第一篇:波利亚的怎样解题表
波利亚的怎样解题表
怎样解题第一步:弄清条件
第一:你必需弄清问题
未知是什么?
已知是什么?
条件是什么?
满足条件是否可能?
要确定未知,条件是否充分?或者它是否不充分?或者是多余的?或者是矛盾的?
画张图,引入适当的符号。
把条件的各个部分分开,你能否把它们写下来。
怎样解题第二步:拟定计划
第二:找出书籍数与未知数之间的联系,如果找不出直接的联系,你可能不得不考虑辅助问题。表中列出了了若干辅助问题,在遇到困境时你可以逐一把这些问题搜索一遍,每个问题的解决都可能是朝向胜利的关键一步!你应该最终得出一个求解的计划。
你以前见过它吗?
你是否见过相同的问题而形式稍有不同?
你是否知道与些有关的问题?
你是否知道一个可能用得上的定理?
看着未知数,试想出一个具有相同未知数或相似未知数的熟悉的问题? 这里有一个与你现在的问题有关,且早已解决的问题,你能不能利用它? 你能利用它的结果吗?你能利用它的方法吗?
为了利用它,你是否应该引入某些辅助元素?
你能不能重新叙述这个问题?你能不能用不同的方法重新叙述它?
回到定义去。
如果你不能解决所提出的问题,可先解决一个与此有关的问题。你能不能想出一个更容易着手的问题?
一个更普遍的问题?
一个更特殊的问题?
一个类比的问题?
你能否解决这个问题的一部分?
仅仅保持条件的一部分而舍去其余部分,这样对于未知数能确定到什么程度?它会怎样变化?
你能不能从已知数据导出某些有用的东西?
你能不能想出适合于确定未知数的其他数据?
如果需要的话,你能不能改变未知数或数据,或者二者都改变,以使尊长未知数和新数据彼此更接近?
你是否利用了所有的已知数据?
你是否利用了整个条件?
你是否考虑了包含在问题中的必要的概念?
怎样解题第三步:实现计划
第三:实行你的计划
实现你的求解计划,检验每一步骤。
你能否清楚地看出这一步骤是正确的?
你能否证明这一步骤是正确的?
怎样解题第四步:回顾
第四:验算所得到的解
验算所得到的解。
你能否检验这个论证?
你能否用别的方法导出这个结果?
现在你能不能一下了看出它来?
你能不能把这一结果或方法用于其他的问题?
若条件或结论做些改变,又将如何解决?
第二篇:运用波利亚_怎样解题表_
百度文库专用
运用波利亚“怎样解题表”
有效实施数学解题教学
(原载《中国数学教育》[高中版]2008年第11期)
时红军严晓凤
【摘要】
在数学教学中,解题是最重要的活动形式之一。学生对数学概念的形成、数学命题的掌握、数学思维方法和技能技巧的获得以及学生智力的培养和发展,都必须通过解题教学来实现。而波利亚的“怎样解题表”给我们提供了一种解题方法和套路,本文初步探讨了如何运用波利亚“怎样解题表”有效实施数学解题教学。
【关键词】
怎样解题表解题教学数学问题
乔治·波利亚(G.Polya,1887-1985年)是美籍匈牙利数学家、教育家、数学解题方法论的开拓者.他十分重视解题在数学学习中的作用,并对解题方法进行了多年的研究和实践,绘制出举世闻名的“怎样解题表”,被各国数学界奉为解题宝典.“怎样解题”表的主要内容,分为“弄清问题、拟订计划、实现计划、回顾”四个阶段。弄清问题,即明了已知数、未知数和条件;拟定计划,即找出已知数与未知数之间的联系或者考虑辅助问题,并具体拟定一个求解的计划;实现计划,即实现求解计划,检验每一步骤;回顾,即验算所得到的解,并将结果和方法试着用于其他问题[1]。每一个阶段又有一系列启发性问句。譬如:未知数是什么,(在证明题中要求证什么),已知数据是什么、你以前见过它吗、你是否见过相同的问题而形式稍有不同、你能利用它吗、你能利用它的结果吗、你能利用它的方法吗、你能用别的方法导出这个结果吗,等等。
数学解题教学不同于平常的概念教学,它是运用前面所学的基础理论、基本方法和一些特殊方法来解数学问题的一种教学方法,它充分体现教师和学生的数学素质,是目前素质教育不可忽视的内容。本文试图对如何利用波利亚“怎
样解题表”有效实施数学解题教学作初步探讨。
一、“弄清问题”阶段,重述问题,教会学生形成正确的审题方法
首先,必须让学生了解问题的文字叙述。已知是什么?未知是什么?条件是什么?满足条件是否可能?要确定未知数,条件是否充分?或者它是否不充分?或者是多余的?或者是矛盾的? 教师可以要求学生重新叙述题目,并能够指出问题的主要部分。
其次,要教会学生形成正确的审题方法。数学问题的给出是通过“数学语言”达到的。符号语言简洁抽象,图形语言直观形象,而文字语言则通俗易懂。教师可以教学生利用数学语言的转换来培养学生好的审题习惯,形成正确的审题方法。例如:对于文字应用题,可以指导他们借助图像、图表将题目中条件之间的关系表示出来,将冗长拗口的文字叙述,直观的体现在图上,一看就能明白。这样用简洁明了的图形呈现的视觉形象进行问题表征,能简化看似复杂的问题,减少工作记忆的负担。再如:对于几何题,要求他们尽量将题目中的已知条件标在图上,这样文字与图形相结合,就不用看一下题,看一下图,分散时间和精力了。
另外,还要注意引导学生挖掘已知条件与所求之间的关系,特别是挖掘题
3nn中的隐含条件。如计算C383n+C21n,很多学生无从下手,也有学生用组合数公
式展开后一看烦琐而丢笔,其实在组合数公式Cm中隐含着限制n38n3n可求得n=10.条件mn且mN,nN,所以先解不等式组即3n21n
二、“拟订计划”阶段,充分暴露思维过程,传授解题策略
