波利亚-怎样解题.ppt课件.ppt
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1、波利亚-怎样解题主要内容介绍关于波利亚关于波利亚 波利亚生平简介波利亚生平简介 波利亚数学成就波利亚数学成就 波利亚与他的波利亚与他的怎样解题怎样解题第一章在教室中第一章在教室中 目的目的 主要部分,主要问题主要部分,主要问题前言:关于波利亚波利亚的生平简介波利亚的生平简介波利亚的数学成就波利亚的数学成就波利亚与他的波利亚与他的怎样解题怎样解题波利亚生平简介波利亚(波利亚(George PolyaGeorge Polya,1887-19851887-1985),美籍),美籍匈牙利数学家。生于布达佩斯,卒于美国。青匈牙利数学家。生于布达佩斯,卒于美国。青年时期曾在布达佩斯、维也纳、巴黎等地攻读年
2、时期曾在布达佩斯、维也纳、巴黎等地攻读数学、物理和哲学,获博士学位。数学、物理和哲学,获博士学位。19141914年在瑞年在瑞士苏黎世工业大学任教,士苏黎世工业大学任教,19381938年任数理学院院年任数理学院院长。长。19401940年移居美国,历任布朗大学、斯坦福年移居美国,历任布朗大学、斯坦福大学教授。大学教授。19631963年获美国数学会功勋奖。他是年获美国数学会功勋奖。他是法国科学院、美国全国科学园和匈牙利科学院法国科学院、美国全国科学园和匈牙利科学院的院士。的院士。 著作:著作:怎样解题怎样解题、数学的发现数学的发现、数数学与猜想学与猜想等,这些书被译成很多国家的文字等,这些书
3、被译成很多国家的文字出版,成了世界范围内的数学教育名著。出版,成了世界范围内的数学教育名著。波利亚的数学贡献波利亚在数学的广阔领域内有精深的造诣。他波利亚在数学的广阔领域内有精深的造诣。他的数学研究的最显著特点是他有极为广泛的兴的数学研究的最显著特点是他有极为广泛的兴趣,对实变函数、复变函数、概率论、纵使数趣,对实变函数、复变函数、概率论、纵使数学、数论,几何和微分方程等若干分支领域都学、数论,几何和微分方程等若干分支领域都做出了开创性的贡献,留下了以他的名字命名做出了开创性的贡献,留下了以他的名字命名的术语和定理。的术语和定理。另外,他一生发表达另外,他一生发表达200200多篇论文和许多专
4、著,多篇论文和许多专著,他的论文被收集整理成四卷本的论文集,由美他的论文被收集整理成四卷本的论文集,由美国麻省理工学院出版社出版国麻省理工学院出版社出版( (前两卷在前两卷在19741974年出年出版,后两卷在版,后两卷在19841984年出版年出版) ) 波利亚与他的怎样解题 波利亚热心数学教育,十分重视培养学生思考问题分波利亚热心数学教育,十分重视培养学生思考问题分析问题的能力。他认为中学数学教育的析问题的能力。他认为中学数学教育的根本宗旨根本宗旨是是“教会教会年轻人思考年轻人思考”。学习数学的主要目的在于解题。学习数学的主要目的在于解题。波利亚致力于解题的研究,为了回答波利亚致力于解题的
5、研究,为了回答“一个好的解法是如一个好的解法是如何想出来的何想出来的”这个令人困惑的问题,他专门研究了解题的这个令人困惑的问题,他专门研究了解题的思维过程,并把研究所得写成思维过程,并把研究所得写成怎样解题怎样解题一书。一书。怎样解题怎样解题这本书的核心是:他分解解题的思维过程这本书的核心是:他分解解题的思维过程得到的一张得到的一张怎样解题怎样解题表。这张表包括四大步骤:表。这张表包括四大步骤:“弄清问题弄清问题”、“拟定计划拟定计划”、“实现计划实现计划”和和“回回顾顾”。其中,对第二步即。其中,对第二步即“拟定计划拟定计划”的分析是最为引的分析是最为引人入胜的。人入胜的。他认为只要解题按照
6、这四个步骤去做,必定成功。他认为只要解题按照这四个步骤去做,必定成功。他指出寻找解法实际上就是他指出寻找解法实际上就是 找出已知数与未知数之间找出已知数与未知数之间的联系,如果找不出直接联系,你可能不得不考虑辅助的联系,如果找不出直接联系,你可能不得不考虑辅助问题。最终得出一个求解计划。问题。最终得出一个求解计划。 他把寻找并发现解法他把寻找并发现解法的思维过程分解为五条建议和的思维过程分解为五条建议和2323个具有启发性的问题,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的它们就好比是寻找和发现解法的思维过程的 慢动作镜慢动作镜头头 ,使我们对解题的思维过程看得见,摸得着。,使我
