費嶺峰++朱國榮
【摘 要】“問題解決”的核心價值,在于引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷過程,積累問題解決的活動經(jīng)驗。人教版“用面積知識解決問題”是一節(jié)典型的問題解決課,教師在教學(xué)時可以從問題解決的教學(xué)價值思考入手,設(shè)計從“一般”到“特殊”的學(xué)習(xí)路徑,結(jié)合“問題提出”“信息分析”“典型問題的解答”與“變式拓展練習(xí)”等環(huán)節(jié),通過拉長過程,引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)問題解決中的經(jīng)驗形成。
【關(guān)鍵詞】問題解決 拉長過程 活動經(jīng)驗 經(jīng)驗形成
【課前思考】“問題解決”僅僅是已學(xué)知識技能的練習(xí)鞏固與簡單應(yīng)用嗎?
“用面積知識解決問題”一課是人教版教材三年級下冊第五單元例8的內(nèi)容。在學(xué)習(xí)這個內(nèi)容前,學(xué)生已經(jīng)結(jié)合教材例1~例7內(nèi)容(如左圖)的學(xué)習(xí),理解了“面積”,知道了一些常用“面積單位”,學(xué)會了長方形、正方形的面積計算方法,以及有了面積單位間的進(jìn)率的學(xué)習(xí)作基礎(chǔ)。那么,現(xiàn)在我們要問:作為本單元的最后一節(jié)內(nèi)容,例8的學(xué)習(xí),僅僅是前面所學(xué)知識技能的練習(xí)鞏固與簡單應(yīng)用嗎?
從教材內(nèi)容編排(如左圖)分析,教材例題為:一個長6米、寬3米的客廳地面,用邊長3分米的正方形地磚鋪,需要多少塊?
由于例題中兩個圖形提供的長度單位不同,所以在解決此問題過程中,除了解題思路用到“長方形、正方形的面積計算”方面的知識之外,還需要用到“單位間化聚”的知識。教學(xué)意圖很明顯,即結(jié)合“大圖形中包含幾個小圖形”的問題解決過程,鞏固長、正方形面積計算及面積單位化聚的知識。而且這樣的意圖,在教材“分析與解答”及“回顧與反思”環(huán)節(jié)中,同樣可以明確看到。只是從“大圖形中包含有幾個小圖形”問題的學(xué)習(xí)價值上思考,作為一類討論圖形面積之間關(guān)系的問題,是一種比較典型的“與面積相關(guān)的問題”,將會在后續(xù)知識的學(xué)習(xí)中多次出現(xiàn)。
比如:(1)把一塊長2米,寬1米的鐵皮,剪成兩條直角邊均為0.5米的三角形鐵片,可以剪多少塊?(“鐵皮”換成“布匹”,“三角鐵”換成“三角巾”也可)
(2)明明家的客廳要鋪地磚(如右圖)。如果用邊長為整分米的正方形地磚鋪滿客廳(使用的地磚都是整塊),可以選擇邊長是幾分米的地磚?
(3)在一個長20米,寬15米的果園里種果樹。每棵果樹的占地是一個面積為4平方米的正方形。這個果園里最多可以種果樹多少棵?
……
類似于這樣的問題,都可以看成是以例8的問題為基本模型。因此,本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),目標(biāo)僅僅定位于運用所學(xué)知識(如面積計算方法、長度單位、面積單位的化聚等)解決問題,顯然是不夠的。如能引導(dǎo)學(xué)生回歸“面積意義”的本源,結(jié)合面積意義的深入理解,拉長解決問題策略探索的體驗過程,積累相應(yīng)的問題解決的活動經(jīng)驗,是否能更好地實現(xiàn)本例題的學(xué)習(xí)價值呢?
