朱滿喜
【摘 要】運(yùn)用結(jié)構(gòu)性思維,有利于全面了解知識(shí)、系統(tǒng)掌握知識(shí),洞察知識(shí)的全貌。教師應(yīng)用知識(shí)的整體視野、教學(xué)的全局意識(shí),并根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)和學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)特質(zhì),連線、勾面、成體,讓教學(xué)更具立體性、結(jié)構(gòu)性和系統(tǒng)性,最大限度地彰顯、發(fā)掘、拓展數(shù)學(xué)學(xué)科的育人價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)性思維 一一列舉 解決問題的策略
常說“數(shù)學(xué)是思維的體操”,思維是人類所具有的高級(jí)認(rèn)識(shí)活動(dòng)。按照信息論的觀點(diǎn),思維是對(duì)新輸入信息與腦內(nèi)儲(chǔ)存知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行一系列復(fù)雜的心智操作過程。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力非常重要。
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,我們經(jīng)常會(huì)提到兩種思維:形象思維和邏輯思維。形象思維主要是指人們?cè)谡J(rèn)識(shí)世界的過程中,對(duì)事物表象進(jìn)行取舍時(shí)形成的,只用直觀形象的表象去解決問題的思維方法。邏輯思維則是人們?cè)谡J(rèn)識(shí)事物的過程中,借助于概念、判斷、推理等思維形式,能動(dòng)地反映客觀現(xiàn)實(shí)的理性認(rèn)識(shí)過程,又稱抽象思維。形象思維和邏輯思維是兩種最為基本的思維形態(tài),以借助的材料或信息加工的方式來區(qū)分,尤其在小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)多樣的探索情境,讓學(xué)生在形象思維和邏輯思維之間來回演練,相互支持、生發(fā),從而引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)深度理解,培養(yǎng)思維能力。筆者在聽課以及教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),如果一味只是注重形象思維或邏輯思維的訓(xùn)練,只會(huì)在理解、發(fā)現(xiàn)新知時(shí)起作用,而不足以全面了解知識(shí)的起源、過程、運(yùn)用等。筆者認(rèn)為,教師首先要關(guān)注學(xué)生結(jié)構(gòu)性思維的培養(yǎng),這樣才能使他們了解知識(shí)的全貌。本文以蘇教版“解決問題的策略(一一列舉)”教學(xué)為例,探討結(jié)構(gòu)性思維的重要性。
結(jié)構(gòu)性是就客觀事物的組成部分按照一定順序進(jìn)行排列組合。結(jié)構(gòu)性思維是指從結(jié)構(gòu)的視角分析事物的一種方法,強(qiáng)調(diào)從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)去認(rèn)識(shí)客觀事物,并從中尋找最優(yōu)結(jié)構(gòu),以獲取最佳效能的思維方法。結(jié)構(gòu)性思維是世界觀和方法論體系中一種重要的思想范式,在我們的思維過程和研究活動(dòng)中有特殊地位,發(fā)揮著重要作用。結(jié)構(gòu)存在于每個(gè)整體與局部的關(guān)系的無(wú)窮變化中,每個(gè)局部表現(xiàn)整體,而局部的意義和價(jià)值又是由整體來決定的。因此在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)性思維,有利于全面了解知識(shí),系統(tǒng)掌握知識(shí),還可以洞察知識(shí)的全貌。
