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问题解决或解题,始终是创造性思维方法学研究中不可缺的课题。中外许多学者在解题理论和解题训练,特别是创造性解题训练方面作出许多贡献,美籍匈牙利数学家乔治·波利亚就是一个突出的代表。波利亚在“怎样解题表”中将解题分为4个步骤:弄清问题,即明了已知数、未知数和条件;拟订计划,即找出已知数与未知数之间的联系或者考虑辅助问题,并具体拟订一个求解的计划;实现计划,即实现求解计划,检查每一步骤;回顾,即验明所得到的解,并将结果和方法试着用于其他问题。波利亚提出的解题步骤从不同侧面反映了解题活动的一些共性。
1. 怎样解题表可分为4个环节
1.1 解题的首要因素就是理解题目
学生如果缺乏对题意的理解和兴趣,并不总是他的错。教师应对题目精心挑选,难度要适中,要自然且有趣味。教师可以请学生来指出题目的主要部分,即未知量、已知数据以及条件。学生应该专心地、反复地,并且从各个方面来考虑题目的主要部分,如果一幅图与该题目有关,应用图表示,以便更好地理解题目。怎样解题的第一个步骤是弄清问题,即对问题进行恰当的表征。问题表征是指形成问题空间,包括明确问题的给定,目标和允许的操作。用我国教育界流行的术语来说,问题表征就是审题,即了解题意的过程。
1.2 解题的关键即是拟订计划
从理解题目到构思一个解题方案也许是漫长而曲折的过程,从下列问题开始做尝试是合适的:你知道一道与它有关的题目吗?如果它们有关,你能进行利用吗?当我们理解了题目之后,不要急于动笔演算,因为理解有浅层理解和深层理解之分。就算是完全弄清了题目,但要最后解决问题,可能还有一段很长的路要走。即使是一个简单的问题,我们也要养成这样一个好的习惯,在头脑中从整体上设计好一个解题思路,第一步先做什么,第二步再做什么?……
1.3 解题的核心即是实现计划
要拟订一个方案,构思一个解题的想法,并不很容易,要取得成功需要许多方面,诸如以前学到的知识,良好的思维习惯。而执行一个方案就要容易得多了,我们所需要的主要就是耐心。解题方案给出一个总体的框架,我们必须使自己确信细节都符合这个框架,所以我们必须耐心地逐个检查所有细节,直到每一点都非常清晰。实现计划即将我们头脑中设计好的解题思路付诸行动,现实可能不如我们设想的那么美好,在解题的过程中,我们要不断地更改先前拟订的计划,所以说解题是一个充满跌宕起伏的动态的过程。先要回顾你所拟订计划的框架,然后对你所拟定的计划的总体框架进行取舍,从而很全面地完成你所拟订的计划。
1.4 解题的魅力就是要对所理解的题目进行回顾
即使是相当优秀的学生,在得到了题目的解答,并将整个论证简洁地写下来以后,就会合上书,去找别的事做。他们这样的做法,遗漏了解题中一个重要而且有益的阶段,即通过回顾完整的答案,重新思考,审查结果及导致结果的途径,它们能够巩固知识,并培养解题能力。一个好的教师必须理解这些,并使他的学生深刻地认识到:没有任何一个题目是彻底完成了的,总还会有些事情可以做;在经过充分的研究和洞察以后,我们可以将这些解题方法加以改进。
2. 由波利亚的“怎样解题表”得到的5点启示
学习了波利亚的“怎样解题表”对我们会有不少的启示,并可将之运用于日常的教学活动中。
2.1 打好基础,强化类比