很多时候,解题的过程并不是从已知条件到问题目标,而是从问题目标层层向上反推的过程,有些教师在上课时,分析课文内容似乎顺利流畅,讲解例题、习题似乎一气呵成。然而,这种表面上的“顺利流畅”,其实掩盖了教师备课中的深入思考,也可能掩盖教师解决问题时所经历的曲折或失误。这就容易给一些学生造成错觉:“为什么老师这么聪明,我这样笨?”这不利于学生思维的发展和自信心的形成。
有些教师愿意向学生暴露自己的思维过程。当学生问到某些较困难的问题时,他们愿意和学生共同思考,寻找解决问题的思想方法。学生们不但有机会学习数学教师解决问题的思想方法,还有机会了解,原来数学教师在解决问题时也会遇到挑战,也会经历曲折与失误。这对于学生形成正确的解题观,树立自信心是十分有益的。著名数学家希尔伯特在哥尼斯堡大学学习时,他常常把
自己置于危险困难境地,对要讲的内容总是现想现推。这样一来,就使得同学们有机会瞧一瞧高明的数学思维过程如何进行,数学家是如何接受困难挑战的。俗话说:失败是成功之母,有时候,失败的教训往往能让成功的过程更加深刻。例如,求函数yx24x22x10的最值。第一次探索:解析式右边含根式,常用方法是将两边同时平方,得
y22x22x142x24x22x10,经过一次平方后右边仍然含有根式,还得再次平方。可是再平方一次后会出现x4项,运算非常麻烦。因此不得不转入第二次探索阶段。
第二次探索:通过观察发现右边的被开方式是二次式,能配方。
配方的结果是yx24(x1)29,进一步变形为y(x0)2(02)2x(1)]2(03)2
由此可看出,这个式子表示直角坐标平面内x轴上的点P(x,0)到两点A(0,2),B(1,3)的距离之和,通过画图就可以找出最小值,判断无最大值。这种解题方法确实巧妙,给学生以美的享受。然而不向学生暴露探索过程,学生只能陶醉在美的享受中,而受益甚微。这就要求教师把自己在解题时由“失败——成功——再失败——再成功”的过程展示给学生,让学生真正体会到研究问题的方法,从而自觉地培养自己。
其次,教师应指导学生对数学解题过程进行分析、归纳,把解题过程概括、提炼,形成数学学习最重要的内容——数学的思想和方法。指导学生理解和运用数学思想方法,传授中学数学解题常用的解题策略:模式识别、问题转化、以退求进、正难则反等等。
三、“实现计划”阶段,加强基础教学,善用一题多变加深和提高解题能力
1、重视非智力因素的作用,规范运算过程。在教学中要重视培养学生科学严谨一丝不苟的品质。在运算训练中,要抓好教师板书、学生板演、平时作业等环节,对解题格式、解题过程要作严格的规范;要帮助学生克服运算的惰性,鼓励学生敢于运算、合理运算、认真运算,不怕麻烦;要帮助学生克服不认真审题、不认真分析的习惯,使学生养成良好的运算习惯。
2、重视基本知识的教学,强化运算基础。在教学中要注重基本知识的讲授,要帮助学生加强对数学概念的理解,区分邻近概念,对基本公式、法则透彻掌握。如运用公式和法则的错误:(ab)3a3b3,loga(MN)logaMlogaN等。在教学过程中,按照理解—掌握—熟练的要求,编写一些使用概念较多、形式
较灵活的习题,使学生在学习过程中比较那些容易混淆的概念,从而为运算能力的提高夯实基础。
3、在教学中利用变式教学,将题设条件或结论作相应的变化,按照一定的梯度设置变式题。如对那些铺垫题、迁移题、深化题的练习,会使学生快速反馈,并能通过变式练习,将所学知识串成一线,联成一体,从而激发学生的学习热情,使学生达到充分感受学习数学的魅力。如在讲解二次函数闭区间上的极值时,设置变化题组:(1)铺垫题:求下列函数的极值。①yx22x3,x[0,3]②yx22x3,x[2,0]③yx22x3,x[2,3];(2)迁移题:求函数
(3)深化题:求函数ysin2x4acosx3,x[0,3]yx22ax3,x[1,3]的极值;的极值。显然,通过题组的练习,使学生总结归纳二次函数在闭区间上的极值的求解方法,得到解决相关的问题,从而增强了学生的数学素质,提高了数学解题能力。
四、“回顾”阶段,加强解题后的反思教学
所谓解题后的反思是指在解决了数学问题后,通过对审题过程、解题思路、解题途径、题目结论的反思来进一步暴露数学解题的思维过程,从而开发学习者的解题智慧,以达到事半功倍,提高中学生数学学科自我监控能力的目的。教师可以在课堂小结,单元复习时,适时地对某种数学思想方法的关键点或要素进行概括、强化和揭示,对它的内容、规律、运用等有意识地适度点拨。在解题后,教师可以训练学生进行以下三方面的反思:
1、反思审题过程。对审题过程进行反思,就是在解题活动完成后,对自己最初审题时在理解题意过程中是这样“获取信息”进行再思考。特别是对那些有过反复曲折过程的问题进行反思,比如获得过哪些信息?遗漏过哪些信息?为什么会遗漏这些信息?题意中的哪些信息是自己比较清楚的,哪些信息自己还不清楚?为什么不清楚?是被题目表面形式所迷惑,还是遗忘了?对条件和结论之间的哪些关系没有发现,关系转化是否有错误?对条件和结论是否作过适当讨论?讨论是否全面?以后在理解题意时应该怎样去做?等等。
y3集合N例如:设集合M(x,y)|(a21)x(a1)y15,a1,(x,y)|x2
且MN,求实数a的值。错解:M(x,y)|(a1)xy2a1,要使
(a1)xy2a1无解,所以a满足条件MN,就是使方程组2(a1)x(a1)y1
5a112a1,解之,得a1。教师可引导学生反思:集合M的转化是215a1a1
否是等价变形?它与由x3得出x6有何本质区别?由方程组无解得出2
a112a1的根据是什么?(两条直线平行)(a21)x(a1)y15一215a1a1
定表示直线吗?