7、们对解题的思维过程看得见,摸得着。波利亚的波利亚的怎样解题怎样解题表的精髓是:启发你去联想。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。的建议和启发性问题吧。 你以前见过它吗?你是否见你以前见过它吗?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?看着未知数问题?你是否知道一个可能用得上的定理?看着未知数试指出一个具有相同未知数或相似未知数的熟悉的问题。试指出一个具有相同未知数或相似未知数的熟悉的问题。
8、波利亚的怎样解题被译成16种文字,仅平装本就销售100万册以上。著名数学家瓦尔登1952年2月2日在瑞士苏黎世大学的会议致词中说:“每个大学生,每个学者,特别是每个老师都应该读读这本引人入胜的书”。我想,波利亚关于怎样解题的思想对于广大中学生同样也是非常需要的和有益的。第一章 在教室中目的目的主要问题主要问题, ,主要部分主要部分一、目的帮助学生帮助学生问题、建议、思维活动问题、建议、思维活动普遍性普遍性常识常识教师与学生,模仿与实践教师与学生,模仿与实践(一)帮助学生波利亚说:波利亚说:“教师最重要的任务就是帮助学生教师最重要的任务就是帮助学生”,“教教师对学生应当设身处地,应当了解学生情况
9、,应当弄清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,并且能提出一个学生自己可能会产生学生正在想什么,并且能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。的问题,或者指出一个学生自己可能会想出来的步骤。”1.1.以发展的眼光看待学生间的差异以发展的眼光看待学生间的差异 有人的地方就有差异,因此我们必须承认差异的存在。对有人的地方就有差异,因此我们必须承认差异的存在。对于个体差异,作为老师要能注意到其潜能的一些特点。比如于个体差异,作为老师要能注意到其潜能的一些特点。比如有人以言语见长;有的却以动作技能超凡;有的惯于形象思有人以言语见长;有的却以动
10、作技能超凡;有的惯于形象思维;而有的抽象思维占优势。所以对于有差异的个体,既要维;而有的抽象思维占优势。所以对于有差异的个体,既要发现他们潜能的优势,也要考虑如何帮助他们扬长避短,以发现他们潜能的优势,也要考虑如何帮助他们扬长避短,以点带面,最终获得全面的发展。点带面,最终获得全面的发展。教师应该怎样帮助学生?2. 2. 帮助学生树立自信心帮助学生树立自信心首先,要乐于给予你的学生他们需要或渴望的额外的帮首先,要乐于给予你的学生他们需要或渴望的额外的帮助助 。其次,要认真检查、监督学生的学习。其次,要认真检查、监督学生的学习。 3.3.教学相长,和谐师生关系教学相长,和谐师生关系 新课程要求改
11、变师生间的关系。提倡要建立民主、平新课程要求改变师生间的关系。提倡要建立民主、平等的师生关系。教师要爱护学生、尊重学生,要善于与等的师生关系。教师要爱护学生、尊重学生,要善于与学生平等交流、善于与学生沟通心灵。教师要转变学生学生平等交流、善于与学生沟通心灵。教师要转变学生观:弟子不必不如师,要与学生共同发展,共同学习,观:弟子不必不如师,要与学生共同发展,共同学习,共同成长。教师要树立以学生为本,以学生的发展为本共同成长。教师要树立以学生为本,以学生的发展为本的教育理念。因为教师教学的最终目的是为了学生的发的教育理念。因为教师教学的最终目的是为了学生的发展。在教学中要注意师生间的互动、学生间的
12、互动,尤展。在教学中要注意师生间的互动、学生间的互动,尤其要注意学生之间的互动。使他们探究学习、主动发展。其要注意学生之间的互动。使他们探究学习、主动发展。在这个过程中,教师要做好反馈工作,根据学生的实际在这个过程中,教师要做好反馈工作,根据学生的实际及时进行调整,力求做到兼顾到每一位学生,同时有要及时进行调整,力求做到兼顾到每一位学生,同时有要使教学工作向着有利于学生发展的方向发展。使教学工作向着有利于学生发展的方向发展。4.4.让不同的人在数学上得到不同的发展,特别让不同的人在数学上得到不同的发展,特别是使学习困难的学生化被动学习为主动学习是使学习困难的学生化被动学习为主动学习 作为老师,
