,每人分得幾支?”(答:2支)“150個同學(xué),每只船可以乘60個同學(xué),需要幾只船?”(答:3只)“一部電影放映150分鐘,要放映多少小

  磯有480千米,汽車一小時行80千米,到那里要多長?選擇答案:60小時,60千米,6小時。

 。ǘ┨厥饨忸}策略

  一般有以下幾種:

  1.畫圖:通過畫圖幫助理解數(shù)量關(guān)系。例如,“俱樂部成員鋸木做家具,要把一塊木板鋸成10塊,每鋸一次需用5分鐘,一共需用多少分鐘?”通過畫圖可知需要鋸9次,從而容易算出需用的時間。

  2.簡化題目:一種是把原題里較復(fù)雜的大數(shù)改換為簡單的較小的數(shù),使題目變得容易。另外一種是把敘述較為復(fù)雜的題目改換為敘述較為簡單的題目,使題里的數(shù)量關(guān)系更清楚。

  3.嘗試和猜想:通過猜想試算,逐步調(diào)整試算結(jié)果求得正確答案。例如,“索尼亞買3本書共付22.5元。其中《神秘的洞穴》比《隱藏的財寶》少1元,《隱藏的財寶》比《奇怪的城市》少1元。每本書的價錢是多少?”第一次嘗試:21接近22.5,能被3除盡,平均每本書的價錢是7元;試把《隱藏的財寶》定作7元,則 6+7+8=21(元),接近 22. 5元,但還差 1. 5元。第二次嘗試:給每本書加 0. 5元,則 6. 5+7. 5+8. 5=22. 5(元),總錢數(shù)正好是22.5元。由此可知每本書的價錢。

  4.逆推:有些逆向思考的題目可以采用逆推的方法。例如,“阿伯特工作3小時,得到的錢買了一束花,用去9.8元,還剩2.95元。她每小時工作得多少錢?”畫圖幫助分析:

  逆推時用相反的運算。

  5.用方程解:因為不專門講簡易方程,所以把用方程解問題作為解題策略的一部分。一般只限于含有一兩步計算的。

  6.用公式解:如求長方形的周長或面積,求長方體的體積。

 。ㄈ┯媒、現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法解題的策略

  這是美國小學(xué)數(shù)學(xué)解題策略的一個重要特點。通過教學(xué)使學(xué)生既初步了解一些近代、現(xiàn)代數(shù)學(xué)的思想方法,又提高處理信息和解實際問題的能力。一般有如下幾種:

  1.分類:從低年級起就注意做分類的練習(xí)。例如,把同類的物品圈起來。較高年級讓學(xué)生把有關(guān)的物體集合用圖表示。例如,出示下面兩圖:

  然后讓學(xué)生把兩個集合圈合并畫在一起,成下圖

  2.組織數(shù)據(jù):滲透統(tǒng)計思想和方法。例如,文具店統(tǒng)計幾種物品的數(shù)量如下,然后列表計算。

  3.樣本與預(yù)測:滲透統(tǒng)計思想和方法。例如,有4000人要進城游行,市里讓他們填卡片,寫出姓名和住址。要知道他們住哪個區(qū)各有多少人,不翻遍所有卡片,該怎樣做才能知道?可以用樣本來預(yù)測。從4000張隨意抽出100張卡片,分給5個人,每人20張,分別做出統(tǒng)計如下表:

 

  4.計算概率:例如,6個小正方體,其中有2個是蘭色,2個是綠色,

  5.使用范型:即找出數(shù)或形的排列規(guī)律,然后運用規(guī)律進行計算或判斷。例如,愛德沃今天在銀行存1分,明天存2分,次一天存4分,第四天存7分,第五天存11分……照這樣繼續(xù)下去,第十天該存多少錢?為了解這道題,可以做如下的表,找出范型。

  從表中找出范型是每天存的錢數(shù)依次比前一天分別增加1、2、3、4、5……分,第十天應(yīng)存46分,也就是比第一天多存1+2+3+4+5+6+7+8+9=45(分),即存 1+45=46(分)。

  6.使用樹圖:例如,商店有兩種電話機,一種是按鍵的,一種是轉(zhuǎn)盤的。每種電話機又有紅、黃、綠3種顏色。每種顏色的電話機又有方、圓兩種形狀。一共有多少種可供顧客選擇?為了解這道題,可畫樹圖如下

  從圖中可以看出一共有 12種。寫成算式是 2 × 3× 2=12(種)。

  7.開放性題目:一般有兩種情況。一種是一道題有不同解法的,另一種是一道題有不同答案的。對后一種舉例如下。

  例1:畫出幾種物品,分別注明單價,如襯衣10.99元,褲子13.5元,唱片5.98元,玩具車3.92元,臘筆1.6元。塔德要花8—10元,他能買上面哪些物品?

  例2:停車場有汽車和摩托車,共42個輪子,可能各有幾輛?可以列表如下:

  從表中看出,可以有10種答案。

  8.做決策:這是現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法中的一種。在小學(xué)只能出現(xiàn)極簡單的具體的。例如,“唐納要買輛自行車,價值290元。他已儲蓄了225元,每周打工可以掙40元。有3種選擇,可以根據(jù)具體情況做決策。

  (1)儲蓄到夠290元再買。

  (2)當(dāng)時付90元,然后每月付19元,付一年。

 。3)當(dāng)時不付款,每月付28元,付一年。

  需求出每種選擇所付款的總數(shù),然后比較哪種有利,哪種不利。

 。1)哪種選擇付款最少?

 。2)哪種選擇可以立刻得到自行車?

 。3)唐納能掙夠錢數(shù)來支付每種選擇所需的款嗎?

 。4)唐納按哪種選擇付錢要少些,是第二種還是第三種?