2、反思解题思路。做完一道题后,应考虑能否根据该题的基本特征与特殊因素,进行多角度的观察、联想,找到更多的思维通路,也即培养学生数学思维的广阔性。一般的,学生学会的第一种解题思路是老师交给的,并会在很长一段时间内相信和依赖这种思路,然而在解题实践中,解题的思路常常不止一条,当原来的惯用思路受阻时,学生就会开始迷茫。这就需要老师在解题教学中,指明多种解题思路,帮助学生学会观察、找出新的解题思路,这有助于中学生数学学科自我监控能力由局部向整体发展。同时,在做完一道题后,应认真分析解题过程有没有思维回路,哪些过程可以合并或转换,还有没有更好的解题途径?这样的反思,有助于缩短解题长度,从而培养了思维的批判性,促进中学生自我监控能力的发展。例如已知|a|1,|b|1,求无穷数列:1,(1+b)a,(1bb2)a2,(1bb2b3)a3,„的所有项之和。大多数学生从分析通项入手来解答:an= 1bn
n1an1b(1bbb)aa(ab)n1,所以所求数列所有项之和为1b1b1b
1bS(1aa2an)[1ab(ab)2(ab)3] 1b1b
111b1 1b1a1b1ab(1a)(1ab)233
该法符合学生思维特点,易于找到问题的突破口,但解题过程较长且有一定的计算量,易于出错。教师可引导学生反思题目结构特征,将已知题目与过去学过的知识比较联系,若注意到题中含字母a恰好构成等比数列,联想到等比数列前n项和公式的推导方法,便可得到如下简洁解法:设
S1(1b)a(1bb2)a2(1bb2b3)a3,则aSa(1b)a2(1bb2)a3(1bb2b3)a4,两式错位相减,即可求得S。通过这一反思,使学生的思维逐渐朝着灵活、广阔的方向发展,提高了学生灵活解题的能力。
3、反思题目结论。事实上,就问题解决的一个周期而言,问题是问题解
决的端始,而一个问题的解决往往意味着一个新问题的产生。在做完一道题后,教师应指导学生思考该题所得出的结论:能否检验这个结论?能否以不同的方式来推导这个结论?能否在其他的问题中应用这个结论?能否从其它的角度重新审视题目,将问题的结论进行推广?这样的反思,有助于提高中学生数学学科自我监控能力,培养学生数学思维的深刻性。如已知圆(x2)2y21与抛物线y22px(p0)有公共点,求p的范围。这个问题在众多学生心目中是一个简单问题,他们知道两曲线公共点的问题等价于两曲线方程组成的方程组有实数解的问题,从而容易由方程组有解得出0,进而求出错误答案0p2或p23。教师引导学生思考:能否从图形上检验你的结论?为什么p2不可能?什么原因造成的?引导学生最终发现方程组有解且1x3,从而得出正确答案(0p2)。
数学教育家波利亚曾谈到:在你找到第一个蘑菇时,继续观察,就能发现一堆蘑菇。在问题解决之后,教师可根据情况,进行适当的一题多解、一题多变、多题组合,注意数学思想和方法的总结、提炼和升华,进一步拓展学生的思维平台,优化解题过程。不断地引导学生进行解题后的反思,使学生完成自我意识、自我评价、自我调整的过程,提高中学生数学学科自我监控能力。
【参考文献】
[1] G.Polya著,阎育苏译.HowtoSolveIt[M].北京:科学出版社,1982.4.[2]刘云章,赵雄辉.数学解题思维策略———波利亚著作选讲[M].长沙:湖南教育出版社, 1999.3—4
[3]苗建成.浅谈如何在数学教学中培养学生的解题反思能力[J].数学通报, 2007年46卷1期.54—56
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第三篇:波利亚与怎样解题表
波利亚与《怎样解题》表
江苏省丹阳高级中学杨松扣
乔治·波利亚(George Polya,1887-1985)美籍匈牙利数学家。先后在布达佩斯、维也纳、哥廷根,巴黎等地攻读法律、语言、数学、物理和哲学,获布达佩斯大学哲学博士学位,是法国巴黎科学院、美国全国科学院和匈牙利科学院的院士。波利亚毕生从事数学研究和数学教学工作,他一生发表了200多篇论文和许多专著,他在数学的广阔领域内有精深的造诣,许多数学分支上都做出了开创性的贡献,留下了许多以他的名字命名的术语和定理。波利亚热心数学教育,十分重视培养学生思考问题和分析问题的能力,他认为中学数学教育的根本宗旨是“教会年轻人思考”。“学习数学的主要目的在于解题。”“解题是一种本领,是只能靠模仿和实践才能学到的本领。”解题关键在于找到合适的解题思路,认为“学习任何知识的最佳途径是由学生自己去发现,因为这种发现,理解最深,也最容易掌握其中的规律、性质和联系。直接从老师或书本那儿被动的不假思索的接受过来的知识,可能很快忘掉,难于成为自己的东西。”
