陳惠芳
摘 要:?教材是呈現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的重要載體,是傳遞數(shù)學(xué)思想和方法的主要路徑。如果我們?cè)诮庾x教材例題、分析課后習(xí)題時(shí),適時(shí)進(jìn)行數(shù)學(xué)拓展,延長(zhǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)視線(xiàn)。那么,無(wú)疑會(huì)幫助學(xué)生聚焦核心知識(shí),促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。讓學(xué)生優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu),建立數(shù)學(xué)模型,豐厚數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),掌握解決問(wèn)題的路徑和方法,從而提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力和水平。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)拓展;深度學(xué)習(xí);數(shù)學(xué)思維
關(guān)于深度學(xué)習(xí)的理解,黎加厚教授認(rèn)為:“深度學(xué)習(xí)是在理解學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)者能夠批判性地學(xué)習(xí)新的思想和事實(shí),并將它們?nèi)谌朐械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)中,能夠在眾多的思想間進(jìn)行聯(lián)系,并能夠?qū)⒁延兄R(shí)遷移到新的情境中,做出決策和解決問(wèn)題的學(xué)習(xí)?!痹谛W(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,我們要適時(shí)進(jìn)行數(shù)學(xué)拓展,延長(zhǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)視線(xiàn),幫助學(xué)生聚焦核心知識(shí),促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。
一、從例題處拓展,由“定數(shù)”到“變數(shù)”,優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)
很多教師認(rèn)為“教材無(wú)非是個(gè)例子”。但是,從教學(xué)實(shí)踐看,蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材是由一大批數(shù)學(xué)專(zhuān)家、數(shù)學(xué)名師精心編撰而成的,教材選用多少個(gè)例題、多少個(gè)習(xí)題,安排什么內(nèi)容的思考題等,都是經(jīng)過(guò)認(rèn)真研究、反復(fù)權(quán)衡的。因此,教材是呈現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的重要載體,也是傳遞數(shù)學(xué)思想和方法的主要路徑。對(duì)教材所選用的例題,我們決不能簡(jiǎn)單處理,既不能按部就班地簡(jiǎn)單教學(xué),也不能“視而不見(jiàn)”,隨便更換教材例題,而應(yīng)該在認(rèn)真解讀教材的基礎(chǔ)上,以教材為藍(lán)本,進(jìn)行精加工,讓例題由薄變厚,幫助學(xué)生不斷優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
例如:蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材五年級(jí)上冊(cè)用“一一列舉”的策略解決實(shí)際問(wèn)題(如上圖),筆者教學(xué)時(shí)采用了以下四個(gè)步驟,對(duì)例題進(jìn)行了適度拓展。
1.問(wèn)題導(dǎo)學(xué),自主學(xué)習(xí)。教師要求學(xué)生獨(dú)立思考:王大叔用22根1米長(zhǎng)的木條圍一個(gè)長(zhǎng)方形花圃,怎樣圍面積最大?
2.分享交流,有序思考。教師先邀請(qǐng)幾個(gè)學(xué)生上臺(tái),分享自己的想法,進(jìn)行反饋,并通過(guò)比較突出有序思考,做到不重復(fù)不遺漏。
3.數(shù)形結(jié)合,尋找規(guī)律。教師出示課件,幫助學(xué)生理解怎樣通過(guò)一一列舉的方法,找到長(zhǎng)方形的長(zhǎng)與對(duì)應(yīng)的寬,求出這個(gè)花圃的面積(如下表)。教師讓學(xué)生觀察:有什么發(fā)現(xiàn)?
[長(zhǎng)方形的長(zhǎng)(米) 10 9 8 7 6 長(zhǎng)方形的寬(米) 1 2 3 4 5 面積(平方米) 10 18 24 28 30 ]
通過(guò)數(shù)形結(jié)合,比較觀察,初步得出:長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)一定時(shí),當(dāng)長(zhǎng)與寬越接近,長(zhǎng)方形花圃的面積越大。
4.適度拓展,變式練習(xí)。王大叔用24根1米長(zhǎng)的木條,靠一面墻圍成一個(gè)長(zhǎng)方形花圃,想一想,怎樣圍面積最大?(長(zhǎng)與寬取整米數(shù))
[長(zhǎng)方形的長(zhǎng)(米) 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 長(zhǎng)方形的寬(米) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 面積(平方米) 22 40 54 64 70 72 70 64 54 40 22 ]
教師組織學(xué)生認(rèn)真觀察:現(xiàn)在又有什么發(fā)現(xiàn)?
相互交流后,有的學(xué)生開(kāi)始質(zhì)疑:現(xiàn)在怎么不是“長(zhǎng)與寬越接近時(shí),長(zhǎng)方形花圃面積越大”?
