赵小花
何为数学思维策略?简而言之,就是普遍适用的解题思路。在小学数学教学过程中,教师只教给学生如何用知识解决问题是远远不够的,还应着重培养小学生的思维模式,训练学生敏锐准确的分析判断能力,从而提升学生的数学素养。基于此,针对小学生的心理特征,笔者阐述了培养小学生思维模式的四种策略。
一、概念化策略
概念化策略是指当研究对象中的某些要件回环交错时,不妨把这些要件的性质划归到一个相对集中的抽象而明确的概念里,通过对整体概念的全局把握,使问题迎刃而解。概念化过程能摒除一些非本质的条件,突出本质条件,从而使问题朝着简洁明朗的方向发展,进而得以解决。
概念化策略具体操作形式为:归纳抽象处理分散、繁复的要件,然后进行宏观逻辑推理,最后根据结论得出答案(如图1所示)。
思维流程图把具体案例概念化成數学模型,对后者进行理论推演,得出粗放型结论,再精细化解决问题。其中,列方程解决问题就是典型的概念化过程。
例题1.某工地原有一批水泥,工人又运来25袋,用掉34袋后,工地还剩下41袋水泥,问这个工地原有水泥多少袋?
解题:设工地原有水泥x袋(用符号代表未知数),x+25-34=41(抽象出运算问题),得出x=50(得出数学问题的解)。
上述过程演绎了模型思路,即从现实生活情境中提取数量关系形成模型,再用数学符号建立方程,通过解方程得出实际问题的最后结果。
在教学过程中,教师要懂得运用概念化策略,并引导学生掌握这一策略,把生活问题数学化,通过处理数学模型,从抽象问题入手,解决实际问题。
二、退化策略
退化策略是指当难以突破整体情势时,我们可以退化到问题的初始状态,从浅层次问题入手,待取得“进展”后,再通过类比迁移,如法炮制,解决整体问题。
以圆柱体侧面积求法为例,圆柱体的侧面是一个立体曲面,首先将其展开(退化)成一个二维平面,然后依据矩形的面积公式计算其面积,S=长×宽,再根据长(宽)=圆柱体的高,宽(长)=圆柱体的底面周长,得出圆柱体的侧面积=2πrh,上述推理过程就是退化策略。
三、质化策略
质化策略是指单独研究条件和结论,找出条件和结论之间的逻辑主线,把各种支线汇聚为一个思考路径,从而使解决问题的方法清晰明朗。
例题2.一列火车穿过一座铁桥,火车有20节车厢,每节车厢长4米,铁桥长900米,火车穿过铁桥时每秒行驶100米,火车穿过铁桥需要多长时间?
解题:乍一看题目,条件较为散乱。此时不妨运用质化策略,首先抓住关键条件“火车每秒行进100米”,然后仔细研究问题“穿过大桥需要多久”,综合考虑,思路就会明朗:时间=路程÷速度。接着把所有的条件归为两类:一类用来求出速度,一类用来求出路程。在求出路程的时候,可以将火车看作一个整体,只考虑上桥和出桥时它与桥身的距离(火车全长+桥长),最后套用时间公式就可以得到结果:[20×4+900]÷100=9.8(秒)
四、转化策略
从信息处理的角度来看,解决问题的整个过程就是捕捉信息、加工信息、输出意见的过程,信息可以不同的形式载入。在加工信息时,当一种形式的信号加工受阻,可以设法转换形式,进行另一番加工,从而解决问题。
小学数学解题时常见的信号转换模式有语言信号转换成字符信号(如列方程等),语言信号转换成图片信号(如画线段示意图),图片信号转换成字符信号(用分数表示阴影图形)。在小学数学解题思路中,信号转换模式大量存在。如应用题都是语言信号,解答时要将语言文字信号转译成字符信号,再进行信息加工;如用“分数”表示几何图形的选取部分,是把图形信号转译为数码信号;在解决“行程问题”“工程问题”时,有时为了直观便捷,会将其转化为线段图,这就把语言信号转译为图形信号。所谓的“数形结合”思想,其实就是图形与数码信号之间的“同声传译”。
综上所述,思维策略的总体思路是将陌生问题纳入熟悉的领域内。关于各种思维策略的具体操作,则要根据题型的不同而采用不同的策略。可见,小学生数学思维模式的培养策略是多样的,教师 需要灵活处理。
(作者单位:福建省漳州南太武实验小学)