波利亚说:“掌握数学意味着什么?这就是说善于解题,不仅善于解一些标准的题,而且善于解一些要求独立思考,思路合理,见解独到和有发现创造的题。”他认为中学数学教学的首要任务就是“加强解题的训练”,“解题”作为培养学生的数学才能和教会他们思考的一种手段和途径。这种思想得到了国际数学教育界的一致赞同,国际数学管理者委员会把解题能力列为十项基本技能的首位,美国数学教师联合会理事会把解题提到了“学校数学的核心”这一高度。
“学习难,学习数学更难”,许多人对数学望而生畏,大有谈虎色变的趋势。大家都有这样的经历:一道题,自己总也想不出解法,而别人却轻而易举地给出了一个绝妙的解法,这时你最希望知道的是“你是怎么想出这个解法的?为什么我没有想到呢?”作为数学教授的波利亚为了改变数学在公众心目中的形象,致力于解题的研究,为了回答“一个好的解法是如何想出来的”这个令人困惑的问题,他很早就开始探索数学中的发明创造,利用在大学任教的机会,通过与学生的交流和对学生的细致观察,认真研究了人们解题的过程,通过和一批数学大家的交流,花了整整三十年的时间,直到1944年才发展为名著《怎样解题》一书。该书出版后,被译成多种文字,直到今天,该书仍被各国数学教育界奉为经典,波利亚的启发式教学和数学解题方法成为数学教育的一面旗帜,在全世界广为流传。
波利亚指出:解题的价值不是答案的本身,而在于弄清“是怎样想到这个解法的?”、“是什么促使你这样想,这样做的?”这就是说,解题过程还是一个思维过程,是一个把知识与问题联系起来思考、分析、探索的过程。波利亚认为“对你自己提出问题是解决问题的开始”,“当你有目的地向自己提出问题时,它就变成你自己的问题了”,“怎样解题表”是《怎样解题》一书的精华。波利亚的“怎样解
题表”将解题过程分成了四个步骤,只要解题时按这四个步骤去做,必能成功。如果能在平时的解题中不断实践和体会该表,必能很快就会发出和波利亚一样的感叹:“学数学是一种乐趣!”
“怎样解题”表
第一,你必须弄清问题
弄清问题
未知数是什么?已知数据(指已知数、已知图形和已知事项等的统称)是什么?条件是什么?满足条件是否可能?要确定未知数,条件是否充分?或者它是否不充分?或者是多余的?或者是矛盾的?
画张图。引入适当的符号。
把条件的各个部分分开。你能否把它们写下来?
第二,找出已知数与求知数之间的联系。
如果找不出直接的联系,你可能不得不考虑辅助问题。
你应该最终得出一个求解的计划。
拟定计划
你以前见过它吗?你是否见过相同的问题而形式稍有不同?
你是否知道与此有关的问题?你是否知道一个可能用得上的定理?
看着未知数!试想出一个具有相同未知数或相似未知数的熟悉的问题。
这里有一个与你现在的问题有关,且早已解决的问题,你能应用它吗?
你能不能利用它?你能利用它的结果吗?为了能利用它,你是否应该引入某些辅助元素?
你能不能重新叙述这个问题?你能不能用不同的方法重新叙述它?
回到定义去。
如果你不能解决所提出的问题,可先解决一个与此有关的问题。你能不能想出一个更容易着手的有关问题?一个更普遍的问题?一个更特殊的问题?一个类比的问题?你能否解决这个问题的一部分?仅仅保持条件的一部分而舍去其余部分,这样对于未知能确定到什么程度?它会怎样变化?你能不能从已知数据导出某些有用的东西?你能不能想出适合于确定未知数的其它数据?如果需要的话,你能不能改变未知数和数据,或者二者都改变,以使新未知数和新数据彼此更接近?
你是否利用了所有的已知数据?你是否利用了整个条件?你是否考虑了包含在问题中的所有必要的概念?
第三,实行你的计划。
实现计划
实现你的求解计划,检验每一步骤。
你能否清楚地看出这一步是正确的?你能否证明这一步是正确的?
第四,验算所得到的解。
回顾反思
你能否检验这个论证?你能否用别的方法导出这个结果?你能否一下子看出它来?
你能不能把这结果或方法用于其它的问题?