在“拟定计划”中,大部分学生对于“你以前见过它吗?你是否见过内容相同而形式稍有不同的问题?你是否知道与此有关的问题?”都回答不上来。因此,要想实现波利亚的程序,教师就要帮助学生把基本问题弄清楚,就必须首先回到基础。例如,在讲解三角函数应用时,应该不厌其烦地把前阶段就应该掌握的角之间的关系、函数关系等再交待给学生,然后再按波利亚的解题程序启发学生想下去。回到基础只是补上知识的缺欠,其真正目的在于强化类比,波利亚说:“解题是一种实践性技能,就像游泳、滑雪或弹钢琴一样,只能通过模仿和实践来学到它。”模仿即是类比。而在波利亚的“拟定计划”中的许多揭示语言,实际上都是让学生去学会类比,故我们在实验中更要强调对学生的类比能力的培养。
2.2 学生先讨论,教师再点评
讨论在培养学生的动手动脑能力方面起着不可磨灭的作用,当然这种讨论并不是盲目的,效果好坏关键看教师设计的讨论题目与程序,看其是否符合波利亚的基本观点,而且应该是在教师的启发下进行的。每次讨论之前,教师要让学生做重点准备,做核心发言人。
让学生讲出来很重要,教师可以通过学生的讲述发现波利亚解题程序的贯彻情况,是否每一步都真正理解了?理解是否有偏差?主要差在哪里?从而及时地将他们引向正确的思路。
在讨论中,一个学生的任何一点微小的进步,教师都应该及时发现、及时表扬,增强他们的学习信心。前面两点做法对保证“拟定计划”和“实现计划”是缺一不可的。在“你是否检验这个论证?”这个问题上,对好学生而言,是轻而易举的,但对差生而言,却是很难做到的,故在教学中还应当做到下面的一点。
2.3 增强学生对学习的兴趣,规范学生的学习习惯
学习成绩差,往往是其非智力因素起主要作用,大部分学生是注意力不集中、马虎造成的。教师应根据不同学生制订不同的方案,帮助他们分析原因并找到克服马虎的方法。教师还应制订若干小目标,让学生成功地解决这些小目标,让他们感到解题并不是可望不可及的。应用波利亚的解题程序来转化后进生,弄清波利亚提出的每一个问题的原因,然后根据实际情况,进行取舍,活学活用。让学生体验成功感,增强学生的学习兴趣。
2.4 教师要重视学生解题中的情感体验
解题不仅仅是一个审题的过程,而且是伴随着情感体验的丰富心理活动,所以教师在评价学生的解题时,不应当仅评价解题结果的正确性,更应当评价解题过程的合理性,从而全面展示出学生的思维过程。一方面,教师应当在解题时全面暴露自己的思维过程,特别要注重是怎样把知识应用到题目的教学;另一方面,教师可以有意识地设置一些课前没有准备过的训练题,在课堂上共同和学生思考解决。这样学生不但有机会学习教师解决数学问题所采用的思想方法,还有机会了解教师在解决问题时也会遇到挑战,也会经历不断尝试时的曲折与失误,这对于学生形成正确的解题观,树立自信心,从而激发其试图赶超老师的欲望,对发现学生优于教师的新鲜感等都是十分有益的。
2.5 学生要经历“怎样解题”策略的训练
要做到正确而熟练地解题,必须掌握一些必要的解题策略。怎样进行“解题策略”的训练呢?我认为,首先,教师要引导学生善于总结解题的经验教训,以便循序渐进地构建自己的解题策略。不可否认,有些悟性高的学生善于总结解题经验,形成了一套适合自己的解题策略,但大部分学生并没有达到运用解题策略进行解题的地步,而是机械模仿,就题论题。这时候,教师要善于引导,让学生在众多的思维模式与途径方法中选择切实可行的解题策略。经过“怎样解题”策略的训练,开阔他们的解题思路,使他们发现解题的可循规律,以克服其认为解题是一种高不可攀的畏惧心理。其次,适当地对学生进行数学建模训练并引导其掌握一些常见的数学模型,久而久之,学生也可形成一套适合自己的解题策略。另外,教师应拿出一定的课时,像波利亚那样,用典型的例子来说明怎样解题,并引导学生有意识地运用诸如“怎样解题表”中类似的问询和导论进行针对性的训练,一定会收益匪浅。
参考文献:
[1]施良方.学习论[M].人民教育出版社,1996.