一、觀課后個(gè)人反思
反思一:管中窺豹,以點(diǎn)概面——教少了
在觀課“解決問題的策略(一一列舉)”時(shí)常見年輕教師把“情況一個(gè)一個(gè)列舉出來就是一一列舉”和“列舉時(shí)有序列舉”作為教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn),整節(jié)課把“有序思考”“不重復(fù)”“不遺漏”三個(gè)關(guān)鍵詞如同口號(hào)似的一再?gòu)?qiáng)調(diào)和說明。筆者認(rèn)為,“有序思考”確實(shí)對(duì)于列舉來說非常重要,但這不是本節(jié)課的全部知識(shí)點(diǎn),也不是列舉的全貌。對(duì)于這樣一節(jié)專門講授“一一列舉策略”的新授課來說,讓學(xué)生只記住了列舉時(shí)要有序思考遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。其實(shí),在低年級(jí)教材中已經(jīng)滲透了一一列舉的方法,已經(jīng)讓學(xué)生去有序觀察、有序羅列,學(xué)生對(duì)“從小到大”“從大到小”排列已經(jīng)有了豐富的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。在五年級(jí)再次把“列舉”作為一個(gè)新授課來教學(xué),則需要更系統(tǒng)地去思考和結(jié)構(gòu)化地處理教學(xué),從解構(gòu)列舉,到再構(gòu)列舉,要讓學(xué)生了解為什么要列舉,什么是列舉,怎么來列舉,用列舉對(duì)解決問題的影響,等等。
反思二:笑語(yǔ)盈盈,得魚忘筌——教淺了
教學(xué)現(xiàn)場(chǎng):教師板書課題開門見山,“一年級(jí)就學(xué)了,請(qǐng)寫出10的分成”。對(duì)比幾個(gè)作業(yè),強(qiáng)調(diào)有序。小結(jié),這樣一個(gè)一個(gè)寫出來,就是一一列舉,列舉時(shí)按順序、不重復(fù)、不遺漏。全班學(xué)生興致盎然、極其自信。然后例題改練習(xí)題,通過一一列舉找到解決問題的答案。教師還設(shè)計(jì)了層次性的練習(xí),非常典型的題目搭配問題的列舉,在3名男生和2名女生中找一男一女來主持,有幾種不同情況。學(xué)生上臺(tái)表演,現(xiàn)場(chǎng)搭配,熱鬧非凡,確實(shí)也收到了非常好的效果。再通過拓展題——先分類再列舉的題目練習(xí),拓展對(duì)列舉的運(yùn)用方法。整節(jié)課學(xué)生的主體作用發(fā)揮得淋漓盡致,教師幽默風(fēng)趣的語(yǔ)言吸引著學(xué)生,學(xué)生愛上這樣的數(shù)學(xué)課,愛這樣的老師。
聽課的教師都極其推崇這樣的課堂,對(duì)于教者的個(gè)人教學(xué)魅力筆者也是非常欣賞。很多名師課堂都有這樣的共性,教師退在后面,讓學(xué)生來表達(dá)、來爭(zhēng)論,學(xué)知識(shí)的同時(shí)也生長(zhǎng)能力。學(xué)生學(xué)得非常興奮、非常有自信,這對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)來說特別重要。但熱鬧背后我們也要冷靜思考,學(xué)生對(duì)新知架構(gòu)是否如自我感覺那樣順風(fēng)順?biāo)???shù)學(xué)思維是否如學(xué)習(xí)情感那樣持續(xù)高漲和進(jìn)階呢?當(dāng)然,有功底的名師往往教學(xué)氣氛熱烈,思維含金量也高??墒悄贻p教師或?qū)W生會(huì)不會(huì)只被這熱鬧生動(dòng)的場(chǎng)面而興奮得“樂不思蜀”“得魚忘筌”,無(wú)法對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行更系統(tǒng)和本質(zhì)的思考和學(xué)習(xí)呢?