《怎样解题》表是波利亚在分解解题的思维过程得到的,看似很平常的解题步骤或方法,其实却已包含几代人的智慧结晶和经验总结。在这张包括“弄清问题”、“拟定计划”、“实现计划”和“回顾反思”四大步骤的解题全过程的解题表中,对第二步即“拟定计划”的分析是最为引人入胜的。他把寻找并发现解法的思维过程分解为五条建议和二十三个具有启发性的问题,它们就好比是寻找和发现解法的思维过程进行分解,使我们对解题的思维过程看得见,摸得着,易于操作。波利亚推崇探索法,他认为现代探索法力求了解解题过程,特别是解题过程中典型有用的智力活动。他说《怎样解题》这本书就是实现这种计划的初步尝试,“怎样解题表”实质上就是试图诱发灵感的“智力活动表”。波利亚的《怎样解题》表的精髓是启发你去联想。联想什么?怎样联想?让我们看一看他在表中所提出的建议和启发性问题吧。“你以前见过它吗?你是否见过相同的问题而形式稍有不同?你是否知道与此有关的问题?你是否知道一个可能用得上的定理?„„”波利亚说他在写这些东西时,脑子里重现了他过去在研究数学时解决问题的过程,实际上是他解决和研究问题时的思维过程的总结。这正是数学家在研究数学,特别是研究解题方法时的优势所在,绝非“纸上谈兵”。回过头来想一想,我们会发现自己在解决问题时的确或多或少地经历了这样一个过程。我们在解题时,为了找到解法,实际上也思考过表中的某些问题,只不过不自觉,没有意识到这些问题罢了。在解决实际问题时,我们可能又忽略许多解决问题的方法和细节。因此我们需要控制自己的思路,用顽强的意志不断地模仿解决问题的步骤和方法,争取达到灵活运用和创造性地解决问题的程度。按波利亚提出的这些问题和建议去寻找解法,在解题的过程中,必将使自己的思维受到良好的训练,久而久之,不仅提高了解题能力,而且养成了有益的思维习惯。
下面举个例来说明“怎样解题表”的应用。
对于[1,1]的任意任意实数a,求使不等式()x
212ax12xa1恒成立的x 的()2
取值范围。
解题过程如下:
1、弄清问题。重新叙述问题如下:当1a1时,x2ax2xa1恒成立(即与a的取值无关),求x 的取值范围。换种说法:g(a)(x1)ax22x10在[1,1]上恒成立,求x 的取值范围。
2、制订计划,建立条件与结论之间的联系。为了得到x的取值范围,可分别令a1和a1。
3、实现计划。注意到g(a)是关于a的一次函数,将a1和a1分别代入g(a)0,联立两个不等式,可得x0或x2。
4、检验反思解题过程,看每一步是否合理、充分。
从上看来,弄清问题的本质就是重新叙述问题;制订计划的关键是将条件与结论进行沟通;实现计划的过程是选择合理、简捷的解法;反思回顾是检验每一个步骤,力求解答简捷、完整。
弄清问题要慎之又慎;拟定计划要盯着未知数,方法取决于目的;实现计划要善于转化;反思回顾要到位,温故而知新,再思则明。
“怎样解题表”中的指导性意见,具有普适性。不仅适用于不能独立解题的人,而且更适用于那些能独立解题的人;不仅适用于数学学科,而且可适用于其他学科。
【参考资料】
1.《怎样解集》,G.波利亚.2.王敬庚著《波利亚教我们怎样解题》.3.刘云章著《波利亚的解题训练与“题海战术”的辨析》.
第四篇:波利亚《怎样解题》读后感
《怎样解题》读书笔记
“学习难,学习数学更难”,许多人对数学望而生畏,大有谈虎色变的趋势。大家都有这样的经历:一道题,自己总也想不出解法,而别人却轻而易举地给出了一个绝妙的解法,这时你最希望知道的是“你是怎么想出这个解法的?为什么我没有想到呢?”有这么一个人,为了改变数学在公众心目中的形象,致力于解题的研究,为了回答“一个好的解法是如何想出来的”这个令人困惑的问题,很早就开始探索数学中的发明创造,他利用在大学任教的机会,通过与学生的交流和对学生的细致观察,认真研究了人们解题的过程,通过和一批数学大家的交流,花了整整三十年的时间,终于完成一篇著作,这本书指导了人们不仅仅是在数学中,乃至在任何其他领域中怎样进行正确思维,引导了一代又一代读者在学习中走上正确的道路。这个人就是著名数学家乔治▪波利亚,这本著作就是《怎样解题》。
波利亚(1887-1985)是美国著名的数学家和数学教育家。上中学时,他就是一个很有上进心的学生,但每当遇较难的数学题时,他也时常感到困惑:“这个解答好像还行,他看起来是正确的,但怎样才能想到这样的解答呢?这个结论好像还行,他看起来是个事实,但别人是怎样发现这个事实的?我自己怎样才能想出或发现他们呢?”为了解决这个困惑,波利亚经过多年教学经验的累计以及与一批数学大家的交流,最终著出《怎样解题》这本书,一经出版,畅销全球。在这本书中,波利亚表达了这样的观点:解题的价值不是答案的本身,而在于弄清“是怎样想到这个解法的?”、“是什么促使你这样想,这样做的?”这就是说,解题过程还是一个思维过程,是一个把知识与问题联系起来思考、分析、探索的过程。波利亚认为“对你自己提出问题是解决问题的开始”,“当你有目的地向自己提出问题时,它就变成你自己的问题了”,“怎样解题表”是《怎样解题》一书的精华,这张表是波利亚在分解解题的思维过程得到,表中所述看似很平常的解题步骤或方法,其实已包含几代人的智慧结晶和经验总结。“怎样解题”表将解题过程分成了四个步骤,包括“弄清问题”、“拟定计划”、“实现计划”和“回顾反思”,在这其中,对第二步
