学生在课内和课外阅读过不少反映古人非凡智慧的历史故事,这些历史故事中所包含的智慧和策略应用于数学学习,可以收到举一反三、启迪思维之效,对于学生感悟解题策略,提高分析解决问题的能力,大有裨益。现举几例。
一、曹冲称象与转化策略
三国时,曹操的一位朋友用船给他送来一头大象,曹操很想知道大象的重量,可大象太重无法直接称量,众大臣冥思苦想仍不得法。这时,聪明的曹冲想到了一个方法:把不能直接称量的大象体重转化为能直接称量的石头重量。就是先把大象牵到船上,在船身刻上水位线,再从船上牵下大象,把石头一块块装上船,直到水位线与大象在船上时刻划的水位线相同,然后卸下石头,称出石头重量,由此间接测出大象的体重。
曹冲思考、解决称象的问题运用了转化策略。数学学习中,学生如能掌握这种转化策略,在遇到一些数量关系复杂、隐蔽而难以解决的问题时,就可通过某种转化过程,使生疏的问题熟悉化、抽象的问题具体化、复杂的问题简单化,从而顺利解决问题。
例1:一条横截面是梯形的水渠,它的下底宽1米,上口宽2米,水深1.2米,如果渠中水流的速度是每小时200米,求1小时流过的水有多少立方米?
分析与解:这是一个求流水量的问题,比较抽象,解题时,可引导学生运用转化策略将问题划归为一个等价可解的问题:求横截面是梯形的直棱柱体积问题,列式为:(2+1)×1.2÷2×200=360(立方米)。
例2父子俩的年龄和为63岁,父亲年龄的1/5与儿子年龄的1/2相等,求父子俩的年龄各为多少岁?
分析与解:把已知条件“父亲年龄的1/5与儿子年龄的1/2相等”转化为:父亲与儿子的年龄比是5:2,进而推出新的数量关系:“父亲年龄为父子俩年龄和的5/7,儿子年龄为父子俩年龄和的2/7”“父亲的年龄是儿子年龄的5/2倍,儿子年龄是父亲年龄的2/5”。这样,一经转化本是复杂的问题就变得十分简单。
父亲的年龄为:63×5/7=45(岁)或63÷(1+2/5)=45(岁)。
儿子的年龄为:63×2/7=18(岁)或63÷(1+5/2)=18(岁)。
二、司马光砸缸与逆向策略
司马光砸缸的故事是学生很熟悉的历史故事:一个小伙伴不慎跌人装满水的大缸中,司马光和伙伴们人小个矮,无法将缸内的小伙伴拉出,在使“人离开水”的情急之中,司马光想到了使“水离开人”的办法,用石头砸破缸,让水流走,救出了小伙伴。真可谓聪明之举。
司马光砸缸把“人离开水”变为“水离开人”,运用的就是一种逆向策略。数学学习中,有些问题正向思考,往往思绪繁琐,甚至束手无策而无法解答。此时,可以从问题出发,一步一步逆向推理寻找解决问题所需的条件,从而发现数量之间的本质联系,使问题迅速得到解决。
例3:某数加25,再除以5,再减去15,然后乘以7,最后得70,求某数。
分析与解:从条件“最后得70”逆向分析,如果不乘以7,结果应为70÷7=10;如果不减去15,此数应是10+15=25;如果不除以5,此数应为25×5=125;如果不加上25,某数应是125-25=100。
例4:一本书,小亮第一天读全书的1/2少10页,第二天读余下的3/5多3页,还剩25页没读。这本书共有多少页?
分析与解:从问题出发,以还剩25页没读为着眼点,进行逆向分析比顺向分析要方便得多。还剩下25页是第二天读余下的3/5多3页后剩下的页数,因而第二天读余下的3/5后应剩25+3=28(页),所以第一天读完全书的1/2少10页后余下的页数应当是28÷(1-3/5)=70(页)。如果第一天刚好读完全书的1/2而不少10页,就会余下70-10=60(页),所以全书的页数应当是60÷(1-1/2)=120(页)。
三、鲁班造锯与联想策略
鲁班造锯是人们熟悉的又一个历史故事。当鲁班的手不慎被丝茅草割破后,他仔细观察,发现丝茅草的叶子边沿布满小齿,于是便产生联想,根据丝茅草的结构和特征发明了锯子。
鲁班发明锯子实际上运用了联想策略。数学学习中,教师引导学生从一个生疏问题联想到一个相似且熟悉的问题,可以帮助学生突破感官的时空限制,扩大感知领域,把以前认识的事物与所要解决的问题联系起来,丰富学生的认识,发展学生的思维,促使学生有所发现、有所创造,找到解决问题的途径,培养学生的创造能力。
例5:从时钟指向4点开始,至少经过多少分钟,分针和时针才能重合?
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