導語：數(shù)學解題活動教學研究論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：本文通過一個數(shù)學問題的解題過程，探索解題中滲透的數(shù)學思維與數(shù)學方法，并概括了數(shù)學解題教學應(yīng)達到的目標，力求能夠指導數(shù)學解題的教學。

關(guān)鍵詞：數(shù)學解題；邏輯思維；非邏輯思維；數(shù)學思維

學數(shù)學就要解數(shù)學題，數(shù)學解題學習對學生鞏固知識、培養(yǎng)素質(zhì)、發(fā)展能力和促進個性心理發(fā)展都有及其重要的作用和意義，因此數(shù)學教學離不開數(shù)學解題的教學，數(shù)學解題過程中存在著三種思維活動：數(shù)學家的思維活動、數(shù)學教師的思維活動、學生自己的思維活動。數(shù)學解題教學就是教學生學習數(shù)學家的思維活動，并逐步使其思維結(jié)構(gòu)與數(shù)學家的相似，學會數(shù)學的思維。

一、問題的提出

數(shù)學解題活動主要是利用認知結(jié)構(gòu)(知識結(jié)構(gòu)和思維結(jié)構(gòu))對抽象的形式化思想材料進行加工的過程，是數(shù)學符號及數(shù)學命題在人的大腦里的內(nèi)部操作過程，也就是一種思維活動。這就必然導致數(shù)學解題教學是一個讓學生體驗數(shù)學思維的過程。首先看一例題：

例1：根據(jù)下面數(shù)列找出它的規(guī)律

11，31，41，61，71，101，131，….

答案：末位數(shù)為1的素數(shù)

然而本題給20名數(shù)學系大四的學生15分鐘的思考時間，20人竟無一人能回答正確。他們中間的同學試圖從數(shù)字之和去考慮問題，比如1+1=2，3+1=4，4+1=5，6+1=7，這樣可以出現(xiàn)131、151、161(錯)、181…。行不通：而后又考慮3+1=4，4+3-1=6，6+4-3=7，7+6-4=9，9+7-6=10，10+9-7=11，11+10-9=12，12+11-10=13這樣得出除末位數(shù)外的前面的數(shù)字，出現(xiàn)了41、61、71、91(錯)、101、111(錯)、121(錯)、131、…。之所以沒有答案筆者認為他們的思維方向不對。課后的追訪驗證了我的答案。

教師：這些數(shù)有什么的特點?

學生：個位數(shù)都是1

教師：還有什么特點?

學生：憑感覺認為后面的數(shù)是151、181，再往后就不知道了，看不到它們的規(guī)律。

教師：再從另一個角度考慮，比如素數(shù)、和數(shù)方面想想?

學生：呵!它們都是素數(shù)。

教師；這樣你可以說出答案了吧。

學生：(想…)還是不行，還是找不到它的通項公式。

教師：答案是末位數(shù)為1的素數(shù)。

學生：就是這樣的答案嗎?不是讓找它的通項公式嗎?我考慮的太多了，我們都認為是讓找通項公式。

可以看到學生認為這道數(shù)列的題目是讓找通項公式，這與他們在高中數(shù)學學習中作過大量這樣的題目有關(guān)，以前的思維定勢讓他們認為應(yīng)該有一個通項公式來表達這個規(guī)律，然而本題卻沒有通項公式。

從上面例題可以看出，在解決問題時往往從特殊的簡單情形開始，給人一種返璞歸真的感覺，但在解題中必須明確，返璞歸真的目的不是為了找出幾個簡單情形的解法，而是為了通過簡單情形的解法，悟出規(guī)律，抓住題魂，所謂的“返璞歸真不為玉，意在靈性通題魂”，體現(xiàn)了“以退為進”的角色模式。但是，邏輯思維能力是一個需要畢生精力不斷苦練的功夫，功夫不到就可能跌入新的誤區(qū)，任何人跌入誤區(qū)的原因都是未能把握住這條邏輯鏈——具體問題具體分析，這是研究一切問題的靈魂。如上面的例題一樣，遇到數(shù)列找規(guī)律的問題就不能想當然的認為找通項公式。