二、備課時(shí)系統(tǒng)性思考
“一一列舉”是五年級(jí)學(xué)習(xí)的“解決問題的策略”,學(xué)習(xí)之前學(xué)生已經(jīng)做過相關(guān)的列舉活動(dòng)練習(xí),如10的分成,2、3、5一共可以組成多少個(gè)不同的三位數(shù)等。如果之前的滲透是練習(xí),那么本節(jié)課是對(duì)于“一一列舉”的新授課教學(xué)。既然是新授課,就需要學(xué)生對(duì)于“一一列舉”在頭腦中形成更加系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)化的知識(shí),不能是碎片知識(shí)的堆砌,只有站到數(shù)學(xué)知識(shí)整體、全局、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)高度進(jìn)行教學(xué),才能將數(shù)學(xué)知識(shí)“拎起來”“立起來”“串起來”“連起來”,從而讓數(shù)學(xué)知識(shí)連線、成片、織網(wǎng)。備課時(shí)基于結(jié)構(gòu)化思維,希望學(xué)生對(duì)于“一一列舉”這個(gè)策略有更全面、更系統(tǒng)和更深入的理解。
(一)什么時(shí)候要用“一一列舉”
列舉并非是“從條件想起”“從問題想起”這樣的基本策略,它是特定問題中的一種常用策略。一般來說,出現(xiàn)結(jié)果比較多的時(shí)候要用列舉,復(fù)雜問題無(wú)法解決時(shí),可以從簡(jiǎn)單入手進(jìn)行列舉,從而發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
(二)怎么用“一一列舉”
列舉第一步教師往往會(huì)忽視明確列舉要求,這也是列舉的前提。每一次列舉,必定是圍繞一個(gè)要求來列舉,有的是“周長(zhǎng)一定”,那么長(zhǎng)加寬的和一定;有的是“面積一定”,那么長(zhǎng)乘寬的積一定;有的是“每40分鐘響一次”,那么時(shí)間跨度一定……但凡列舉,必有一個(gè)列舉要求。列舉第二步是找合適的列舉形式,可以是列表、畫圖、列算式、符號(hào)、文字、數(shù)字等,只要是簡(jiǎn)明扼要、清晰明了就好,不用太多拘泥于形式。第三步是有序思考、有序表達(dá)。列舉的“有序思考”極其重要,這樣才能保證列舉不重復(fù)、不遺漏。列舉“三步走”,正是結(jié)構(gòu)化思維的訓(xùn)練。
(三)列舉的結(jié)果是什么
一一列舉了全部情況,這不是列舉的結(jié)果。列舉結(jié)果需要指向解決問題,所以列舉后,還要分析列舉情況,確定問題解決的方法。
(四)思辨認(rèn)識(shí)列舉的作用
本節(jié)課教的是列舉,但是要讓學(xué)生站在解決問題的全局高度認(rèn)識(shí)列舉策略,系統(tǒng)而思辨地認(rèn)識(shí)到列舉的作用。列舉是解決問題過程中的一種方法,并非結(jié)果。列舉是從簡(jiǎn)單列舉到發(fā)現(xiàn)規(guī)律,最終走向解決更復(fù)雜的問題,要引導(dǎo)學(xué)生從列舉中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,如果有規(guī)律可循,就不需要再進(jìn)行列舉。
三、設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)化思維
(一)創(chuàng)設(shè)情境,喚起策略需求
(1)復(fù)習(xí):回顧一下,我們已經(jīng)學(xué)過哪些策略?
(2)今天學(xué)習(xí)新策略。出示例題: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?讀題,說說有哪些關(guān)鍵詞?根據(jù)這些關(guān)鍵詞你能想到什么?
(3)你打算用什么方法找到面積最大的圍法?
【設(shè)計(jì)意圖】通過審題發(fā)現(xiàn)圍法有多種,要找到面積最大的圍法,首先要通過把多種情況都羅列出來,這是從問題出發(fā)思考,需要用列舉的方法才能解決問題,是引發(fā)策略的需求。讓學(xué)生初步感知題型特點(diǎn),從問題出發(fā),自下而上引發(fā)列舉需求。
(二)解構(gòu)步驟,體會(huì)策略過程內(nèi)部結(jié)構(gòu)化
1.審題分析——明確列舉要求
圍成的所有長(zhǎng)方形必須遵循哪個(gè)條件?(周長(zhǎng)22米,也就是“長(zhǎng)+寬=11米”)
指出:情況有多種,但必須要符合“長(zhǎng)+寬=11”,這是列舉的要求。
2.自主探索——簡(jiǎn)明有序列舉
(1)你打算怎樣把所有的情況都表達(dá)出來?(畫圖、列表、算式)
(2)學(xué)生用自己的表達(dá)方式獨(dú)立嘗試完成列舉,教師巡視。
(3)交流學(xué)生作品。學(xué)生介紹,其他同學(xué)質(zhì)疑、點(diǎn)評(píng)。
對(duì)比作品,教師追問:為什么這樣列舉好?
