牛曉霞
由于高考數(shù)學(xué)科的命題原則是在考查基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上,注重對數(shù)學(xué)思想和方法的考查,注重數(shù)學(xué)能力的考查,強調(diào)了綜合性,這就對考生分析和解決問題的能力提出了更高的要求,也使試卷的題型更新,更具有開放性。下面筆者就分析和解決問題能力的組成及培養(yǎng)策略談幾點芻見。
一、分析和解決問題能力的組成
(一)審題能力
審題是對條件和問題進(jìn)行全面認(rèn)識,對與條件和問題有關(guān)的全部情況進(jìn)行分析研究,是如何分析和解決問題的前提。審題能力主要是指充分理解題意,把握住題目本質(zhì)的能力;分析、發(fā)現(xiàn)隱含條件以及化簡、轉(zhuǎn)化已知和所求的能力。要快捷、準(zhǔn)確地解決問題,掌握題目的數(shù)形特點、能對條件或所求進(jìn)行轉(zhuǎn)化和發(fā)現(xiàn)隱含條件是至關(guān)重要的。由此可見,審題能力應(yīng)是分析和解決問題能力的一個基本組成部分。
(二)合理應(yīng)用知識、思想、方法解決問題的能力
高中數(shù)學(xué)知識包括函數(shù)、不等式、數(shù)列、三角函數(shù)、復(fù)數(shù)、立體幾何、解析幾何等內(nèi)容;數(shù)學(xué)思想包括數(shù)形結(jié)合、函數(shù)與方程思想、分類與討論和等價轉(zhuǎn)化等;數(shù)學(xué)方法包括待定系數(shù)法、換元法、數(shù)學(xué)歸納法、反證法、配方法等基本方法。只有理解和掌握數(shù)學(xué)基本知識、思想、方法,才能解決高中數(shù)學(xué)中的一些基本問題,而合理選擇和應(yīng)用知識、思想、方法可以使問題解決得更迅速、順暢。
(三)數(shù)學(xué)建模能力
近幾年來,在高考數(shù)學(xué)試卷中,都有幾道實際應(yīng)用問題,這給學(xué)生的分析和解決問題的能力提出了挑戰(zhàn)。而數(shù)學(xué)建模能力是解決實際應(yīng)用問題的重要途徑和核心。
二、培養(yǎng)和提高分析和解決問題能力的策略
(一)重視通性通法教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生概括、領(lǐng)悟常見的數(shù)學(xué)思想與方法
數(shù)學(xué)思想較之?dāng)?shù)學(xué)基礎(chǔ)知識,有更高的層次和地位,它蘊涵在數(shù)學(xué)知識發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)用的過程中,是一種數(shù)學(xué)意識,屬于思維的范疇,用以對數(shù)學(xué)問題的認(rèn)識、處理和解決。數(shù)學(xué)方法是數(shù)學(xué)思想的具體體現(xiàn),具有模式化與可操作性的特征,可以作為解題的具體手段。只有對數(shù)學(xué)思想與方法進(jìn)行概括,才能在分析和解決問題時得心應(yīng)手;只有領(lǐng)悟了數(shù)學(xué)思想與方法,書本的、別人的知識技巧才會變成自己的能力。每一種數(shù)學(xué)思想與方法都有它們適用的特定環(huán)境和依據(jù)的基本理論。如分類討論思想可以分成;(1)由于概念本身需要分類的,像等比數(shù)列的求和公式中對公比的分類和直線方程中對斜率的分類等;(2)同解變形中需要分類的,如含參問題中對參數(shù)的討論、解不等式組中解集的討論等。又如數(shù)學(xué)方法的選擇,二次函數(shù)問題常用配方法,含參問題常用待定系數(shù)法等。因此,在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)重視通性通法,淡化特殊技巧,使學(xué)生認(rèn)識一種“思想”或“方法”的個性,即認(rèn)識一種數(shù)學(xué)思想或方法對于解決什么樣的問題有效,從而培養(yǎng)和提高學(xué)生合理、正確地應(yīng)用數(shù)學(xué)思想與方法分析和解決問題的能力。