[2]邵瑞珍.教育心理学[M].上海教育出版社,1997.
[3]郑毓信.问题解决与数学教育.江苏教育出版社,1994.
[4]汪安圣.认知心理学.北京大学出版社,1996.
[5]朱德全. 数学问题解决的表征及元认知开发.北京:教育研究,1997.
1. 怎样解题表可分为4个环节
1.1 解题的首要因素就是理解题目
学生如果缺乏对题意的理解和兴趣,并不总是他的错。教师应对题目精心挑选,难度要适中,要自然且有趣味。教师可以请学生来指出题目的主要部分,即未知量、已知数据以及条件。学生应该专心地、反复地,并且从各个方面来考虑题目的主要部分,如果一幅图与该题目有关,应用图表示,以便更好地理解题目。怎样解题的第一个步骤是弄清问题,即对问题进行恰当的表征。问题表征是指形成问题空间,包括明确问题的给定,目标和允许的操作。用我国教育界流行的术语来说,问题表征就是审题,即了解题意的过程。
1.2 解题的关键即是拟订计划
从理解题目到构思一个解题方案也许是漫长而曲折的过程,从下列问题开始做尝试是合适的:你知道一道与它有关的题目吗?如果它们有关,你能进行利用吗?当我们理解了题目之后,不要急于动笔演算,因为理解有浅层理解和深层理解之分。就算是完全弄清了题目,但要最后解决问题,可能还有一段很长的路要走。即使是一个简单的问题,我们也要养成这样一个好的习惯,在头脑中从整体上设计好一个解题思路,第一步先做什么,第二步再做什么?……
1.3 解题的核心即是实现计划
要拟订一个方案,构思一个解题的想法,并不很容易,要取得成功需要许多方面,诸如以前学到的知识,良好的思维习惯。而执行一个方案就要容易得多了,我们所需要的主要就是耐心。解题方案给出一个总体的框架,我们必须使自己确信细节都符合这个框架,所以我们必须耐心地逐个检查所有细节,直到每一点都非常清晰。实现计划即将我们头脑中设计好的解题思路付诸行动,现实可能不如我们设想的那么美好,在解题的过程中,我们要不断地更改先前拟订的计划,所以说解题是一个充满跌宕起伏的动态的过程。先要回顾你所拟订计划的框架,然后对你所拟定的计划的总体框架进行取舍,从而很全面地完成你所拟订的计划。
1.4 解题的魅力就是要对所理解的题目进行回顾
即使是相当优秀的学生,在得到了题目的解答,并将整个论证简洁地写下来以后,就会合上书,去找别的事做。他们这样的做法,遗漏了解题中一个重要而且有益的阶段,即通过回顾完整的答案,重新思考,审查结果及导致结果的途径,它们能够巩固知识,并培养解题能力。一个好的教师必须理解这些,并使他的学生深刻地认识到:没有任何一个题目是彻底完成了的,总还会有些事情可以做;在经过充分的研究和洞察以后,我们可以将这些解题方法加以改进。
2. 由波利亚的“怎样解题表”得到的5点启示
学习了波利亚的“怎样解题表”对我们会有不少的启示,并可将之运用于日常的教学活动中。
2.1 打好基础,强化类比
在“拟定计划”中,大部分学生对于“你以前见过它吗?你是否见过内容相同而形式稍有不同的问题?你是否知道与此有关的问题?”都回答不上来。因此,要想实现波利亚的程序,教师就要帮助学生把基本问题弄清楚,就必须首先回到基础。例如,在讲解三角函数应用时,应该不厌其烦地把前阶段就应该掌握的角之间的关系、函数关系等再交待给学生,然后再按波利亚的解题程序启发学生想下去。回到基础只是补上知识的缺欠,其真正目的在于强化类比,波利亚说:“解题是一种实践性技能,就像游泳、滑雪或弹钢琴一样,只能通过模仿和实践来学到它。”模仿即是类比。而在波利亚的“拟定计划”中的许多揭示语言,实际上都是让学生去学会类比,故我们在实验中更要强调对学生的类比能力的培养。