教師組織學(xué)生進(jìn)行兩種情況的比較,再次觀察。
學(xué)生交流后得到:當(dāng)周長(zhǎng)一定,一面靠墻時(shí),如果長(zhǎng)是寬的2倍,花圃的面積最大。
基于上面的教學(xué)思考,可以發(fā)現(xiàn),教師從教材出發(fā),進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐卣褂?xùn)練,在用一根定長(zhǎng)的線(xiàn)段圍一個(gè)長(zhǎng)方形時(shí),有可能直接圍成幾個(gè)不同的長(zhǎng)方形,這時(shí)“長(zhǎng)與寬越接近,面積越大(正方形面積最大)”,而用這根定長(zhǎng)的線(xiàn)段一面靠實(shí)物(墻壁)去圍不同形狀的長(zhǎng)方形時(shí),“長(zhǎng)是寬的2倍時(shí),面積最大”。這樣的比較觀察、探索發(fā)現(xiàn),由淺表的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向深層理解,幫助學(xué)生充分掌握一個(gè)面積最大的長(zhǎng)方形的內(nèi)在規(guī)律,而不是簡(jiǎn)單地得出一個(gè)規(guī)律,從而豐富了教材內(nèi)涵,幫助學(xué)生主動(dòng)優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
二、從例題處拓展:由“個(gè)”到“類(lèi)”,建立數(shù)學(xué)模型
縱觀蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材,每一個(gè)例題所承載的知識(shí)點(diǎn),都是按照一定的學(xué)習(xí)規(guī)律、邏輯規(guī)律,從易到難,呈螺旋上升的趨勢(shì)。在教學(xué)時(shí),教師不妨從例題延伸開(kāi)去,拓展相關(guān)內(nèi)容,把一個(gè)個(gè)的知識(shí)點(diǎn)整合成一類(lèi)知識(shí)點(diǎn),從而建立數(shù)學(xué)模型,幫助學(xué)生打破思維定式,深入理解和掌握知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力,提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力和水平。
例如:教學(xué)蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級(jí)下冊(cè)“列方程解決實(shí)際問(wèn)題”時(shí),教師分四個(gè)層次進(jìn)行教學(xué)。
1.問(wèn)題導(dǎo)學(xué),自主學(xué)習(xí)。借助導(dǎo)學(xué)單,學(xué)生獨(dú)立完成第1題和第2題。
2.交流助學(xué),揭示主題。學(xué)生利用舊知,獨(dú)立解答上面兩道題。相互交流后,教師出示學(xué)生改編題:一輛客車(chē)和一輛貨車(chē)同時(shí)從相距540千米的兩地出發(fā),相向而行,經(jīng)過(guò)3小時(shí)相遇??蛙?chē)的速度是95千米/時(shí),求貨車(chē)的速度是多少?有的學(xué)生改編的是:求客車(chē)的速度是多少?
教師啟發(fā)學(xué)生利用線(xiàn)段圖來(lái)理解題意,找出題中的數(shù)量關(guān)系,獨(dú)立解答。
教師啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生觀察改編的題目:它們所求問(wèn)題各不相同,但什么沒(méi)有變?
教師進(jìn)一步追問(wèn):這3個(gè)題目,除了數(shù)量關(guān)系相同,它們還都是同時(shí)出發(fā),最后都是相遇,但現(xiàn)實(shí)生活中所有的行程問(wèn)題一定都是同時(shí)出發(fā)、相向而行嗎?最后都是相遇的嗎?
3.改編例題,深化理解。教師出示下面一組題,不計(jì)算,觀察思考。
(1)一輛客車(chē)和一輛貨車(chē)同時(shí)從相距540千米的兩地出發(fā),相向而行??蛙?chē)的速度是95千米/時(shí),貨車(chē)的速度是 85千米/時(shí)。幾小時(shí)后兩車(chē)相距360千米?
(2)一輛客車(chē)和一輛貨車(chē)同時(shí)從相距540千米的兩地出發(fā),相向而行??蛙?chē)的速度是95千米/時(shí),貨車(chē)的速度是 85千米/時(shí)。幾小時(shí)后兩車(chē)還相距360千米?
(3)一輛客車(chē)和一輛貨車(chē)同時(shí)從相距540千米的兩地出發(fā),相向而行??蛙?chē)的速度是95千米/時(shí),貨車(chē)的速度是 85千米/時(shí)。幾小時(shí)后兩車(chē)又相距360千米?
通過(guò)題組的形式,教師讓學(xué)生觀察、比較、發(fā)現(xiàn),這3道題有什么相同之處,有什么不同之處?列的方程式是一樣的嗎?從而進(jìn)一步理解行程問(wèn)題的特點(diǎn),掌握它們的解題規(guī)律。
4.由“個(gè)”到“類(lèi)”,順利建模。在此基礎(chǔ)上,教師出示下面幾道習(xí)題,不要求學(xué)生計(jì)算,讓他們列出方程式即可。
(1)媽媽買(mǎi)了一些蘋(píng)果和梨,一共用去20元,蘋(píng)果4千克,每千克3元,梨2千克,每千克多少元?