(二)加強應(yīng)用題的教學(xué)。提高學(xué)生的模式識別能力
高考是注重能力的考試,特別是學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識和方法分析問題和解決問題的能力,更是考查的重點,而高考中的應(yīng)用題就著重考查這方面的能力,這從新課程版的《考試說明》與原來的《考試說明》中對能力的要求的區(qū)別可見一斑(新課程版將“分析和解決問題的能力”改為“解決實際問題的能力”)。數(shù)學(xué)是充滿模式的,就解應(yīng)用題而言,對其數(shù)學(xué)模式的識別是解決它的前提。由于高考考查的都不是原始的實際問題,命題者對生產(chǎn)、生活中的原始問題的設(shè)計加工使每個應(yīng)用題都有其數(shù)學(xué)模型。如1997年的“運輸成本問題”為函數(shù)與均值不等式;1998年的“污水池問題”為函數(shù)、立幾與均值不等式;1999年的“減薄率問題”是數(shù)列、不等式與方程;2000年的“西紅柿問題”是分段式的一次函數(shù)與二次函數(shù)等等。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,不但要重視應(yīng)用題的教學(xué),同時要對應(yīng)用題進(jìn)行專題訓(xùn)練,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)、歸納各種應(yīng)用題的數(shù)學(xué)模型,這樣學(xué)生才能有的放矢,合理運用數(shù)學(xué)思想和方法分析和解決實際問題。
(三)適當(dāng)進(jìn)行開放題和新型題的訓(xùn)練,拓寬學(xué)生的知識面
要分析和解決問題,必先理解題意。近年來,隨著新技術(shù)革命的飛速發(fā)展,要求數(shù)學(xué)教育培養(yǎng)出更高數(shù)學(xué)素質(zhì)、具有更強的創(chuàng)造能力的人才,這一點體現(xiàn)在高考上就是一些新背景題、開放題的出現(xiàn),更加注重了能力的考查。由于開放題的特征是題目的條件不充分,或沒有確定的結(jié)論,而新背景題的背景新,這樣給學(xué)生在題意的理解和解題方法的選擇上制造了不少的麻煩,導(dǎo)致失分率較高。如1999年理科的第16題和第22題,很多學(xué)生由于對“壟”和“減薄率不超過”不理解而不知所措;又如2000年文科第16題和第21題、2001年春季高考的第11題,只有在讀懂所給的圖形的前提下,才能正確做出解答。因此,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中適當(dāng)進(jìn)行開放題和新型題的訓(xùn)練,拓寬學(xué)生的知識面,是提高學(xué)生分析和解決問題能力的必要補充。
(四)重視解題的回顧
在數(shù)學(xué)解題過程中,解決問題以后,再回過頭來對自己的解題活動加以回顧與探討、分析與研究,是非常必要的一個環(huán)節(jié)。這是數(shù)學(xué)解題過程的最后階段,也是對提高學(xué)生分析和解決問題能力最有意義的階段。解題教學(xué)的目的并不單純?yōu)榱饲蟮脝栴}的結(jié)果,真正的目的是為了提高學(xué)生分析和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造精神,而這一教學(xué)目的恰恰主要通過回顧解題的教學(xué)來實現(xiàn)。所以,在數(shù)學(xué)教學(xué)中要十分重視解題的回顧,與學(xué)生一起對解題的結(jié)果和解法進(jìn)行細(xì)致的分析,對解題的主要思想、關(guān)鍵因素和同一類型問題的解法進(jìn)行概括,可以幫助學(xué)生從解題中總結(jié)出數(shù)學(xué)的基本思想和方法,并將它們用到新的問題中去,成為以后分析和解決問題的有力武器。