劉韓
深度和廣度是思維的兩個特性,培養(yǎng)學(xué)生思維的廣度要強化一題多解,重視一題多變。訓(xùn)練學(xué)生思維的深度要培養(yǎng)學(xué)生追根溯源的習(xí)慣,強調(diào)多解歸一,并注重知識的系統(tǒng)性。從思維的發(fā)展來看,二者維度不同,方向不一,但從知識形成的過程來看,二者相輔相成,不可割裂。思維的廣度和深度之間有著怎樣的聯(lián)系呢?
拓展思維的廣度,強化一題多解,達(dá)到熟練
在人教版四年級下冊“數(shù)學(xué)廣角”雞兔同籠問題的教學(xué)中,有這樣一道例題:
籠子里有若干只雞、兔。從上面數(shù),有8個頭,從下面數(shù),有26只腳,雞和兔各有幾只?
解法1:列表求解
解法2:
假設(shè)全都是雞,那么這時腳的數(shù)量是:2×8=16(只)
與題目中的腳數(shù)相差:26-16=10(只)
一只雞替換成一只兔腳會增加:4-2=2(只)
所以一共要替換:10÷2=5(只)
所以兔的數(shù)量就是5只,雞的數(shù)量為:8-5=3(只)
我們知道,一題多解訓(xùn)練的目的,不是單純地解題,而是為了培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的思維,發(fā)展學(xué)生的智力,提高學(xué)生的解題能力。所以,在實際訓(xùn)練中,我們不能滿足于學(xué)生會用幾種一般方法來分析解決。實踐證明,學(xué)生的解法越多,表明學(xué)生的思維越靈活,思路越開闊。學(xué)生能夠根據(jù)題意和數(shù)量關(guān)系,運用所掌握的知識打破常規(guī)地思考,用心探求各種解題方法,有利于促進(jìn)其思維的發(fā)展,提高其創(chuàng)造能力。對于學(xué)生“別出心裁”、“獨辟蹊徑”的解題方法,我總是給予表揚和鼓勵。這對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動一題多解的積極性是很有好處的。
例如上面的雞兔同籠問題,有的孩子的策略也許是這樣的:
解法3:列表求解
解法4:
假設(shè)全部都是兔,那么這時腳的數(shù)量是:4×8=32(只)
與題目中的腳數(shù)相差:32-26=6(只)
一只兔替換成一只雞腳會減少:4-2=2(只)
所以一共要替換:6÷2=3(只)
所以雞的數(shù)量就是3只,兔的數(shù)量為:8-3=5(只)
解法5:
假設(shè)有4只雞,4只兔,那么這時腳的數(shù)量就是4×2+4×4=24(只)
還需要增加2只腳就可以了,因此把1只雞換成1只兔,所以雞的數(shù)量是3只,兔的數(shù)量是5只。
學(xué)生能夠在方法上做到舉一反三,運用多種策略解決問題,表明他們的思路很開闊,思維很靈活。在拓展思維廣度的過程中,全班同學(xué)都進(jìn)入積極的思考狀態(tài),互相啟發(fā),不甘落后。教學(xué)到這個程度,可以說學(xué)生已經(jīng)能夠熟練地運用列表法和假設(shè)法來解決雞兔同籠問題了。
挖掘思維的深度,多解歸一,求得共性
接著上面的例題,有的同學(xué)會發(fā)現(xiàn),這里任意假設(shè)的雞或兔的數(shù)量,只要它們頭數(shù)之和為8,再根據(jù)腳數(shù)調(diào)整就可以了。因此可以總結(jié)出一種解決雞兔同籠的一般方法,就是先假設(shè),再調(diào)整。
再比如,人教版六年級數(shù)學(xué)分?jǐn)?shù)除法中有一道例題:根據(jù)測定,兒童體內(nèi)的水分約占體重的五分之四,小明體內(nèi)有28千克的水分,問小明重多少千克?