引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn):一是要簡(jiǎn)單明了地表達(dá),二是要有序思考才能做到不重復(fù)、不遺漏。
(4)小結(jié)提問:這些作品盡管表達(dá)形式有圖、有表、有算式,但是有什么共同的地方?
引導(dǎo)學(xué)生回顧列舉的要求:要有序、不重復(fù)、不遺漏。
3.發(fā)現(xiàn)規(guī)律——分析解決問題
所有可能的長(zhǎng)與寬都列舉出來后,并沒有結(jié)束,還要根據(jù)列舉的情況,分析問題,找到答案。(板書:分析解決問題)
在依次計(jì)算面積時(shí),你發(fā)現(xiàn)了什么?(當(dāng)周長(zhǎng)一定,長(zhǎng)與寬越接近,面積越大)
指出:這個(gè)規(guī)律是通過列舉不同的長(zhǎng)與寬,求出其面積后發(fā)現(xiàn)得到的。(發(fā)現(xiàn)規(guī)律)
追問:有了這個(gè)規(guī)律,當(dāng)長(zhǎng)方形的長(zhǎng)+寬=51時(shí),哪種情況面積最大?還需要列舉嗎?(不需要,直接運(yùn)用規(guī)律,當(dāng)長(zhǎng)26、寬25時(shí),面積最大)
當(dāng)長(zhǎng)+寬=50呢?(正方形是特殊的長(zhǎng)方形,周長(zhǎng)一樣,正方形的面積比長(zhǎng)方形大)
4.總結(jié)回顧——梳理列舉要點(diǎn)
(1)回顧解決問題的過程,你有什么體會(huì)?
(2)在以前的學(xué)習(xí)中,我們?cè)?jīng)運(yùn)用列舉的策略解決過哪些問題?
【設(shè)計(jì)意圖】充分相信學(xué)生自主探索列舉策略的能力,讓學(xué)生在嘗試列舉、交流、對(duì)比、質(zhì)疑中發(fā)現(xiàn)列舉的注意點(diǎn)。用教材例題,整體框架也依據(jù)教材,設(shè)計(jì)亮點(diǎn)處就是把列舉過程進(jìn)行解構(gòu),即“明確列舉要求—簡(jiǎn)明有序列舉—分析解決問題”三大步驟,得出結(jié)構(gòu)化列舉策略,讓學(xué)生對(duì)整個(gè)列舉解決問題的全過程有更為清晰的認(rèn)識(shí)。
(三)多樣練習(xí),感知策略外部使用結(jié)構(gòu)化
1.練一練1
讀題“一個(gè)音樂鐘,每隔一段相等的時(shí)間就發(fā)出鈴聲。已經(jīng)知道上午9:00、9:40、10:20、11:00發(fā)出鈴聲,那么下面哪些時(shí)刻也會(huì)發(fā)出鈴聲?13:00? ?14:40? ?15:40? ?16:00”,自主完成。
學(xué)生交流后,教師追問:你是依據(jù)什么來列舉的?列舉時(shí)按照什么順序?(40分鐘響一次,時(shí)間順序)
根據(jù)列舉情況,回答問題。仔細(xì)觀察對(duì)比所有列舉,發(fā)現(xiàn)發(fā)出鈴聲時(shí)刻有什么規(guī)律特點(diǎn)?(小時(shí)數(shù)為單數(shù)是整點(diǎn)和40分時(shí)都會(huì)響鈴,比如9:00、9:40、11:00、11:40;小時(shí)數(shù)為雙數(shù)時(shí)分別在20分響鈴,比如:10:20、12:20)
追問:22:00會(huì)響鈴嗎?
2.練一練2
讀題“學(xué)校食堂某天中午供應(yīng)的葷菜有3種,素菜有4種,小洪選1種葷菜和1種素菜,一共有多少種不同的搭配?”,用自己的方法來列舉找到答案。
交流方法。(連線、符號(hào)、文字)
教師追問:你是依據(jù)什么來列舉的?(一葷一素)列舉時(shí)按照什么順序?(先找一種葷菜配4種素菜,再依次配,三種葷菜有3個(gè)4種搭配方法)先找葷菜來配素菜,也可以先找素菜來配葷菜嗎?取出一種素菜配葷菜,有幾種配法?有幾個(gè)幾種配法?
