《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2011年版)明確提出“通過義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),學(xué)生能獲得適應(yīng)社會生活和進一步數(shù)學(xué)發(fā)展所必需的數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識、基本技能、基本思想、基本活動經(jīng)驗”的四基目標(biāo)。今天的數(shù)學(xué)教育,特別關(guān)注每個學(xué)生終身可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),越來越重視數(shù)學(xué)思想方法的教育。日本著名數(shù)學(xué)教育家米山國藏認為:“作為知識的數(shù)學(xué)出校門不到兩年學(xué)生可能就忘了,唯有深深銘記在頭腦中的是數(shù)學(xué)的精神,數(shù)學(xué)的思想、研究方法和著眼點等,這些隨時隨地發(fā)生作用,使他們終身受益?!睌?shù)學(xué)的思想方法是數(shù)學(xué)學(xué)科的精髓。
數(shù)學(xué)思想方法有很多,分類的思想、轉(zhuǎn)化的思想、類比的思想、模型化的思想、數(shù)形結(jié)合的思想等等。如果讓我一言以蔽之,那就是“復(fù)雜問題簡單化”,它是所有數(shù)學(xué)思想方法的精髓,是解決問題的制勝法寶。
一、變式問題常規(guī)化
數(shù)學(xué)中,許多問題會以改頭換面的形式出現(xiàn),但無論如何,它的本質(zhì)特征不會改變。遇到類似問題,我們可以將它“還原”,使之成為一道熟悉的常規(guī)題目。如:晶晶上學(xué),如果每分鐘走60米,則遲到5分鐘;如果每分鐘走75米,則能提前2分鐘到校。求晶晶家到學(xué)校的路程。顯然這是一道經(jīng)過變式的盈虧問題,教學(xué)中只要讓學(xué)生改變一種敘述方式,問題將會迎刃而解。標(biāo)準(zhǔn)敘述:晶晶上學(xué),如果每分鐘走60米,則少走了300米;如果每分鐘走75米,則多走了150米,求總路程。解答:從虧300米到盈150米,共相差450米,450÷(75-60)=30(分),30×60+300=2100(米)。
二、繁復(fù)問題單純化
一些數(shù)學(xué)題目表述上非常繁瑣,又牽扯許多無關(guān)問題,給學(xué)生帶來一些不必要的干擾。如果我們能使這些繁復(fù)問題單純化,可以大大降低學(xué)生的理解難度,更有利于對本質(zhì)的把握。如:甲乙丙三人進行100米的跑步比賽,當(dāng)甲到達終點時,乙離終點還有20米,而丙離終點25米。當(dāng)乙到達終點時,丙離終點還有多少米?通過讀題我們會發(fā)現(xiàn),實際上這道題和甲并沒有關(guān)系,所以我們完全可以把題目簡化為:乙丙二人進行100米的跑步比賽,當(dāng)乙離終點還有20米時,丙離終點25米,當(dāng)乙到達終點時,丙離終點還有多少米?我們還可以把這道題進一步簡化:乙跑80米,丙跑了75米,乙跑100米,丙跑了幾米?解答:75×(100÷80)=93.75(米)。原問題答案為:100-93.75=6.25(米)。
三、錯綜問題明朗化
例:小軍家距外婆家1200米,一天他帶一條狗,從家去外婆家,舅舅同時出來迎接小軍。出發(fā)后狗就向外婆家跑,遇到舅舅后又立即返回,回來遇到小軍時,它又跑向舅舅,狗就這樣來回不停地跑。已知小軍每分鐘走50米,舅舅每分鐘走70米,狗每分鐘跑200米,問當(dāng)小軍和舅舅相遇時狗共跑了多少米路?初讀這道題,很多人都會去嘗試著思考狗跑的路線,發(fā)現(xiàn)狗每次的來回就像一根彈簧一樣,一環(huán)更比一環(huán)短。顯然,這種思維方式會將我們帶入一個死胡同,因為狗每個來回的時間與路程錯綜復(fù)雜,我們根本就無法理清。這時,我們?nèi)绻麚Q個角度思考,即狗如何奔跑,向哪個方向跑其實與問題并無多大關(guān)系,我們應(yīng)該注意到的是狗一直在奔跑且速度不變,求狗跑的路程實際上只要知道狗所奔跑的時間就可以了,顯然這個時間就是小軍與舅舅的相遇時間。這樣一來,這個看似錯綜復(fù)雜的問題即刻就變得明朗化了。解答:1200÷(50+70)=10(分),200×10=2000(米)。
四、糾結(jié)問題簡約化
一些問題看上去挺讓人糾結(jié)的,學(xué)生感覺到很難把握。在教學(xué)中,如果我們讓這樣一些糾結(jié)的問題簡約化,學(xué)生把握起來會變得十分容易。如:甲乙合做一項工程,8天可以完成。而如果先由甲單獨做4天,再由乙接著單獨完成,還需要10天。如果自始至終都由甲來做,需要多少天?初讀題目,會讓人感覺很糾結(jié),但實際上我們只要換一種敘述方式,這道題就會顯得簡約:甲乙合做一項工程,8天可以完成。而如果甲乙合做4天后,再由乙接著獨做,還需要6天才能完成任務(wù)。如果自始至終都由甲來做,需要多少天?解答:(1-4/8)÷6=1/12,1÷(1/8-1/12)=24(天)。
五、未知條件已知化
一些數(shù)學(xué)問題,題中給出的條件十分有限,對于一些相關(guān)數(shù)據(jù),題中均未加以說明,給學(xué)生解題帶來了巨大困難。其實,這時我們可以思考,對于與此題相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù),為什么不加以說明?怎么可以不加以說明呢?這就表明,這一類數(shù)據(jù),對于解答該題不造成任何影響。換言之,這一類數(shù)據(jù)任意假設(shè),都不會影響到此題的解答。如六年級學(xué)習(xí)的“工程問題”,題中均未出現(xiàn)工作總量,而我們在解答時總是將它看作單位“1”。又如:小明爬一座山,上山時的速度是4千米/時,下山時速度是6千米/時,他上山、下山的平均速度是多少?這是一道學(xué)生十分容易出錯的題目,當(dāng)然錯誤原因與學(xué)生沒有真正理解平均數(shù)的含義有極大關(guān)系。但是,不排除許多學(xué)生是因為不知道這座山的高度而感到困難的。顯然,這道題與山的高度并沒有關(guān)系,因此,我們完全可以將此題更改為:小明爬一座1.2千米高山,上山時速度是4千米/時,下山時的速度是6千米/時,他上山、下山的平均速度是多少?解答:1.2×2÷(1.2÷4+1.2÷6)=4.8(千米/時)。
我國著名數(shù)學(xué)家華羅庚說:善于“退”,足夠地“退”,“退”到最原始而不失去重要性的地方,是學(xué)好數(shù)學(xué)的一個訣竅!將復(fù)雜問題簡單化也正是另一種形式的知難而“退”。我們更有理由相信,學(xué)會復(fù)雜問題簡單化,學(xué)生將終身受用,因為它也是我們解決許多人生問題的一個有效法則。
(責(zé)編 周侯