13、要面向每一位同学,鼓励大家要认真思考,然后每一位成员阐述自己的想法,最后由发言人发言(经常轮换角色)。强迫他接受知识,教师则适时的给予激励。在他们听到你真棒!、你真聪明!等这些鼓励的话时,就能尝到成功的甜头,大家都跃跃欲试。逐步学会思考、学会不懂多问、主动探求知识。 1.1.以发展的眼光看待学生间的差异以发展的眼光看待学生间的差异 有人的地方就有差异,因此我们必须承认差异的存在。对有人的地方就有差异,因此我们必须承认差异的存在。对于个体差异,作为老师要能注意到其潜能的一些特点。比如于个体差异,作为老师要能注意到其潜能的一些特点。比如有人以言语见长;有的却以动作技能超凡;有的惯于形象思有人以言语
14、见长;有的却以动作技能超凡;有的惯于形象思维;而有的抽象思维占优势。所以对于有差异的个体,既要维;而有的抽象思维占优势。所以对于有差异的个体,既要发现他们潜能的优势,也要考虑如何帮助他们扬长避短,以发现他们潜能的优势,也要考虑如何帮助他们扬长避短,以点带面,最终获得全面的发展。点带面,最终获得全面的发展。教师应该怎样帮助学生?2. 2. 帮助学生树立自信心帮助学生树立自信心首先,要乐于给予你的学生他们需要或渴望的额外的帮首先,要乐于给予你的学生他们需要或渴望的额外的帮助助 。其次,要认真检查、监督学生的学习。其次,要认真检查、监督学生的学习。 3.3.教学相长,和谐师生关系教学相长,和谐师生关
15、系 新课程要求改变师生间的关系。提倡要建立民主、平新课程要求改变师生间的关系。提倡要建立民主、平等的师生关系。教师要爱护学生、尊重学生,要善于与等的师生关系。教师要爱护学生、尊重学生,要善于与学生平等交流、善于与学生沟通心灵。教师要转变学生学生平等交流、善于与学生沟通心灵。教师要转变学生观:弟子不必不如师,要与学生共同发展,共同学习,观:弟子不必不如师,要与学生共同发展,共同学习,共同成长。教师要树立以学生为本,以学生的发展为本共同成长。教师要树立以学生为本,以学生的发展为本的教育理念。因为教师教学的最终目的是为了学生的发的教育理念。因为教师教学的最终目的是为了学生的发展。在教学中要注意师生间
16、的互动、学生间的互动,尤展。在教学中要注意师生间的互动、学生间的互动,尤其要注意学生之间的互动。使他们探究学习、主动发展。其要注意学生之间的互动。使他们探究学习、主动发展。在这个过程中,教师要做好反馈工作,根据学生的实际在这个过程中,教师要做好反馈工作,根据学生的实际及时进行调整,力求做到兼顾到每一位学生,同时有要及时进行调整,力求做到兼顾到每一位学生,同时有要使教学工作向着有利于学生发展的方向发展。使教学工作向着有利于学生发展的方向发展。(二)问题、建议、思维活动亚里士多德说过:亚里士多德说过:“思维从对问题的惊讶开始。思维从对问题的惊讶开始。数学解题的思维过程是指从理解问题开始,从经过探数
17、学解题的思维过程是指从理解问题开始,从经过探索思路,转换问题直至解决问题,进行回顾的全过程索思路,转换问题直至解决问题,进行回顾的全过程的思维活动。的思维活动。 首先要给学生思考的时间,数学学习是通过思考进行首先要给学生思考的时间,数学学习是通过思考进行的,没有学生的思考就没有真正的数学学习,而思考的,没有学生的思考就没有真正的数学学习,而思考问题是需要一定的时间的。问题是需要一定的时间的。 其次是启发要与学生的思维同步。其次是启发要与学生的思维同步。 (三)普遍性问题具有普遍适应性。问题具有普遍适应性。 提问题与建议的重要特点之一是普遍性,例如:未知提问题与建议的重要特点之一是普遍性,例如:
18、未知数是什么数是什么? ?已知数是什么已知数是什么? ?条件是什么条件是什么? ?这些问题都是普这些问题都是普遍适用的,对于所有各类问题,我们提出这些问题都会遍适用的,对于所有各类问题,我们提出这些问题都会取得良好效果。它们的用途不限于任何题目。我们的问取得良好效果。它们的用途不限于任何题目。我们的问题可以是代数的或几何的,数学的或非数学的,理论的题可以是代数的或几何的,数学的或非数学的,理论的或实际的,一个严肃的问题或仅仅是个谜语。这没什么或实际的,一个严肃的问题或仅仅是个谜语。这没什么差别,上述问题都是有意义的,而且有助于我们解题。差别,上述问题都是有意义的,而且有助于我们解题。问题难易适
19、中。问题难易适中。 问题太难,不符合学生的知识水平和接受能力,会造问题太难,不符合学生的知识水平和接受能力,会造成冷场,达不到目的,过浅对答如流,无助于思维的锻成冷场,达不到目的,过浅对答如流,无助于思维的锻炼。国外研究表明:探测问题的难度可用公式:炼。国外研究表明:探测问题的难度可用公式:1 1减去减去(通过的人数除以全班人数)来算,如果得数在(通过的人数除以全班人数)来算,如果得数在0.3-0.3-0.80.8就可视为适中,如果得数在就可视为适中,如果得数在0.30.3以下或超过以下或超过0.80.8则是则是要求太低或过高。要求太低或过高。教师要根据题目的特点和学生的思维发展水平使学生掌教