教師再追問:不管是從葷菜出發(fā)配素菜的3個(gè)4種搭法,還是從素菜出發(fā)配葷菜的4個(gè)3種搭法,都可以用一個(gè)算式來計(jì)算嗎?(3×4=12種)
教師又追問:如果食堂今日供應(yīng)6種葷菜和8種素菜呢?(6×8=48種)
3.對(duì)比總結(jié)列舉步驟和作用
前面完成的三題都是用列舉解決問題,有什么共同的地方?(都是通過列舉情況找到答案,都按照“明確列舉要求—簡(jiǎn)明有序列舉—分析解決問題”的步驟完成)
小結(jié):列舉是解決一些特殊問題的一種策略,往往通過前期簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)列舉可以發(fā)現(xiàn)規(guī)律,運(yùn)用規(guī)律就可以直接解決問題。
【設(shè)計(jì)意圖】再通過2道題的列舉練習(xí),再次完成列舉三步驟過程,再次用結(jié)構(gòu)化思維建構(gòu)新知、認(rèn)識(shí)新知。聯(lián)合3道例題對(duì)比發(fā)現(xiàn),鞏固結(jié)構(gòu)化思維。同時(shí),每一題都設(shè)計(jì)追問,通過列舉發(fā)現(xiàn)規(guī)律,借助規(guī)律無(wú)須列舉就可以解決更復(fù)雜的問題,感知列舉策略在解題中的作用。認(rèn)識(shí)列舉,更要思辨列舉策略,并非本節(jié)課講列舉,那么列舉就是最好的方法,發(fā)現(xiàn)規(guī)律是更優(yōu)化的方法。
4.拓展鞏固,思辨策略作用
出示題目:10個(gè)點(diǎn)一共可以畫幾條直線?
提問:你打算怎么解決問題?
引導(dǎo)啟發(fā):復(fù)雜的難題可以從簡(jiǎn)單開始,從簡(jiǎn)單的列舉中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,從而解決問題。
指導(dǎo)完成列舉,并解決問題。
小結(jié):化復(fù)雜為簡(jiǎn)單,從簡(jiǎn)單出發(fā),列舉情況發(fā)現(xiàn)規(guī)律,從而解決復(fù)雜問題。碰到難題不著急,可以從簡(jiǎn)單列舉開始逐步發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
【設(shè)計(jì)意圖】前面3題都是直接進(jìn)行列舉,最后拓展題較復(fù)雜。引導(dǎo)學(xué)生從簡(jiǎn)單列舉開始思考,也是結(jié)構(gòu)化認(rèn)識(shí)列舉在解決問題中的作用。
教師基于系統(tǒng)性思考、結(jié)構(gòu)化思維,忠于教材原題設(shè)計(jì)上述教學(xué)過程,突顯結(jié)構(gòu)性思維教學(xué)。一是列舉過程內(nèi)部結(jié)構(gòu)化,“明確列舉要求—簡(jiǎn)明有序列舉—分析解決問題”三步驟,既是解構(gòu),也是再構(gòu)過程,從而達(dá)到更全面掌握列舉策略的目的。二是列舉外部,解決問題過程的結(jié)構(gòu)化,明白列舉策略在解決問題中的地位和作用。通過兩種結(jié)構(gòu)性思維教學(xué),才能比較清晰、全面、系統(tǒng)、客觀地學(xué)習(xí)新知,洞察知識(shí)的全貌。結(jié)構(gòu)性思維教學(xué),要求教師具有知識(shí)的整體視野、具有教學(xué)的全局意識(shí),要根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)和學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)特質(zhì),連線、勾面、成體,讓教學(xué)更具立體性、結(jié)構(gòu)性和系統(tǒng)性,最大限度地彰顯、發(fā)掘、拓展數(shù)學(xué)學(xué)科的育人價(jià)值。