韓旦
解決問題的變式,就是改變解決問題的呈現(xiàn)形式——變一般式為特殊式、變標(biāo)準(zhǔn)式為相似式、變定型式為活動(dòng)式。這種變式教學(xué),旨在突出解決問題中數(shù)量關(guān)系的本質(zhì),訓(xùn)練學(xué)生在多變繁雜的情形中準(zhǔn)確審題和靈活解答的能力。即:將解決問題看作一個(gè)整體,一般包括事理、情節(jié)、關(guān)系、結(jié)構(gòu)、條件、問題、數(shù)量等因素,現(xiàn)著重介紹其中的幾種。
一、應(yīng)用解決問題過程中的條件變式
解決問題的條件,就是解決問題所反映的有關(guān)事情的存在和狀況。解決問題中的條件一般有直接條件和間接條件、外顯條件和潛在條件、具體條件和抽象條件、必要條件和多余條件,教學(xué)中宜依據(jù)具體情況對(duì)上述四對(duì)條件進(jìn)行相互變式。
(1)直接條件和間接條件。直接條件是可直接參加列式計(jì)算的已知條件。如:“正方體的棱長(zhǎng)是3厘米,那么這個(gè)正方體的體積是多少?”題中條件為直接條件,而間接條件則需變式后方可列式計(jì)算。如:“用一根長(zhǎng)36cm的鐵絲焊接成一個(gè)正方體,那么這個(gè)正方體的體積是多少?”題中“一根長(zhǎng)36cm的鐵絲”是間接條件。
(2)外顯條件和潛在條件。明顯外化的已知條件是外顯條件。一般地,直接條件和間接條件均是外顯條件。隱蔽內(nèi)化的已知條件則是潛在條件。如:“一只手表分針長(zhǎng)2cm,分針11:00走到12:00,問:分針的尖端走過的路程是多少厘米?”這里的條件中“分針從11:00走到12:00”指的就是“分針走了1小時(shí),也就是走了一圈”。
(3)具體條件和抽象條件。具體條件是含有數(shù)量或倍率的已知條件。如:“長(zhǎng)青橋小學(xué)有一塊面積是490平方米的長(zhǎng)方形苗圃,苗圃長(zhǎng)35米,寬是多少米?”而抽象條件就是不含有數(shù)量或倍率而僅用句子陳述的已知條件。如歸一問題:“李師傅5天加工50個(gè)零件,照這樣計(jì)算,加工200個(gè)零件要用多少天?”
(4)必要條件和多余條件。解題時(shí)必不可少的已知條件是必要條件。如“把一根長(zhǎng)36厘米的鐵絲圍成一個(gè)最大的正方形,求這個(gè)正方形的面積”中的“最大”就是不可缺少的。對(duì)解題過程沒有作用的已知條件稱之為多余條件。如:“小明家有14只雞和5只鴨。公雞有6只,母雞有幾只?”本題的問題是求母雞的只數(shù),只要知道總的雞數(shù)和公雞的只數(shù)就可以求出,算法是14-6=8(只)。題目中的一個(gè)條件“5只鴨”沒有用到,是一個(gè)多余條件。
二、應(yīng)用解決問題過程中的問題變式
解決問題中的問題,就是解決問題中所反映的有關(guān)事情的矛盾和任務(wù)。
(1)級(jí)變。即把一級(jí)(個(gè))問題“折”為二級(jí)(個(gè)),或?qū)⒍?jí)(個(gè))問題“合”為一級(jí)(個(gè))問題。如:
〔原題〕四(4)班男女學(xué)生之比是5:4,男生比女生多5人。男生與女生分別有多少人?
〔變題〕四(4)班男女學(xué)生之比是5:4,男生比女生多5人。男生與女生一共有多少人?
(2)恒變。即進(jìn)行非本質(zhì)屬性的變式。如:
〔原題〕小明有一本120頁(yè)的故事書,看了5天,每天看8頁(yè),小明已經(jīng)看了多少頁(yè)?
〔變題〕小明有一本120頁(yè)的故事書,看了5天,每天看8頁(yè),還剩下多少頁(yè)沒有看?
(3)異變。即進(jìn)行本質(zhì)屬性的變式。如:
〔原題〕一個(gè)長(zhǎng)方體玻璃魚缸,長(zhǎng)50厘米,寬40厘米,高30厘米。這個(gè)魚缸能夠放入多少水?
〔變題〕一個(gè)長(zhǎng)方體玻璃魚缸,長(zhǎng)50厘米,寬40厘米,高30厘米。做這個(gè)魚缸至少需要玻璃多少平方厘米?