即“拟定计划”的分析是最为引人入胜的。波利亚把寻找并发现解法的思维过程分解为五条建议和二十三个具有启发性的问题,它们就好比是寻找和发现解法的思维过程进行分解,使我们对解题的思维过程看得见,摸得着,易于操作。波利亚推崇探索法,他认为现代探索法力求了解解题过程,特别是解题过程中典型有用的智力活动。他说《怎样解题》这本书就是实现这种计划的初步尝试,“怎样解题表”实质上就是试图诱发灵感的“智力活动表”。波利亚的“怎样解题”表的精髓是启发你去联想。联想什么?怎样联想?让我们看一看他在表中所提出的建议和启发性问题吧。“你以前见过它吗?你是否见过相同的问题而形式稍有不同?你是否知道与此有关的问题?你是否知道一个可能用得上的定理?„„”波利亚说他在写这些东西时,脑子里重现了他过去在研究数学时解决问题的过程,实际上是他解决和研究问题时的思维过程的总结。这正是数学家在研究数学,特别是研究解题方法时的优势所在,绝非“纸上谈兵”。回过头来想一想,我们会发现自己在解决问题时的确或多或少地经历了这样一个过程。我们在解题时,为了找到解法,实际上也思考过表中的某些问题,只不过不自觉,没有意识到这些问题罢了。在解决实际问题时,我们可能又忽略许多解决问题的方法和细节。因此我们需要控制自己的思路,用顽强的意志不断地模仿解决问题的步骤和方法,争取达到灵活运用和创造性地解决问题的程度。按波利亚提出的这些问题和建议去寻找解法,在解题的过程中,必将使自己的思维受到良好的训练,久而久之,不仅提高了解题能力,而且养成了有益的思维习惯。如果能在平时的解题中不断实践和体会该表,必能很快就会发出和波利亚一样的感叹:“学数学是一种乐趣!”
在书中波利亚这样说:“一个重大的发现可以解决一道重大的难题,而在解答任何一道题目的过程中,也会有点滴的发现。”这句话颇有现实意义,人如果缺乏善于发现的眼睛和发现题目的本质,就无法摒弃无关紧要的繁琐条件和层层陷阱,就无法抓住问题的关键,因此也就无从下笔解答题目了。他还认为当你解答的题目并不陌生,有些似曾相识的时候可能会不以为然,但你若因此而感到有兴趣,并被好奇所激发时,你的创造力将被激起,并被发挥出来;特别是如果你用自己独一无二的方法做出时,你将饱含成就感,从而更加激发你学习的热情和对问题探索的渴望。也就是说,学好数学不只在于练习、操作、演算,最重要的是从心底萌发出的对数学的浓厚兴趣与自我归纳理解后的解题思路。书中还讲到了教师对于学生的解题应该进行怎样的指导,书的第一章节,为“在教室中”,分为“目的”“主要问题,主要部分”在“目的”这一节中,波利亚系统地指导了教师如何让帮助学生,他说:“教师最重要的任务就是帮助学生。学生应当获得尽可能多的独立工作的经验。但是如果让他独自面对问题而得不到任何帮助或者帮助得不够。那么他很可能没有进步。但若教师对他帮助过多,那么学生却又无事可干,教师对学生的帮助应当不多不少,恰使学生有一个合理的工作量。如果学生不太能够独立工作,那么教师也至少应当使他感觉自己是在独立工作。为了做到这一点,教师应当考虑周到地、不显眼地帮助学生。不过,对学生的帮助最好是顺乎自然。教师对学生应当设身处地,应当了解学生情况,应当弄清学生正在想什么,并且提出一个学生自己可能会产生的问题,或者指出一个学生自己可能会想出来的步骤。”而在指导学生的过程中,教师不免一而再,再而三地提出一些相同的问题,指出一些相同的步骤。例如,在大量的问题中,我们总是问:未知数是什么?我们可以变换提问的方法,以各种不同的方式提问同一个问题:求什么?你想找到什么?你假定求的是什么?这类问题的目的是把学生的注意力集中到未知数上。有时,我们用一条建议:看着未知数,来更为自然地达到同一效果。问题与建议都以同一效果为目的:即企图引起同样的思维活动。在波利亚看来,在与学生讨论的问题中,收集一些典型的有用问题和建议,并加以分类是有价值的。“怎样解题”表就包含了这类经过仔细挑选与安排的问题和建议;它们对于那些能独立解题的人也同样有用。而在读者们充分熟悉这张表并且看出在建议之后所应采取的行动之后,他们会感到这张表中所间接列举的是对解题很有用的典型思维活动。这些思维活动在表中的次序是按其发生的可能性大小排列的。表中所提问题与建议的重要特点之一是普遍性,当然,除去普遍性以外,它们也是自然的、简单的、显而易见的并且来自于普通常识。如果能够在遇到一些困难的问题的时候,我们能联想到与之相关却为我们所熟悉的内容,那么我们走的这条路也是对的。波