我們認(rèn)為,如此類“計算大圖形中包含有幾個小圖形”的問題,涉及的知識雖然與面積知識相關(guān),但解決此類問題的思路卻不止“分別計算出大圖形面積和小圖形面積,再用‘大圖形面積÷小圖形面積求得塊數(shù)”這一條。況且因為這條路徑只能解決如例8“大圖形里包含整數(shù)個小圖形”的特殊情況,而無法直接解決“商是非整數(shù)”的情況,顯然不具有普適性。
事實上,解決此類問題還有一種更具普適性的方法,即結(jié)合面積探究中的動手操作——“擺(或畫)小方塊”的活動經(jīng)驗,直觀找到相應(yīng)的“塊數(shù)”。這條路徑可以解決此類問題中的任意情況。而且這條路徑,因為從圖形中的“長度要素”切入,為后續(xù)如上面提到的“剪三角鐵”“果樹棵數(shù)”“客廳地磚邊長”等應(yīng)用問題的解決有相應(yīng)的借鑒作用。
基于以上分析,我們將此課的教學(xué)目標(biāo)確定如下:
1.結(jié)合“大圖形中包含幾個小圖形”的問題解決過程,感知此類問題的結(jié)構(gòu)特點,并能根據(jù)問題的特點采用“擺(或畫)”的方法或利用“面積”之間關(guān)系的方法解決此類問題,提高學(xué)生合理選擇方法解決問題的能力。
2.結(jié)合“大圖形中包含幾個小圖形”的問題解決過程,進(jìn)一步鞏固長方形、正方形的面積計算方法,熟練面積單位化聚的技能,提高學(xué)生的運算能力。
【教學(xué)實踐】設(shè)計從“一般”到“特殊”的學(xué)習(xí)路徑,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷問題解決的全過程
經(jīng)過解讀,我們發(fā)現(xiàn),教材本身提供的例題,因為解決的是一個特殊問題(即大圖形中正好包含整數(shù)個小圖形),學(xué)生對“大圖形面積÷小圖形面積=包含的塊數(shù)”的方法比較容易理解,而對“沿著長鋪的塊數(shù)×沿著寬鋪的塊數(shù)=總塊數(shù)”的方法則比較難以認(rèn)可或接受。學(xué)習(xí)后,往往會形成“求大圖形里包含幾個小圖形的問題,只要用大圖形面積÷小圖形面積”的思維定勢,不利于學(xué)生對一般方法的理解與掌握。因此,我們將整節(jié)課的學(xué)習(xí)路徑進(jìn)行了重新設(shè)計,從“一般”情況切入,有意識地放大了引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷問題解決的全過程,為學(xué)生獲得更為豐富的解決此類問題的活動經(jīng)驗提供幫助。整節(jié)課主要通過四個層次的活動展開教學(xué)。
活動一:結(jié)合提出問題,體會信息間的關(guān)系
情境信息(如下圖):卡紙的長是8厘米,寬是5厘米。一張正方形數(shù)字卡片的邊長是2厘米。
師:看了這些信息后,你能提出數(shù)學(xué)問題嗎?
教學(xué)中,學(xué)生提出了這樣一些問題:
(1)這張長方形卡紙的面積是多少?(板書)
(2)一張長方形紙的周長是多少?
(3)正方紙數(shù)字卡片的周長和面積是多少?(板書“求面積”這個問題)
(4)一共可以剪幾張數(shù)字卡片?(板書)
提出這些問題后,請學(xué)生說一說是根據(jù)哪些信息提出來的。目的在于引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注信息之間的關(guān)系,深度解讀信息,既讓學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的過程,同時又是經(jīng)歷“閱讀與理解”的過程,一舉兩得。
活動二:經(jīng)歷解題方法的理解過程,體會不同解題思路的意義
請學(xué)生圍繞問題“一共可以剪幾張數(shù)字卡片”,嘗試解答。完成后,組織交流,重點討論兩種典型材料。
材料一:8×5=40(平方厘米),2×2=4(平方厘米),40÷4=10(張)。
材料二:用畫圖法解決(如下圖),得到的結(jié)果是8張。
先交流兩種方法的思考過程,再重點組織討論:哪種方法是對的?為什么?
材料一的思考過程是:8×5,先算出長方形卡紙的面積,再算出一張數(shù)字卡片的面積。長方形面積÷數(shù)字卡片的面積,可以算出剪幾張。這種思路是:大圖形面積÷小圖形面積。
材料二的思考過程則是:從長看,沿長剪可以剪4張,沿寬剪可以剪2張,4×2=8張。這是用“行的張數(shù)×列的張數(shù)”算出總共剪的張數(shù)。
本活動重點在于引導(dǎo)學(xué)生呈現(xiàn)不同的解題思路,經(jīng)歷思維從不完善走向完善的過程。主要策略是數(shù)形結(jié)合,展示思維過程,讓更多的學(xué)生體會到,類似于這樣的問題,通過畫圖可以比較清楚地表達(dá)思考過程,也能夠比較準(zhǔn)確地找到問題解決的關(guān)鍵點。
活動三:再次經(jīng)歷問題解決,進(jìn)一步豐富感性經(jīng)驗
情境材料:小北用的長方形卡紙長是12厘米,寬是9厘米;要剪的正方形數(shù)字卡片邊長是3厘米。一共可以剪幾張?