原題中求的是“長(zhǎng)方體的體積”,而變題中求的是“長(zhǎng)方體五個(gè)面的面積”。
三、應(yīng)用解決問題過程中的事理變式
解決問題的事理,就是解決問題所反映的有關(guān)事情的含義和性質(zhì)。小學(xué)的解決問題,大多反映日常生活和生產(chǎn)方面的事情,有的是學(xué)生親身經(jīng)歷過的,有的是學(xué)生從未看到或聽到過的。因此,事情的熟悉和生疏對(duì)解決問題思路的形成有一定影響。如分?jǐn)?shù)工程問題的事理,它不只局限于工程問題方面的題材,其他如修路、燒煤、行程、買賣、看書等題材,只要符合工程問題的特征,并具有“工程量÷合效率=合時(shí)間”性質(zhì),都可以進(jìn)行事理變式。如:
〔原題〕甲、乙二人同時(shí)從相距38千米的兩地相向行走,甲每時(shí)行3千米,乙每時(shí)行5千米,經(jīng)過幾時(shí)后兩人才能相遇?
〔變題〕
1.甲地到乙地的公路長(zhǎng)436千米。兩輛汽車從兩地對(duì)開,甲車每小時(shí)行42千米,乙車每小時(shí)行46千米。經(jīng)過幾小時(shí)兩車相遇?
2.電視機(jī)廠要裝配2500臺(tái)電視機(jī),兩個(gè)組同時(shí)裝配,一個(gè)組每天裝配132臺(tái),另一個(gè)組每天裝配118臺(tái),需要幾天完成?
3.甲、乙兩個(gè)工程隊(duì)同時(shí)從兩端開挖一條1000米長(zhǎng)的水渠,甲隊(duì)每天挖48米,乙隊(duì)每天挖52米,這條水渠多少天能夠完成?
……
四、應(yīng)用解決問題過程中的結(jié)構(gòu)變式
解決問題中的結(jié)構(gòu),就是解決問題中所反映的有關(guān)事情的關(guān)聯(lián)和排列,即解決問題的條件之間、條件與問題之間的搭配及序列安排。基本的解決問題中的結(jié)構(gòu)特征是“兩條件加一問題”構(gòu)成三量關(guān)系,因此一步計(jì)算的解決問題中的結(jié)構(gòu)不外乎兩種:順向結(jié)構(gòu)——客觀表述與主觀思維的方向一致,逆向結(jié)構(gòu)——客觀表述與主觀思維的方向相反。學(xué)生解答逆向結(jié)構(gòu)的解決問題往往比解答順向結(jié)構(gòu)的解決問題要難些。如:
〔原題〕小華在書店買了8本筆記本,5元一本,一共用去多少元?
〔變題〕小華在書店買了8本筆記本,用去40元,每本多少元?
原題的表述順序與學(xué)生的思維方向相同,1本筆記本的價(jià)錢→8本筆記本的價(jià)錢。變式題改變了陳述的順序,思考難度就變大了。
復(fù)合問題的結(jié)構(gòu)主要有并列結(jié)構(gòu)和偏正結(jié)構(gòu)兩種,而逆向結(jié)構(gòu)和順向結(jié)構(gòu)包含其中。如歸一問題就是典型的并列結(jié)構(gòu),而平均問題有偏正結(jié)構(gòu),也有并列結(jié)構(gòu)。如:
〔原題〕小軍看一本故事書,5天分別看10頁(yè)、12頁(yè)、11頁(yè)、14頁(yè)、13頁(yè)。平均每天看多少頁(yè)?
〔變題〕
1.小軍看一本故事書,前2天看了22頁(yè),后3天看了38頁(yè)。平均每天看多少頁(yè)?
2.小軍看一本故事書,前2天看了22頁(yè),比后3天少看16頁(yè),平均每天看多少頁(yè)?
上面三題中,原題屬偏正結(jié)構(gòu),變題1屬并列結(jié)構(gòu),這兩題內(nèi)部都包含了順向結(jié)構(gòu);變題2屬并列結(jié)構(gòu),其內(nèi)部又有順向結(jié)構(gòu)和逆向結(jié)構(gòu)兩種。
結(jié)構(gòu)變式主要有三種形式:
(1)順逆互變。即把順向結(jié)構(gòu)改變成逆向結(jié)構(gòu),或者是將逆向結(jié)構(gòu)改變成順向結(jié)構(gòu)。
(2)前后互置。即打亂解決問題中已知條件的排列順序或方法。
(3)因果互調(diào)。即把求得的問題當(dāng)作條件,要求的其中一個(gè)問題設(shè)在“條件部分”。如:
〔原題〕甲車間15人,乙車間19人。每人加工8個(gè)零件。兩個(gè)車間一共加工多少個(gè)零件?
〔變題〕甲車間15人,( ?)。每人加工8個(gè)零件。兩個(gè)車間一共加工272個(gè)零件?
……
變式教學(xué)可以讓教師有目的、有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生從“變”的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)“不變”的本質(zhì),從“不變”的本質(zhì)中探究“變”的規(guī)律,可以幫助學(xué)生把所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通,從而讓學(xué)生在無(wú)窮的變化中領(lǐng)略數(shù)學(xué)的魅力,體會(huì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣??傊?,教師要不斷更新觀念,因材施教,繼續(xù)完善“變式”教學(xué)模式,最終達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的,為學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)、用好數(shù)學(xué)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。