數學問題解決的認識與實踐
作者:渭南市固市中學 ■文/王慶榮
發布時間:2012-09-14 11:18:48 來源:陜西教育報刊社
上世紀八十年代,美國數學教育界提出:問題解決必須處于學校數學教學的中心。之后,英國數學教育界也提出:數學教育的核心是培養學生解決數學問題的能力。時至今日,“問題解決”依然是數學教育的中心課題。反觀時下我國數學教育現狀,“問題解決”在理論界已有較多研究,但實踐者寥寥,我們當然可以歸咎為應試教育的影響,但教育者自身對此問題的認識恐怕也是一個重要原因。其實“問題解決”并不是外國人的專利,在我國古代就有著“問題解決”的悠久傳統。典型的如《九章算術》,它以248個問題為核心,一切從問題出發,形成算法,寓理于算,并進一步解決各種實際問題。為迎接新的挑戰,培養和造就大批具有創新能力的創造型人才,我們不僅應大力提倡“問題解決”,更應努力實踐。
問題解決的教育過程大致分為:提出問題、探求、反思。下面對問題解決教學過程的這三個階段談談自己的一些認識與實踐。
一、 提問
1. 教師設問,創設情境。
在教學中,教師應合理組織教材,將教學內容重組構造為一串相關的問題,問題可選擇在學生認識能力的“最近發展區”內,切合學生實際。巧設疑問,常能喚起學生的好奇心,激發其求知欲和創造力,并能促使其積極參與教學活動,活躍課堂氣氛,從而收到事半功倍的效果。
2.學生提問。
與前者相比,這個問題尤為重要。愛因斯坦曾說:“提出一個問題比解決一個問題更重要,因為解決問題也許是一個數學上或實驗上的技能而已,而提出新的問題、新的可能性,從新的角度去看舊的問題,卻需要創造性的想象力,它有利于科學的進步。”但本人在教學中發現學生的提問往往比較膚淺,通常是就一道具體習題的解答。這就要求教者在教學中應想方設法幫助學生克服心理障礙,鼓勵學生大膽提出問題,不斷提高其提問的水平。本人在教學實踐中發現,幫助學生養成良好的預習習慣,要求他們在認真預習的基礎上,結合教材內容,提出問題,這是培養、提高學生提問能力的一條較好途徑。
二、 探求
探求即問題的求解過程,它要求學生在透徹分析問題的基礎上,展開豐富的聯想,尋求對策,并建立合理的程序,以促進發現解決問題的途徑。安德森認為:可以把問題解決看成是對問題空間的搜索,問題解決的任務在于找出一種能把初始狀態轉變為終極目標狀態的操作序列。有時苦思冥想,仍不得其解,但不應輕易放棄,也許其中幾步正是指向目標的。有時,問題難以直接解決,常常需要引入輔助問題。正如波利亞所說:“如果你不能解決所提出的問題,可先解決一個與此有關的問題。你能不能想出一個更容易著手的有關問題?一個更普遍的問題?一個更特殊的問題?一個類比的問題?”根據波利亞的觀點,問題解決的過程就是不斷變更問題的過程,通過恰當地變更問題,使條件和目標愈來愈近。實現變更問題的方法有:①變更問題的條件與結論;②特殊化;③一般化;④找出適當的輔助問題;⑤分析條件,重新組合。
三、 反思
我們不應滿足于某些具體結果或結論的獲得,而應將問題引申或一般化,以獲得對問題更深入的理解。對問題的再反思往往能有新的發現,有的甚至是創造性的,這也是把握問題本質、培養良好思維品質及創造能力的關鍵一步,應予以足夠的重視。