 。5)如果你是唐納,你選擇哪一種?

  可以看出上述幾個問題,并不都是只有一個答案,至于第(5)小題更是因人而異。

  9.邏輯思考:包括的內(nèi)容很多,這里只舉幾個有代表性的例子。

  例1:琴娜可能買胡蘿卜或梨,她不想買胡蘿卜,她想買什么?

  例2:甲不如乙高,但他比丙高。誰最矮?

  例3:甲乙丙三人分別是鉗工、電工和園丁,但甲不是鉗工也不是園丁,乙不是鉗工。確定他們每人的職業(yè)。

  找出答案的一種方法是建立一個表,如右表所示。

  想:甲不是鉗工也不是園丁,因此是電工。

  乙不是鉗工也不是電工,因此是園丁。

  那么丙不是電工和園丁,必是鉗工。

  例4:四年級有學(xué)生28人,其中14人參加樂隊,9人參加游泳隊,有4人參加了這兩種活動。多少人未參加這兩種活動?

  想:只參加樂隊未參加游泳隊的是14-4=10(人)。只參加游泳隊未參加樂隊的是9-4=5(人)。參加樂隊和參加游泳隊的一共是10+5+4=19(人)。所以未參加這兩種活動的是28-19=9(人)。

三 教學(xué)解題策略的安排

  美國小學(xué)數(shù)學(xué)課本中對解題策略的教學(xué),同其他內(nèi)容一樣,也十分注意合理的安排。具體地說,有以下幾個特點。

  (一)適應(yīng)學(xué)生的年齡特點,從三年級開始正式教學(xué)。解題策略的教學(xué),需要學(xué)生有一些數(shù)學(xué)知識基礎(chǔ),適當(dāng)積累一些解題的經(jīng)驗,才比較容易接受。因此從三年級正式開始教學(xué)解題策略是比較合適的。但是在一、二年級也注意適當(dāng)滲透一些有關(guān)解題策略的內(nèi)容,如從圖中找數(shù)據(jù),看形象統(tǒng)計圖,選擇運算,初步認(rèn)識解題步驟,開放性題目等。只是以更具體、簡易的形式出現(xiàn)。如解題的四個步驟,在一、二年級是這樣出現(xiàn)的:(1)知道什么?求什么?(2)要解這道題該做什么?(3)做。(4)檢驗。到三年級正式教學(xué)時在此基礎(chǔ)上再加以概括。

 。ǘ┓稚才,與其他教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)配合。前面介紹的解題策略,分散安排在各年級的各單元中,都用小標(biāo)題標(biāo)出,而且很多解題策略,在不同年級重復(fù)出現(xiàn),其中計算的內(nèi)容盡量與本年級教學(xué)內(nèi)容相配合。例如,三年級學(xué)過一些小數(shù)加減法,估算內(nèi)容中就以小數(shù)加減法為主;四年級學(xué)過一些小數(shù)乘除法,估算內(nèi)容中就以小數(shù)乘除為主。又例如,講概率的計算需要有分?jǐn)?shù)的基礎(chǔ),就在分?jǐn)?shù)的認(rèn)識之后出現(xiàn)概率。

 。ㄈ┳裱梢椎诫y、由簡到繁、由具體到抽象的編排原則。例如,找范型這一解題策略,在各個年級都出現(xiàn)了,但是題目的難易和繁簡有所不同。低年級著重出現(xiàn)看圖找規(guī)律的,中年級除了繼續(xù)出現(xiàn)低年級的形式外,還出現(xiàn)看到一列數(shù)來找規(guī)律的,以后進一步出現(xiàn)列表找規(guī)律的。又例如,邏輯思考這一解題策略,低年級出現(xiàn)使用“和”“或”的語句,中年級出現(xiàn)利用規(guī)律解題,高年級出現(xiàn)利用集合圖解題。

四 一點看法

  從前面對美國小學(xué)數(shù)學(xué)中解題策略教學(xué)的簡要介紹可以看出,加強這方面的教學(xué),有利于提高小學(xué)生的解題能力,促進小學(xué)生思維能力的發(fā)展。盡管在安排處理上還存在不足之處,如有些解題策略的選取還值得研究,對多步題的練習(xí)少了些,有些解題策略的安排還缺乏層次性等,但是改革的方向是對的,是適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展需要的。

  美國加強解題策略的教學(xué)對我國小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用題教學(xué)的改革有一定的啟發(fā)。建國以來,我國小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用題的教學(xué)做了一些改革,但是還很不夠,特別是還沒有跳出傳統(tǒng)應(yīng)用題教學(xué)的框框。應(yīng)用題教學(xué)的內(nèi)容,基本還局限在原來的范圍之內(nèi),只是做了一些簡化和較為合理的安排;在解題思路方面開始有所重視,在課本中也有所體現(xiàn),但是還缺乏系統(tǒng)的安排。同美國的解題策略的教學(xué)相比,存在一定的差距。

  為了進一步改革應(yīng)用題教學(xué),更好地提高學(xué)生的解題能力,發(fā)展

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學(xué)生的智力,希望我們的教科書編者、教研人員、廣大教師都來研究在小學(xué)數(shù)學(xué)中如何加強解題策略的教學(xué)。首先明確應(yīng)用題教學(xué)改革的方向,如何確定應(yīng)用題教學(xué)的內(nèi)容和范圍,如何適當(dāng)安排解題策略的教學(xué)。其次要大力開展應(yīng)用題教學(xué)的改革實驗,支持帶有方向性的改革實驗,集中大家的智慧,使我國小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用題更前進一步,為培養(yǎng)我國現(xiàn)代化建設(shè)需要的人才打好基礎(chǔ)做出更大的貢獻。

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