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能不能使用適當的解題策略,是解題成功與否的關鍵,以下是幾位學 者關於數學解題策略的研究成果:

Polya (1945)提出了了解問題、擬定計劃、執行計劃以及回顧等四個解 題歷程階段,而在四個階段中,各自提出了一些相關的解題策略:

表 2-3-01

Polya (1945)的解題歷程四階段

了解問題

未知數是什麼?已知數據是什麼?條件是什麼?

滿足條件是否可能?要確定未知數,條件是否充分?

或者它是否不充分?或者是多餘的?或者是矛盾的?

畫張圖,引入適當的符號。

把條件的各部分分開,你能否把它寫下來?

擬定計劃

你以前見過它嗎?你是否見過相同的問題而形式稍有不同?

你是否知道與此有關的問題?你是否知道一個可能用得上的定 理?

看著未知數,試想出一個具有相同未知數或相似未知數的熟悉 問題。

這裡有一個與你現在的問題有關,且早已解決的問題。

你能不能利用它?你能利用它的結果嗎?你能利用它的方法 嗎?為了能利用它,你是否應該引入某些輔助元素?

你能不能重新敘述這個問題?你能不能用不同的方法重新敘述 它?

回到定義去。

如果你不能解決所提出的問題,可先解決一個與此有關的問 題。你能不能想出一個更容易著手的有關問題?一個更普遍的

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Kilpatrick (1967)的解題歷程階段與相關策略

了解問題

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回顧

檢查結果是合理的。

檢查結果滿足情況。

回溯論點的步驟。

由其他方法取得結果。

Schoenfeld (1985)提出了讀題、分析、探索、計劃和執行、驗證及轉移 等六個解題歷程階段,並針對其中的分析、探索與驗證三個階段,提出一 些經常使用到的啟發法( frequently used heuristics):

表 2-3-03

Schoenfeld (1985)所提出常用的啟發法

分析

1. 盡可能的畫圖幫忙了解題意或解題。

2. 檢查特例:

a.取特殊值作為問題的例子使我們對問題有較具體的"感覺"。

b.檢驗極端的例子來探索可能的範圍。

c.按照順序取整數參數值等於 1,2,3,…,找尋其規律。

3. 試著簡化問題:

a. 利用對稱性。

b.不失一般性的討論方式。

探索

1. 考慮實質上相等的問題:

a.藉由等價的條件來取代問題中的條件。

b.用不同的方式重組問題中的元素。

c.引入輔助元素。

d.用下列方式重構問題:

(i) 改變題目的背景或外表的符號、形式。

(ii) 考慮歸謬法或倒置法。

(iii) 假定你有解法,由此導出它的性質。

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2. 考慮稍微地修改過的題目:

a. 選擇子目標。

(想辦法得到情況裡的部分結果,或滿足部分條件的解答) b.放鬆問題中的某一條件然後試著重新收緊。

c.分解問題的每一種情況然後逐一進行。

3. 考慮大幅地修改過的題目:

a.用較少的變數建構類似的問題。

b.改變一個變項以決定該變項的影響。

c.試著開拓任何有關的問題,它們擁有相似的:

(i) 形式 (ii) 已知條件 (iii) 結論

記得:當處理較為簡單、有關的問題時,你應該試著利用結果和解 法在被給定的問題上。

驗證

1. 你的解法能通過這些特定的檢定嗎?

a.使用了所有有關的資料嗎?

b.它合乎合理的估計或預測嗎?

c.它禁得起對稱性、維度和比例的檢定嗎?

2. 它能這些一般的檢定嗎?

a.它能用不同的方式獲得嗎?

b.它能藉由特例具體化嗎?

c.它能被簡化成已知的結果嗎?

d.它能被用來產生一些已知的結果嗎?

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Webb (1975)則是將解題策略分成了一般策略和特殊策略兩部分:

表 2-3-04

Webb (1975)解題策略與相關內容

一般策略

1. 能用另一種方法解題。

2. 想出一個明智的觀念。

特殊策略

1. 使用增進記憶的符號。

2. 畫圖表徵。

3. 回憶相關問題。

4. 使用歸納推理。

5. 應用特殊化。

6. 使用逐步漸進。

7. 檢查解答是否合乎條件。

在國內研究方面,朱中梧(2003)針對國小一般能力資優生的研究結果發 現,學生常見的解題策略有:憶取架構數學經驗、簡化問題、圖畫表徵、

猜測與檢核、連續漸進、規納推理、發現關係、直觀法、應用代數式、尋 找規律、做資料表、拼湊數字、嘗試錯誤等。

黃家杰,梁淑坤(2006)對小學三年級的一般智能資優資源班的新生所做 的數學解題歷程與策略之分析中發現,學生的解題策略有抽象表徵、逆 推、歸納尋找規律性與嘗試錯誤等。

劉貞宜(2000)在其研究中將解題策略歸納成 15 項:

(1)畫圖表徵。

(2)以字詞、圖形、或符號等方式來簡化問題。

(3)回憶相關問題。

(4)嘗試錯誤。

(5)應用特殊化。

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(6)使用連續漸進法。

(7)從現況向目標倒退思考。

(8)使用演繹法。

(9)使用歸納推理法。

(10)運用類化和隱喻法。

(11)常常詢問自己問題解決方法的存在性與唯一性。

(12)以不同的方式提出問題,並口述問題。

(13)常自問所提問題的前提是否具有可靠性。

(14)以算式檢查解答是否合乎條件。

(15)與人談論問題。

綜合上述學者的研究,並配合本研究的數學問題,研究者提出了畫圖 表徵、回想過去數學經驗、改變簡化問題、分類討論、列舉法、正面算 法、反面算法、猜測答案或放棄等 8 個解題策略,做為本研究的解題策略 架構。

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