2.2 学生先讨论,教师再点评
讨论在培养学生的动手动脑能力方面起着不可磨灭的作用,当然这种讨论并不是盲目的,效果好坏关键看教师设计的讨论题目与程序,看其是否符合波利亚的基本观点,而且应该是在教师的启发下进行的。每次讨论之前,教师要让学生做重点准备,做核心发言人。
让学生讲出来很重要,教师可以通过学生的讲述发现波利亚解题程序的贯彻情况,是否每一步都真正理解了?理解是否有偏差?主要差在哪里?从而及时地将他们引向正确的思路。
在讨论中,一个学生的任何一点微小的进步,教师都应该及时发现、及时表扬,增强他们的学习信心。前面两点做法对保证“拟定计划”和“实现计划”是缺一不可的。在“你是否检验这个论证?”这个问题上,对好学生而言,是轻而易举的,但对差生而言,却是很难做到的,故在教学中还应当做到下面的一点。
2.3 增强学生对学习的兴趣,规范学生的学习习惯
学习成绩差,往往是其非智力因素起主要作用,大部分学生是注意力不集中、马虎造成的。教师应根据不同学生制订不同的方案,帮助他们分析原因并找到克服马虎的方法。教师还应制订若干小目标,让学生成功地解决这些小目标,让他们感到解题并不是可望不可及的。应用波利亚的解题程序来转化后进生,弄清波利亚提出的每一个问题的原因,然后根据实际情况,进行取舍,活学活用。让学生体验成功感,增强学生的学习兴趣。
2.4 教师要重视学生解题中的情感体验
解题不仅仅是一个审题的过程,而且是伴随着情感体验的丰富心理活动,所以教师在评价学生的解题时,不应当仅评价解题结果的正确性,更应当评价解题过程的合理性,从而全面展示出学生的思维过程。一方面,教师应当在解题时全面暴露自己的思维过程,特别要注重是怎样把知识应用到题目的教学;另一方面,教师可以有意识地设置一些课前没有准备过的训练题,在课堂上共同和学生思考解决。这样学生不但有机会学习教师解决数学问题所采用的思想方法,还有机会了解教师在解决问题时也会遇到挑战,也会经历不断尝试时的曲折与失误,这对于学生形成正确的解题观,树立自信心,从而激发其试图赶超老师的欲望,对发现学生优于教师的新鲜感等都是十分有益的。
2.5 学生要经历“怎样解题”策略的训练
要做到正确而熟练地解题,必须掌握一些必要的解题策略。怎样进行“解题策略”的训练呢?我认为,首先,教师要引导学生善于总结解题的经验教训,以便循序渐进地构建自己的解题策略。不可否认,有些悟性高的学生善于总结解题经验,形成了一套适合自己的解题策略,但大部分学生并没有达到运用解题策略进行解题的地步,而是机械模仿,就题论题。这时候,教师要善于引导,让学生在众多的思维模式与途径方法中选择切实可行的解题策略。经过“怎样解题”策略的训练,开阔他们的解题思路,使他们发现解题的可循规律,以克服其认为解题是一种高不可攀的畏惧心理。其次,适当地对学生进行数学建模训练并引导其掌握一些常见的数学模型,久而久之,学生也可形成一套适合自己的解题策略。另外,教师应拿出一定的课时,像波利亚那样,用典型的例子来说明怎样解题,并引导学生有意识地运用诸如“怎样解题表”中类似的问询和导论进行针对性的训练,一定会收益匪浅。
参考文献:
[1]施良方.学习论[M].人民教育出版社,1996.
[2]邵瑞珍.教育心理学[M].上海教育出版社,1997.
[3]郑毓信.问题解决与数学教育.江苏教育出版社,1994.
[4]汪安圣.认知心理学.北京大学出版社,1996.
[5]朱德全. 数学问题解决的表征及元认知开发.北京:教育研究,1997.