利亚指出,教师和学生在实践中,教师试图提高学生解题能力,必须培养学生的兴趣,然后给他们提供大量的机会去模仿与实践。如果教师想要在他的学生中发展相应于“如何解题”表中的问题与建议的思维活动,那么他就应该尽可能地经常而自然地向学生提出这些问题和建议。此外,当教师在全班面前解题时,他应当使其思路更吸引人一些,并且应当向自己提出那些在帮助学生时所使用的相同问题。由于这样的指导,学生将终于找到使用表中这些问题与建议的正确方法,并且这样做以后,他将学到比任何具体数学知识更为重要的东西。将此联系到实际中的数学学习问题,在如今应试教育的大环境下,现在教师的教学过程、学生的思维都比较的定式化,特别像是数学物理等理科,教师运用题海战术,学生只要多做多练,甚至背好题型就可以万事大吉了。但是学生很难出于自己的兴趣去解题,解题更多地被当做一种机械的条件反射的运动而不是思维活动。这样的问题有待于我们这些未来的教师去解决。作为一名数学师范专业的学生,我想我从这本书中学到了太多,不仅仅解决了自身的学习问题,激发了自己对于解题的兴趣、学会了如何运用“怎样解题”表中的步骤解决问题,更学会了,作为一名教师应该如何指导学生解决问题,如何教育学生,读完这本书,我获益匪浅。
第五篇:从波利亚怎样解题
从波利亚《怎样解题》
谈数学学习的习惯培养
沈 斌
摘要:运用波利亚的“怎样解题”表来指导数学教学,揭示解题过程的思维训练全貌, 暴露数学学习核心问题的本质,以增进教学效果,同时, 在解题的过程中,也使学生的思维受到良好的训练。久而久之,不仅提高解题能力,而且养成有益的思维习惯,进而形成了良好的数学学习习惯,而这是比任何具体的数学知识重要得多的东西。
关键词:怎样解题表职业中学学习习惯
正文:
一、中等职业学校学生学习现状
当前的职校数学教学面临着一种困境,学生生源质量差且参差不齐,经常听到有教师怨言:“这些学生怎么教呵!”学生基础比较差这是事实,是不是学生智质差?不是,学生也聪明,活泼好动,究其原因是职业中学学生大多,数学学习习惯不好,学习被动等,他们不懂得怎样去思考问题, 怎样将己知未知联系起来, 甚至搞不清已知是什么,总之他们不会学习或者说解题不知从何入手。对于教师而言,面对着一个班级里有许多学习目的不明确、学习习惯不好、基础不扎实的学生,如何上好课的确是一大难题,如果沿用传统的课堂教学目标和模式,其结果只能造成师生互怨。
二、波利亚《怎样解题》的启示
美籍匈牙利数学家乔治·波利亚(George Polya,1887~1985)致力于解题的研究,为了回答“一个好的解法是如何想出来的”这个令人困惑的问题,他专门研究了解题的思维过程,并把研究所得写成《怎样解题》一书。这本书的核心是他分解解题的思维过程得到的一张“怎样解题”表。这张表包括“弄清问题”、“拟定计划”、“实现计划”和“回顾”四大步骤的解题全过程。
波利亚把他本人数十年的教学与科研经验集中具体地表现在他的”怎样解题”表上。在这张表中, 他按照逻辑思维的顺序和出现可能性大小的顺序搜集了一系列公式化了的指导性意见, 提出的方式也十分灵活, 有时用建议的口气, 有时则用引导性问题的办法, 尽量顺乎自然, 使学生感到这些意见真是说到他们的心坎上了, 这就是他们自己所要说的话。波利亚说: “教师最重要的任务之一是帮助学生”。“教师对学生应当设身处地,应当了解学生情况,应当弄清学生正在想什么,并且提出一个学生自己可能会产生的问题,或者指出一个学生自己可能会想出来的步骤”。波利亚的《怎样解题》教学思想使我受到启示,在课堂教学中尝试“弄清问题”、“拟定计划”、“实现计划”和“回顾”四大步骤,使学生逐步养成了良好的数学学习习惯。
三、在职校数学教学中应用《怎样解题》思想培养学生学习习惯
(一)通过审题, 弄清问题, 培养学生分析已知条件的习惯
审题过程就是要审清题目数量关系,知道该道题讲的是什么,并能找出已知条件,使题目的条件、问题及其关系在学生头脑中建立起完整的印象,为正确分析数量关系和解答问题创造良好的前
提条件。对题中揭示数量关系的关键句要反复推敲,理解它的真实含义。数学教师在通常的教学过程中应时时提醒学生这样尽力去做, 那么我们的学生不管他对每一道题目是否审的清楚, 但一定可以在这种过程中培养起先弄清问题,分析已知条件的习惯。
例 如果一条直线平行于一个平面,那么垂直于这条直线的平面必垂直于这个平面.讲解第一步、弄清问题:
你要求证的是什么?
要求证的是平面与平面垂直.已知些什么?
一条直线平行于一个平面, 另一个平面垂直于这条直线.可以用数学语言来叙述题意吗? 可以画张图吗?