二、數(shù)學解題教學的幾點思考與建議

學習數(shù)學必須學會解題，我國是解題的王國，學生解題的基本功非常好，但相當部分學生的功夫是通過“解題類型+方法”機械訓練而來的，忽視了解題中數(shù)學思維與方法的學習，造成出現(xiàn)上面的種種弊端。因此如何應(yīng)用數(shù)學思維與數(shù)學方法論指導解題是當前一個非常關(guān)鍵的問題。

(一)更新解題觀念

什么是解題，不同的人有不同的觀念，按現(xiàn)代教學論與心理學，可以這么說，數(shù)學解題是在數(shù)學思維與方法指導下，有目的地運用數(shù)學基礎(chǔ)知識和基本技能分析與解決數(shù)學問題的過程。G.Polya在《怎樣解題》一書一開始，把解題過程歸結(jié)為四個階段：(1)弄清問題；(2)制定計劃；(3)實現(xiàn)計劃：(4)回顧；另外，在《數(shù)學發(fā)現(xiàn)》中，波利亞又從思維活動的形式這一角度對此作出了更為明確的描述：他指出解題過程是由以下的思維活動所組成的：集中目標，估計前景，對途經(jīng)的尋找，對更有希望局面的尋找，對有關(guān)知識的尋找，重新估計形式。他認為解題是人類最富有特征的一種活動，是學生學習數(shù)學的中心環(huán)節(jié)，是一種實踐性技能，是發(fā)展學生思維能力、培養(yǎng)良好心理品種的重要手段。我們應(yīng)從“過程、環(huán)節(jié)、技能、手段”角度去理解數(shù)學解題的概念，數(shù)學解題教學是用通過典型數(shù)學題的學習，去探究數(shù)學問題解決的基本規(guī)律，學會象數(shù)學家那樣“數(shù)學的思維”，因此數(shù)學解題的教學目的不僅是提高學生的解題能力，深化鞏固所學的知識，而且應(yīng)是掌握其思維與方法、全面提高數(shù)學素養(yǎng)。

(二)分析解題過程

G.Polya在《怎樣解題》中，宏觀地把解題過程概括為四個階段：(1)弄清問題；(2)制定計劃；(3)實現(xiàn)計劃；(4)回顧。從而體現(xiàn)出模式識別、聯(lián)系轉(zhuǎn)化、特殊化與一般化、歸納、類比等思維策略的指導。就解題而言，最受重視的是制定解題計劃，然而就學習解題而言，最重要的是理解題意階段和解題回顧階段，以“解”作為出發(fā)點，注重的是解題的結(jié)果，以“學解”作為出發(fā)點。注重的是解題的過程。

(1)弄清問題，明確目標——解題的起點。有位數(shù)學家說善于解題的人用一半時間來理解題意，只用一半時間完成解答。我們習慣上說的審題，即弄清問題的已知是什么?未知是什么?條件是什么?關(guān)鍵是學習分析隱含條件的能力，化簡已知和未知的能力，達到對問題的深層次理解，利用解題認知結(jié)構(gòu)中適當?shù)慕忸}知識塊，識別出問題的類型。