放手讓學(xué)生自己解決,可能會出現(xiàn)如下兩種解法:
解法1:
28÷ [45]=35(千克)
解法2:
設(shè):小明的體重為x千克。
[45]x=28
x=35
解法1是利用算式計算,解法2利用了方程。如果問為什么用28÷[45]就是小明的體重呢?列算式的同學(xué)會解釋說,因為根據(jù)題意可以得出,小明的體重×[45]=小明體內(nèi)的水分,那么小明體內(nèi)的水分÷[45]=小明的體重。同樣的,如果問為什么設(shè)小明的體重為x千克,那么就可以列方程[45]x=28呢?此時列方程的同學(xué)也會解釋說,根據(jù)題意,小明的體重×[45]=小明體內(nèi)的水分,這里小明的體重是未知,小明體內(nèi)的水分是已知,所以可以根據(jù)這個等量關(guān)系來設(shè)未知數(shù)列方程。看來兩種方法的共同點都是使用了“小明的體重×[45]=小明體內(nèi)的水分”這個等量關(guān)系式。從而發(fā)現(xiàn),不管是列算式,還是列方程,解決這個問題的關(guān)鍵都在于分析題目中的數(shù)量關(guān)系。
與追求一題多解相比,有經(jīng)驗的教師往往會引導(dǎo)學(xué)生思考“多解歸一”,即這個問題為什么會有不同的解法,這些不同的思路之間存在著怎樣的共同點,并在此基礎(chǔ)上揭示出問題的深層結(jié)構(gòu),從而得到一般性的方法。多堅持這樣的訓(xùn)練,學(xué)生就會形成“解一題,通一類,連一片”的思維。
提升思維的靈活性,在多題歸一中尋找規(guī)律
人教版五年級數(shù)學(xué)上冊的“數(shù)學(xué)廣角”植樹問題中,有道習(xí)題是這樣的:一張桌子坐6人,兩張桌子并起來坐10人,三張桌子并起來坐14人……照這樣,10張桌子并成一排可以坐多少人?乍一看,這道題跟植樹問題好像風(fēng)馬牛不相及,為何會出現(xiàn)在植樹問題的課后習(xí)題中呢?這就要從例題說起。
例1:同學(xué)們在全長100m的小路一邊植樹,每隔5m栽一棵(兩端要栽),一共要栽多少棵樹?
分析:100m太長,我們可以用簡單數(shù)來試試。
假設(shè)只有20m,5m一個間隔,一共有4個間隔,通過畫圖,我們發(fā)現(xiàn)需要栽5棵樹。
如果是25m,5m一個間隔,一共有5個間隔,通過畫圖,我們發(fā)現(xiàn)需要栽6棵樹。
進(jìn)而發(fā)現(xiàn)栽樹的棵樹和間隔數(shù)之間有著一定的聯(lián)系。再經(jīng)過思考和論證,發(fā)現(xiàn)兩端都栽,栽樹的棵數(shù)就比間隔數(shù)多1。
列式:100÷5=20
有20個間隔,兩端都要栽,所以一共要栽21棵樹。
例2:大象館和猴山相距60m,綠化隊要在兩館間的小路兩旁栽樹(兩端不栽),相鄰兩棵樹之間的距離是3m。一共要栽多少棵?
分析:由于兩端不栽,棵樹與段數(shù)的關(guān)系跟例1可能會不同。全長60m,3m一個間隔,一共有20個間隔,數(shù)據(jù)比較大,因此我們還是可以先將大數(shù)據(jù)化為小數(shù)據(jù)試一試。如果只有3個間隔,通過畫圖我們發(fā)現(xiàn)要栽2棵樹。如果是4個間隔,那么就需要栽3棵樹。經(jīng)過思考發(fā)現(xiàn)兩端都不栽,栽的棵數(shù)比間隔數(shù)少1,所以這里20個間隔,一邊就要栽19棵,兩邊就是19×2=38(棵)。
例3:張伯伯準(zhǔn)備在圓形池塘周圍栽樹,池塘的周長是120m,如果每隔10m栽一棵,一共要栽多少棵樹?
分析:繼續(xù)研究棵樹與段數(shù)之間的關(guān)系,如果周長是40米,4個間隔,通過畫圖發(fā)現(xiàn)能栽4棵樹。再舉例,如果周長是30米,3個間隔,那么能栽3棵樹。經(jīng)過思考我們發(fā)現(xiàn),這里間隔數(shù)與棵數(shù)相等。
列式:120÷10=12
有12個間隔,所以一共要栽12棵樹。
整理這個三個解決問題的過程,都經(jīng)歷了這么幾步:一,把大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為小數(shù)據(jù);二,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,并驗證規(guī)律;三,運用規(guī)律,并總結(jié)形成數(shù)學(xué)思考的方法。將這三種植樹問題歸結(jié)到一起,我們會發(fā)現(xiàn),雖然三個植樹問題總結(jié)的規(guī)律不同,但都運用了化繁為簡的數(shù)學(xué)思考方法。
例4:一張桌子坐6人,兩張桌子并起來坐10人,三張桌子并起來坐14人……照這樣,10張桌子并成一排可以坐多少人?
分析:一開始想10張桌子坐多少人,不知道如何下手。我們先來看看小一些的數(shù)據(jù)信息,兩張桌子和一張桌子相比,桌子數(shù)增加了1,人數(shù)增加了4,三張桌子和兩張桌子相比,桌子數(shù)增加1,人數(shù)也是增加4,因此,我們發(fā)現(xiàn),只要桌子數(shù)增加1,人數(shù)就會增加4。10張桌子比6張桌子增加了9張桌子,所以人數(shù)就增加4×9=36(人)。36+6=42,所以,10張桌子可以坐42人。
這種解題過程,正是化繁為簡在練習(xí)中的運用,而化繁為簡又正是四道例題的共性所在。因此,將這種同類但不同型的例題做對比時,不光要體現(xiàn)區(qū)別,更要注重多題歸一,尋找解題規(guī)律。
(作者單位:武漢經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)實驗小學(xué))