已知: 直线a∥平面α, 直
求证:平面α⊥平面β.效果:通过以上的审题和分析
了题意并数学化,同时大脑中有了
(二)通过探求解题方法,培
习惯
在波利亚的解题表中,拟定计划是关键环节,“拟定计划”的过程是在“过去的经验和已有的知识”基础上,探索解题思路的发现过程。“拟定计划”的过程其实就是不断变换问题的过程,把复杂的问题向简单的问题转化,陌生的问题向熟悉的问题转化,最终把待解决的问题化归为已解决的或易解决的问题,这样在探索解题思路的过程中自然而然地培养了学生拟定解题计划的习惯。学生有了计划, 就不会拉下已知条件, 就会考虑解题的优先顺序,有清晰的目标,就可以通过计划的实施来实现解题的目标。
讲解第二步、拟定计划:
怎样证明两个平面垂直?
要证明平面α⊥平面β, 只要在其中一个平面内找到另一个平面的垂线即可。
怎样找到另一个平面的垂线呢?
由直线a⊥平面β, 根据直线和直线平行的性质定理, 只要在平面α内找到一条和直线a平行的直线, 这直线必定垂直于平面β。
怎样在平面α内找到这条直线呢?
而由直线和平面平行的性质定理可知, 只须过直线a任意作一个平面γ和平面α相交于直线b, 则交线b⊥平面β, 由此可证明结论成立.解题计划:直线a∥平面α,可找平面α内的直线b,a∥b可得直线b⊥平面β,b⊥平面β且平面α经过直线b结论可得证。
(三)通过实现解题计划,培养学生将计划付诸实现的习惯
想出一个计划,产生一个求解的念头是不容易的,要成功,需要有许多条件,如已有的知识、良好的思维习惯等。我们要把来之不易的好计划好念头付诸实现,在解题计划的实现过程中我们必须充 a线a⊥平面β.已知条件,使学生弄清一个立体模型.养学生拟定解题计划的实细节并耐心地检查每一个细节,直到每一点都完全清楚,没有任何可能隐藏错误的含糊之处为止。在这个过程中教师要注意培养学生的耐心和恒心,要时时提醒学生自己解题的计划是什么?按照解题计划坚持让学生检查每一步骤,这对职业中学的学生而言尤其重要,因他们的关键是踏踏实实的做每一件事情,将计划执行到底。
讲解第三步、实现计划:
证明:过直线a任作一个
直线b
直线a∥平面α a∥直线a⊥平面β
b⊥平面β a平面γ, 和平面α相交于而平面α过直线b,则平面α⊥平面β.检查:直线和平面平行的性质定理,直线和直线平行的性质定理,平面和平面垂直的判定定理,三个定理清晰保证每步成立。
(四)通过解题回顾, 培养学生主动回顾反思的习惯
即使是相当好的学生, 当他得到问题的解答, 并且很干净利落地写下论证后, 就会合上书本, 找点别的事来干干。这样做, 他们就错过了解题的一个重要而有教益的方面。
培养学生对自己的解题过程进行回顾反思的习惯,提高学生的思维自我评介水平,这是提高学习效率,培养数学能力的有效的方法。解题是学好数学的必由之路,养成对自己的解题过程进行回顾反思的习惯是具有正确的解题思想的体现。如果在获得正确答案后就此终止,不对解题过程进行回顾和反思,那么解题活动就有可能停留在经验水平上,事倍功半;如果在每一次解题以后都以对自己的思路作自我评价,探讨成功的经验或失败的教训,那么学生的思维就会在更高的层次上进行再概括,并促使学生的思维进入理性认识阶段,事半功倍,同时可能会产生创新的好念头。因此,为了提高数学学习效率,必须加强正确的解题思想教育,使学生养成回顾反思的习惯。
讲解第四步、回顾:
回顾解题过程可以看到, 解题首先要弄清题意, 从中捕捉有用的信息, 同时又要及时提取记忆中的有关知识, 来拟定出一个成功的计划。此题我们在思维策略上是二层次解决问题, 首先根据直线和平面平行的性质定理找到直线b, 然后根据直线和直线平行的性质定理及平面与平面垂直的判定定理得证。
四、教师应更新教育观念 ,摆出良好姿态
数学家乔治·波利亚在他的《怎样解题》一书中自始至终体现出对学生的关怀和设身处地地为学生考虑的思想。因此,我们职业学校的教师应转变教育思想,树立起为学生服务观念, 摆出良好姿态面对我们的学生,我们要相信每个学生都是有能力学好的。给予学生更多的人文关怀,教师在整个教学过程中应从学生的角度出发,考虑学生的学习感受,特别对于基础差的学生,更不能带有偏见、抱怨和漠然的态度,应尊重他们受教育的权利,设计出符合学生特点的课堂教学,更好地为学生服务。本着这样一种观念,就会创造出一种让学生处处感到被信任的氛围,没有怀疑,只有理解,其结果则会培养学生的自觉意识,增强自律能力,逐步养成良好的学习习惯。这就要求教师要做到:
1、要热爱学生,这是达到民主和谐的基础,没有爱就没有教育.2、要建立平等的师生关系,教师要放
下架子,把自己当作学生中的一员,使自己成为既是学生学习的指导者,又是合作者,积极参与学生的讨论、交流,经常用商量的口吻进行教学。
3、要正视学生的潜能,承认学生能主动发展,视教学过程为学生的发现、创造的过程,而不仅是知识获得的过程。
参考文献:
G.波利亚著<<怎样解题>>阎育苏译
<<数学解题思维策略>>刘云章 赵雄辉 编
从<<怎样解题>>谈例题教学何双谊高中数学教与学2004 年第12期
<<波利亚的怎样解题表>>罗增儒
罗新兵中学数学教学参考2004 年第4期