(2)小張和小李用25分鐘合打了一篇6000字的稿件,小張平均每分鐘大約打130個(gè)字,小李平均每分鐘大約打多少個(gè)字?
(3)李大伯用64米長(zhǎng)的籬笆圍了一個(gè)長(zhǎng)方形的菜地,如果這塊菜地的長(zhǎng)是19米,那么,它的寬是多少米?
學(xué)生交流后,教師要求他們?cè)俅斡^察:它們有什么相同的地方?
漸漸地,學(xué)生發(fā)現(xiàn),這些題目里所講的事情,打字、圍長(zhǎng)方形、買(mǎi)蘋(píng)果和梨……雖然與行程問(wèn)題好像無(wú)關(guān),但是透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì),其實(shí)它們都是行程問(wèn)題衍生出來(lái)的子問(wèn)題。 因此,從例題處拓展,通過(guò)回顧舊知—提出問(wèn)題—嘗試探究—觀察比較—反饋建?!?hào)表示,可以提煉出“行程問(wèn)題”這一類(lèi)題的基本解題模式:甲路程+乙路程=總路程,或者(甲速+乙速)×相遇時(shí)間=總路程。
更為一般地,從小學(xué)一至六年級(jí)的學(xué)習(xí)內(nèi)容來(lái)看,像這樣從教材例題出發(fā),由“個(gè)”到“類(lèi)”,建立數(shù)學(xué)模型的類(lèi)型還有很多。這樣從“同一類(lèi)型組合”的拓展延伸,既增加了教材例題在單元教學(xué)或者整本書(shū)教學(xué)中的分量。而且,有層次的拓展練習(xí)有助于學(xué)生去情境化,摒棄非本質(zhì)屬性,聚焦知識(shí)本源,從點(diǎn)狀思維到類(lèi)狀思維,積累了豐富的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),溝通前后知識(shí)之間的聯(lián)系。
三、從例題處拓展,由“一”生“三”, 發(fā)展數(shù)學(xué)思維
建構(gòu)主義認(rèn)為,學(xué)習(xí)不僅僅是知識(shí)的傳遞,而且是學(xué)習(xí)者建構(gòu)自己知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程,這種建構(gòu)是通過(guò)新舊知識(shí)經(jīng)驗(yàn)之間的雙向的、反復(fù)的相互作用而實(shí)現(xiàn)的。在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂中,對(duì)于新課學(xué)習(xí),教師總習(xí)慣于例題教學(xué)—模仿練習(xí)—鞏固深化—布置作業(yè)。學(xué)生熟悉了這樣的套路,久而久之,對(duì)新課的學(xué)習(xí)也就索然無(wú)味??上驳氖?,新課改背景下越來(lái)越多的教師通過(guò)認(rèn)真研讀教材,跳出了原有的教學(xué)框架,創(chuàng)設(shè)有效的教學(xué)情境,設(shè)計(jì)了富有挑戰(zhàn)性的探究任務(wù),由“一”生“三”,讓學(xué)生在課堂上開(kāi)展深度學(xué)習(xí),有力地促進(jìn)了數(shù)學(xué)思維的發(fā)展。
例如,一位教師在復(fù)習(xí)蘇教版數(shù)學(xué)六年級(jí)上冊(cè)“分?jǐn)?shù)、百分?jǐn)?shù)應(yīng)用題”時(shí),先出示“解決問(wèn)題的策略”中的一道例題:
星河小學(xué)美術(shù)組男生人數(shù)占總?cè)藬?shù)的[25,]已知女生人數(shù)為21人,男生有多少人?
教師先讓學(xué)生回顧舊知,思考問(wèn)題:解決分?jǐn)?shù)、百分?jǐn)?shù)應(yīng)用題時(shí),可以分哪幾步進(jìn)行?要注意些什么?教師依次板書(shū):理解題意—分析數(shù)量關(guān)系—列式解答—檢驗(yàn),寫(xiě)上答句。
接著,學(xué)生用已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)來(lái)解決問(wèn)題,然后小組同學(xué)進(jìn)行交流。教師選擇幾個(gè)學(xué)生上臺(tái)講解,讓學(xué)生說(shuō)一說(shuō)運(yùn)用了哪些策略來(lái)進(jìn)行解答。
從學(xué)生分享的作品中(圖略),我們可以看到,大部分學(xué)生采用了畫(huà)圖的策略來(lái)做,有一部分學(xué)生用轉(zhuǎn)化的策略來(lái)做,還有一部分學(xué)生用方程來(lái)做。觀察比較后,教師追問(wèn):我們?cè)诮鉀Q分?jǐn)?shù)、百分?jǐn)?shù)的實(shí)際問(wèn)題時(shí),究竟選擇怎樣的策略比較好呢?
