高中数学分析和解决问题能力的组成及培养

■河北省唐山市第十一中学 雷 扬

高中数学中的分析和解决问题的能力是逻辑思维能力、运算能力、空间想象能力等基本数学能力的综合体现。笔者就分析和解决问题能力的组成及培养谈几点看法。

一、分析和解决问题能力的组成

1.审题能力。

审题是对条件和问题进行全面认识，对与条件和问题有关的全部情况进行分析研究，它是如何分析和解决问题的前提。审题能力主要是指充分理解题意、把握住题目本质的能力；分析、发现隐含条件以及化简、转化已知和所求的能力。要快捷、准确地解决问题，掌握题目的数形特点、能对条件或所求进行转化和发现隐含条件是至关重要的。

2.合理应用数学知识、思想、方法的能力。

高中数学知识包括函数、不等式、数列、三角函数、复数、立体几何、解析几何等内容；数学思想包括数形结合、函数与方程思想、分类与讨论和等价转化等；数学方法包括待定系数法、换元法、数学归纳法、反证法、配方法等基本方法。只有理解和掌握数学基本知识、思想、方法，才能解决高中数学中的一些基本问题，而合理选择和应用知识、思想、方法可以使问题解决得更迅速、顺畅。

3.数学建模能力。

近几年来，在高考数学试卷中，都有几道实际应用问题，这给学生的分析和解决问题的能力提出了挑战。而数学建模能力是解决实际应用问题的重要途径和核心。

二、培养和提高分析和解决问题的策略

1.重视通性通法教学，引导学生理解和掌握常见的数学思想与方法。

数学思想较之数学基础知识，有更高的层次和地位。它蕴含在数学知识发生、发展和应用的过程中，它是一种数学意识，属于思维的范畴，用以对数学问题的认识、处理和解决。数学方法是数学思想的具体体现，具有模式化与可操作性的特征，可以作为解题的具体手段，只有对数学思想与方法理解和掌握了，才能在分析和解决问题时得心应手；只有领悟了数学思想与方法，才能真正地将数学知识和解题技巧转化为自己的能力。

每一种数学思想与方法都有它们适用的特定环境和依据的基本理论，如分类讨论思想可以分成：（1）由于概念本身需要分类的，像等比数列的求和公式中对公比q的分类和直线方程中对斜率k的分类等；（2）同解变形中需要分类的，如含参数问题中对参数的讨论、解不等式组中解集的讨论等。又如数学方法的选择，二次函数问题常用配方法，含参数问题常用待定系数法等。因此，在高中数学教学中应重视通性通法，淡化特殊技巧，使学生认识一种“思想”或“方法”的个性，即认识一种数学思想或方法对于解决什么样的问题有效，从而培养和提高学生合理、正确地应用数学思想与方法分析和解决问题的能力。

2.加强应用题的教学，提高学生的模式识别能力。

高考是注重能力的考试，特别是学生运用数学知识和方法分析问题和解决问题的能力，更是考查的重点，而高考中的应用题就着重考查这方面的能力，这从新课程版的《考试说明》与原来的《考试说明》中对能力的要求的区别可见一斑。（新课程版将“分析和解决问题的能力”改为“解决实际问题的能力”）

就高中数学中的解应用题而言，对数学模式的识别是解决它的前提。由于高考考查的都不是原始的实际问题，命题者对生产、生活中的原始问题的设计加工使每个应用题都有其数学模型。在高中数学教学中，不但要重视应用题的教学，同时要对应用题进行专题训练，引导学生总结、归纳各种应用题的数学模型，这样学生才能有的放矢，合理运用数学思想和方法分析和解决实际问题。

3.适当进行开放题和新型题的训练，拓宽学生的知识面。

要分析和解决问题，必先理解题意，才能进一步运用数学思想和方法解决问题。近年来，随着新技术革命的飞速发展，要求数学教育培养出更高数学素质、具有更强的创造能力的人才，这一点体现在高考上就是一些开放题和新背景题的出现。开放题的特征是题目的条件不充分，或没有确定的结论，而新背景题的背景新，这给学生在题意的理解和解题方法的选择上制造了不少的麻烦，导致失分率较高。因此，在高中数学教学中适当进行开放题和新型题的训练，拓宽学生的知识面是提高学生分析和解决问题能力的必要的补充。

4.重视解题的回顾。

在数学解题过程中，解决问题以后，再回过头来对自己的解题思路加以回顾与探讨、分析与研究，是非常必要的一个环节。这是数学解题过程的最后阶段，也是对提高学生分析和解决问题能力最有意义的阶段。

解题教学的目的并不单纯为了求得问题的结果，真正的目的是提高学生分析和解决问题的能力，培养学生的创造精神，而这一教学目的恰恰是通过回顾解题的教学来实现的。因此，教师在数学教学中要十分重视解题的回顾，与学生一起对解题的结果和解法进行细致的分析，对解题的主要思想、关键因素和同一类型问题的解法进行概括，可以帮助学生从解题中总结出数学的基本思想和方法加以掌握，并将它们用到新的问题中去，成为以后分析和解决问题的有力武器。★