學(xué)生自主解決后反饋交流。重點比較以下兩種方法的異同。
方法一:12÷3=4(張),9÷3=3(張),4×3=12(張)。
方法二:12×9=108(平方厘米),3×3=9(平方厘米),108÷9=12(張)。
發(fā)現(xiàn)這一問題無論是“行的張數(shù)×列的張數(shù)”的方法,還是用“大圖形面積÷小圖形面積”的方法,結(jié)果卻是一樣的。
組織討論,解析原因:沿長剪邊長是3的正方形,正好;沿寬剪,也正好。隨之,教師借助媒體展示剪的過程,并引導(dǎo)小結(jié):像解決這類大圖形面積里面有幾個小圖形面積的問題,我們可以用行的數(shù)量與列的數(shù)量相乘解決,特殊情況下還可以用大圖形面積除以小圖形面積,也可以解決。
本環(huán)節(jié)解決的問題看似與前面的問題類似,其實不然。這個問題是用兩條思路都能順利解決的。目的讓學(xué)生體會,這樣的問題因為有一定的特殊性,所以用“大圖形面積÷小圖形面積”也是可以的,經(jīng)歷從“一般”到“特殊”的過程。
活動四:解決生活問題,體會數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系
師:像這樣的問題,生活中其實有很多的。比如教室里面鋪的地磚,也會碰到這樣的問題。(隨之呈現(xiàn)教材例題,請學(xué)生獨立完成解答)
此處教材例題作為鞏固練習(xí),一是為了幫助學(xué)生進(jìn)一步強化此類問題的解決過程,豐富經(jīng)驗;二是因為這個問題的重點已經(jīng)不在解題思路上,而是在單位的化聚和面積計算方法的熟練上,因此特別注意了對單位化聚部分的關(guān)注和面積計算方法的關(guān)注,強調(diào)對基礎(chǔ)知識和基本技能的掌握。
活動五:變換情境,拓寬思路,發(fā)展思維能力(略)
【課后反思】拉長過程,突顯問題解決中的經(jīng)驗形成,同樣是解決問題的重要教學(xué)目標(biāo)
經(jīng)過本課的教學(xué),我們在問題解決內(nèi)容的教學(xué)處理上,對以下兩個方面的體驗還是比較深刻的。
一是多層次經(jīng)歷問題解決的全過程,充分感知了“信息解讀—問題解答—回顧反思”這一問題解決過程中的各個要點
因為“問題解決”的核心價值,在于引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷過程,積累問題解決的活動經(jīng)驗。特別是對“表征問題”和“表征分析”需要有充分的感知和體驗。本課正是通過四個問題的解決,借助每個問題的解決過程中,圍繞 “問題提出”“信息分析”“典型問題的解答”與“變式拓展練習(xí)”等環(huán)節(jié),充分展開探討、體驗,有層次地引導(dǎo)學(xué)生感受問題解決各環(huán)節(jié)的操作要點。比如“信息解讀”,從第一個問題開始,特別采用“根據(jù)信息提出問題”的操作方法,改變以往直接提問“有哪些信息”的狀況,讓學(xué)生的信息解讀更有目的性和自我需求加強,體會問題的真實性和生成性。再如“解決問題”環(huán)節(jié),由于采用“嘗試—分享”的方式,學(xué)生個性化的解題方法得以呈現(xiàn),活動中又重點落實互動交流,使學(xué)生的思維在碰撞中得到發(fā)展。
二是經(jīng)歷“一般”方法到“特殊”方法的發(fā)現(xiàn)過程,引導(dǎo)學(xué)生體會不同結(jié)構(gòu)的問題在解決方法上的差異性
很多時候,我們是從“特殊”到“一般”來組織學(xué)生學(xué)習(xí)的。本節(jié)課采用了從“一般”到“特殊”的活動設(shè)計,更加符合問題解決的本質(zhì)內(nèi)涵。問題解決中的“問題”更多應(yīng)該是真實的問題。而真實的問題,又大都屬于結(jié)構(gòu)不良的問題。傳統(tǒng)的應(yīng)用題教學(xué)中,因為很少出現(xiàn)結(jié)構(gòu)不良的數(shù)學(xué)問題而通常被人詬病。新課程理念下的問題解決,倡導(dǎo)采用真實問題,提供結(jié)構(gòu)不良問題,其目的就在于引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷符合“問題解決”特征的學(xué)習(xí)活動,真正提高問題解決的能力。從本課的材料也可以看出,第一個問題與第二個問題相比,在結(jié)構(gòu)上就復(fù)雜了些。所以在解決時,直接用“大圖形面積÷小圖形面積”是解決不了的,需要研究大圖形的長、寬與小圖形邊長的關(guān)系,才能更準(zhǔn)確地把握信息要素,順利解決問題。于是,畫圖,以“數(shù)形結(jié)合”的方式理解信息之間的關(guān)系,準(zhǔn)確找到解題突破口,順利解決問題。這從解題方法來說,這種方法具有一般性,因為所有類似的問題都可以用這種方法解決。而出現(xiàn)類似第二個問題的情況,除了用這種一般方法解決之外,還可以直接用“大圖形面積÷小圖形面積”的方法加以解決。因為在這個問題中,由于要素的特殊性,就不影響采用這種方法來解決這個問題的過程。
基于此,我們會有更深的體會:新課程理念下的問題解決,其最大的價值不在于解決某個具體的問題,而是從解決某個具體的問題過程中,經(jīng)歷問題解決的全過程,形成“表征問題”和“表征分析”的基本活動經(jīng)驗。
(浙江省嘉興市南湖區(qū)教育研究培訓(xùn)中心 314001 浙江省嘉興教育學(xué)院 314001)