學(xué)生獨(dú)立思考,師生一起梳理,解決分?jǐn)?shù)、百分?jǐn)?shù)應(yīng)用題時(shí),我們可以根據(jù)題目所呈現(xiàn)的信息,靈活選擇解題策略列式解答。接著,教師又出示了下面一組題:
(1)學(xué)校六年級(jí)生物小組養(yǎng)了120只黑兔,是白兔只數(shù)的[45],白兔養(yǎng)了多少只?
(2)學(xué)校六年級(jí)生物小組養(yǎng)了120只黑兔,白兔的只數(shù)是黑兔只數(shù)的1.25倍(125%),白兔養(yǎng)了多少只?
(3)學(xué)校六年級(jí)生物小組養(yǎng)了一些白兔和黑兔,黑兔與白兔只數(shù)的比是4∶5,黑兔是120只,白兔養(yǎng)了多少只?
學(xué)生在解答這組題時(shí),一方面重溫了小學(xué)階段學(xué)過(guò)的解決問(wèn)題的“畫(huà)圖、列表、轉(zhuǎn)化”等不同策略;另一方面,在六年級(jí)的復(fù)習(xí)課中,教師沒(méi)有進(jìn)行題海戰(zhàn)術(shù),而是讓學(xué)生認(rèn)真比較這組題的不同之處,進(jìn)行解題后的反思。有的學(xué)生認(rèn)為,平時(shí)解決問(wèn)題時(shí),我們要認(rèn)真看清條件和問(wèn)題的表述,有的題目表述不同,其實(shí)意思是一樣的;有的學(xué)生認(rèn)為,選擇什么策略,應(yīng)該從簡(jiǎn)單的想起;有的學(xué)生認(rèn)為,同一個(gè)題目,無(wú)論條件多么復(fù)雜,關(guān)鍵要找到對(duì)應(yīng)的等量關(guān)系,再選擇適當(dāng)?shù)牟呗越獯稹?/p>
從上面的教學(xué)設(shè)計(jì)流程來(lái)看,教師從教材例題處拓展開(kāi)來(lái),利用題組練習(xí),幫助學(xué)生認(rèn)真梳理蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)從三年級(jí)到六年級(jí)所涉及的解決問(wèn)題的相關(guān)策略(以2019年為例),如下表所示。
[學(xué)習(xí)時(shí)間 “解決問(wèn)題的策略”內(nèi)容 三年級(jí)上學(xué)期 從已知條件出發(fā)分析問(wèn)題 三年級(jí)下學(xué)期 從所求問(wèn)題出發(fā)分析問(wèn)題 四年級(jí)上學(xué)期 靈活運(yùn)用從已知條件出發(fā)和從所求問(wèn)題出發(fā)來(lái)分析問(wèn)題 四年級(jí)下學(xué)期 畫(huà)圖 五年級(jí)上學(xué)期 一一列舉 五年級(jí)下學(xué)期 轉(zhuǎn)化 六年級(jí)上學(xué)期 假設(shè) 六年級(jí)下學(xué)期 靈活選擇和運(yùn)用適當(dāng)策略 ]
可見(jiàn),這樣的復(fù)習(xí)教學(xué),有效促進(jìn)了學(xué)生與學(xué)生之間的對(duì)話(huà),幫助學(xué)生自覺(jué)反思策略形成過(guò)程,對(duì)解決問(wèn)題采用什么策略進(jìn)行深度研究,幫助學(xué)生由“一”生“三”,引導(dǎo)學(xué)生在舉例、畫(huà)圖、列表等不同策略的比較中,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)從“知其然”到“知其所以然”的提升,更重要的是,讓學(xué)生豐富解決問(wèn)題的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),深度體悟解決問(wèn)題的數(shù)學(xué)思想和方法。
當(dāng)下,培育和發(fā)展學(xué)生的學(xué)科關(guān)鍵能力,提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)成為一線(xiàn)教師的追求。教學(xué)中,我們要從教材出發(fā),認(rèn)真研讀,多元解讀,從教材例題處適度拓展,優(yōu)化、組合、重構(gòu)、創(chuàng)生學(xué)材。教師還要優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu),突出核心內(nèi)容,真正站在學(xué)生的角度來(lái)思考教學(xué),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生體驗(yàn)解決問(wèn)題的多樣性和豐富性,變枯燥的知識(shí)學(xué)習(xí)為主動(dòng)的探究行動(dòng),并形成不同層次的數(shù)學(xué)思考力,提升學(xué)習(xí)力。
(作者單位:江蘇省張家港市梁豐小學(xué))