(2)探索思路，制定計劃——解題的關(guān)鍵。在這個過程中要實現(xiàn)一系列的轉(zhuǎn)化：或是利用變換問題思維模式、分解與組合的思維模式、構(gòu)造解題思維模式、整體化思維模式把未知的、把比較困難的問題轉(zhuǎn)化為已知的、較容易的問題以求得解決，或是通過其他問題的研究來獲得材料上或方法上的幫助，也就是要利用你的知識結(jié)構(gòu)，文化修養(yǎng)緊扣數(shù)學有關(guān)基礎(chǔ)知識與基本技能認真思考，尋找已知和未知的種種聯(lián)系，并結(jié)合應(yīng)用邏輯思維、非邏輯思維、數(shù)學審美等思維與方法。構(gòu)思解決當前問題的步驟，探索解決問題的各種方法。對于比較復雜的問題，一時不得解決，還可以進行大膽的猜想，由一般想到特殊，特殊想到一般。總之按波利亞語“我們通過動員和組織、分離和結(jié)合、辨認和回憶題中的各種元素以及重組和充實我們的構(gòu)思這一系列過程的連續(xù)進行，來預見問題的解；或解的某些特征：或部分答案的具體實現(xiàn)途徑?！?/p>

(3)實現(xiàn)計劃——解題的表述。要嚴格推證與計算或按思路具體寫出每一步驟，并且要用數(shù)學語言與符號嚴謹表達，做到敘述正確、合理、嚴密、簡捷和清楚。

(4)回顧——解題后的反思。要嚴格檢查，并判斷解題正確與否，同時總結(jié)解題策略經(jīng)驗、提高解題技能，研究是否能夠推廣，作出各種可能的延伸。

如：n推廣到n(當然后者的證明需要用到數(shù)學歸納法、比較分析法等方法。)

再如：求和并證明：我們不僅要用分數(shù)求和的形式解決問題，還要學會用數(shù)學家對模式的尋找：歸納法來解決問題。而對于問題：設(shè)a，b＞0求lim(a+b)，我們即要用極限的方法解決又要嘗試數(shù)學家的特殊化方法。

注意在解題后的回顧這個過程中，我們不僅要回顧有關(guān)的知識、解題方法以及理解題意的過程，而且更要反思：一開始是怎樣探索的，走過那些彎路，出現(xiàn)過那些錯誤，為什么會走這些彎路、會產(chǎn)生這些錯誤等等。古人云“_T欲善其事，必先利其器?！苯忸}回顧就是磨利解題武器的過程，它所起到的舉一反三的作用，勝過做十道題，在具體教學時，不妨借助“時間等待”理論的思想，留出充分的時間讓學生把解題回顧完成。

(三)學會數(shù)學思考，力爭揭示發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的方法

數(shù)學解題學習主要是有意義的發(fā)現(xiàn)學習，因此建立良好的解題認知結(jié)構(gòu)至關(guān)重要，而解題認知結(jié)構(gòu)的建立和改造有三大環(huán)節(jié)：知識網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)、解題實踐活動和策略經(jīng)驗積累，其中策略經(jīng)驗的積累最為重要，并且這一環(huán)節(jié)主要在“解題同顧”的過程中獲得。所以說解題教學，并不是去幫助學生尋找萬能的解題方法，而是力圖揭示發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的方法和規(guī)律。盡管萬能的解題方法不存在，但解題中存在著各種各樣的規(guī)則，在教學過程中我們應(yīng)對這些思維的規(guī)則進行明確地描述、從而實現(xiàn)由對合理方法的天才的、不自覺的應(yīng)用向有意識的自覺的應(yīng)用的轉(zhuǎn)化，提高學生解題的元認知能力。因此我們要教會學生學習思考，不但要學會有目的的思考，而且學著了解數(shù)學的非形式思維過程，因為數(shù)學思維所涉及的不僅有公理、定理、定義以及嚴格的證明，而且還有許多的其他方面，象推廣、歸納、類推以及從一個具體情況中辨認或者說抽取出某個數(shù)學概念等。我們應(yīng)讓學生通過解題實踐掌握越來越多的解題模式，積累越來越多的解題策略經(jīng)驗、問題策略經(jīng)驗以及方法和技巧性經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)通常在做什么和應(yīng)該去作什么之間的差別，懂得如何思考問題和解決問題，如何猜想與預測問題的答案。