20、师要根据题目的特点和学生的思维发展水平使学生掌握一些常用的解题策略握一些常用的解题策略。 (五)教师与学生,模仿与实践当教师向学生提出表中的问题或建议时,他可能有两个当教师向学生提出表中的问题或建议时,他可能有两个目的:第一,帮助学生解决手头的问题;第二,培养学目的:第一,帮助学生解决手头的问题;第二,培养学生将来能够独立解题的能力。生将来能够独立解题的能力。解题是一种本领,是只有模仿和实践才能实现的本领。解题是一种本领,是只有模仿和实践才能实现的本领。教师通过培养学生的兴趣,然后给他们提供大量的机会去模仿与实践。二、主要部分,主要问题波利亚解题表波利亚解题表不同的方法不同的方法教师的提问教师
21、的提问好问题与坏问题好问题与坏问题(一)波利亚解题表1.1.弄清问题弄清问题2.2.拟定计划拟定计划3.3.实现计划实现计划4.4.回顾回顾1.弄清问题弄清问题就是重述问题,教会学生形成正确的审题弄清问题就是重述问题,教会学生形成正确的审题方法方法 。 首先,必须让学生了解问题的文字叙述。首先,必须让学生了解问题的文字叙述。 已知是什么已知是什么? ? 未知是什么未知是什么? ? 题目要求你干什么题目要求你干什么? ?可可否画一个图形否画一个图形? ?可否数学化可否数学化? ? 其次,要教会学生形成正确的审题方法。其次,要教会学生形成正确的审题方法。教师可以教学生利用数学语言的转换来培养学生好
22、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。的审题习惯,形成正确的审题方法。 另外,还要注意引导学生挖掘已知条件另外,还要注意引导学生挖掘已知条件与所求之间的关系,特别是挖掘题中的隐含条件。与所求之间的关系,特别是挖掘题中的隐含条件。 怎样解题表-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?例子:已知长方体的长、宽、高,求其对角线长度。 从例题中我们会发现问题:从例题中我们会发现问题:未知数是?对角线未知数是?对
23、角线已知数是?长、宽、高已知数是?长、宽、高用哪个字母代表未知数?用哪个字母代表未知数?X X长、宽、高用哪个字母表示?长、宽、高用哪个字母表示?a,b,ca,b,c联系联系a,b,ca,b,c与与x x的条件是?的条件是?X X是长方体对角线,是长方体对角线,a,b,ca,b,c是长方体的是长方体的长、宽、高长、宽、高这个问题的条件是否充分,能否确定未知数这个问题的条件是否充分,能否确定未知数x x?充分,如果知?充分,如果知道道a,b,c,a,b,c,就能确定长方体,知道长方体就可以确定对角线。就能确定长方体,知道长方体就可以确定对角线。2.拟定计划首先,教师愿意向学生暴露自己的思维过程。
24、当学生问首先,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。找解决问题的思想方法。 其次,教师应指导学生对数学解题过程进行分析、归纳,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。数学的思想和方法。 怎样解题表-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
25、得上的定理?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者相似未知数的熟看着未知数,试想出一个具有相同未知数或者相似未知数的熟悉的问题。这是有一个与你现在的问题相关,且早已解决的问悉的问题。这是有一个与你现在的问题相关,且早已解决的问题。你能不能利用它们?你能利用它的结果吗?你能利用它的题。你能不能利用它们?你能利用它的结果吗?你能利用它的方法吗?为了能够利用它,你是否应该引入某些辅助元素?你方法吗?为了能够利用它,你是否应该引入某些辅助元素?你能不能够重新叙述这个问题?你能不能用不同的方法重新叙述能不能够重新叙述这个问题?你能不能用不同的方法
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