繆美媛
【摘 要】“在問題解決后繼續(xù)前進(jìn)”,不僅能夠充分發(fā)掘習(xí)題的價(jià)值,更能有效提升學(xué)生的思維。因此,問題的解決,不僅僅是為了鞏固學(xué)生原有的認(rèn)識(shí),更重要的是使學(xué)生獲取更一般的策略,形成新的認(rèn)知,有效地發(fā)展數(shù)學(xué)思維。本文從“進(jìn)行恰當(dāng)追問,深化原有的知識(shí)結(jié)構(gòu);回顧解題過程,提升解決問題的水平;反思解題結(jié)果,優(yōu)化解決問題的策略;分析錯(cuò)誤根源,生成新的教學(xué)資源”這四個(gè)方面闡述了以問題解決之“形”,促思維生長(zhǎng)之“神”的具體做法。
【關(guān)鍵詞】問題解決 深化認(rèn)識(shí) 提升思維
“在問題解決后繼續(xù)前進(jìn)”不僅能夠充分發(fā)掘習(xí)題的價(jià)值,更能有效提升學(xué)生的思維。但是在實(shí)際教學(xué)中,很多教師對(duì)這一點(diǎn)的認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,在處理習(xí)題時(shí),往往只滿足于學(xué)生獲得正確的答案。
數(shù)學(xué)教育家波利亞說過:“即使相當(dāng)好的學(xué)生,找到問題的答案并寫出漂亮的答句之后,就合上書本找點(diǎn)別的事情來做,這樣他們就失去了一次自我提升絕佳機(jī)會(huì)?!?確實(shí)如此,很多情況下,學(xué)生在問題解決的過程中,會(huì)帶來一些零散的、模糊的、感性的認(rèn)識(shí),但“問題解決”的能力并沒有獲得相應(yīng)的提升。因此,在問題解決之后繼續(xù)前進(jìn),不僅僅是為了鞏固學(xué)生原有的認(rèn)識(shí),更重要的是使學(xué)生獲取更一般的策略,形成新的認(rèn)知,有效地發(fā)展數(shù)學(xué)思維。
一、進(jìn)行恰當(dāng)追問,深化原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)
數(shù)學(xué)問題解決的過程往往伴隨著對(duì)數(shù)的概念抽象和數(shù)量關(guān)系的建構(gòu)。在解決問題的過程中,學(xué)生并不一定都是進(jìn)行理性思考,很多時(shí)候依賴的是直覺和對(duì)例題的簡(jiǎn)單模仿。如果教師能夠在學(xué)生解決問題之后,適時(shí)適當(dāng)?shù)刈穯?,把?xí)題和本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容相結(jié)合,讓學(xué)生不斷地思考、交流,學(xué)生就會(huì)在思考的過程中,深化對(duì)原有知識(shí)結(jié)構(gòu)的認(rèn)知。
在蘇教版數(shù)學(xué)三年級(jí)下冊(cè)“認(rèn)識(shí)分?jǐn)?shù)”的教學(xué)中,筆者設(shè)計(jì)了3個(gè)核心問題,讓學(xué)生自主探索:
第一個(gè)問題:“8個(gè)桃子平均分成4份,每份是幾分之幾?”(如圖1)學(xué)生下意識(shí)地得到了“,,”三種不同的答案,產(chǎn)生這樣的疑惑和分歧是在筆者意料之中的。學(xué)生形成認(rèn)知上的沖突,就會(huì)迫不及待地想通過動(dòng)手操作來驗(yàn)證,并在操作驗(yàn)證中明確解決問題的方法。經(jīng)過操作,學(xué)生進(jìn)一步清晰地感知了“一個(gè)整體”的含義。
緊接著,課件中隱去8個(gè)桃子和虛線(如圖2),筆者提問第二個(gè)問題:“想一想,你會(huì)表示8個(gè)桃子的之外,還會(huì)表示多少個(gè)桃子的?”這個(gè)問題是對(duì)“一個(gè)整體”這個(gè)概念的擴(kuò)展。問題剛一拋出,學(xué)生就紛紛表達(dá)自己的想法,有的說“20個(gè)桃子的”,有的說“28個(gè)桃子的”,還有的說“一筐桃的”“一車桃的”,等等。
圍繞這幅圖,筆者提出第三個(gè)問題:“無論是多少個(gè)桃,只要怎樣就可以得到這些桃的?”學(xué)生回答道:“無論多少個(gè)桃,都可以看成一個(gè)整體,只要把這個(gè)整體平均分成4份,表示這樣的一份,就可以用這個(gè)分?jǐn)?shù)來表示?!睂W(xué)生在回答的同時(shí),添加虛線,并顯示(如圖3)。通過以上的操作和建模,學(xué)生已經(jīng)拋卻了分?jǐn)?shù)的非本質(zhì)屬性。盡管整體個(gè)數(shù)在不斷變化,但只要是平均分成4份,表示這樣的1份,就可以用來表示,這樣的總結(jié)說明學(xué)生已經(jīng)清晰地建立了“一個(gè)整體的”這一分?jǐn)?shù)的概念,初步形成了分?jǐn)?shù)的模型。在變中尋求不變,為學(xué)生理解分?jǐn)?shù)的本質(zhì)屬性奠定了良好的基礎(chǔ)。
二、回顧解題過程,提升解決問題的水平
弗賴登塔爾認(rèn)為,數(shù)學(xué)的發(fā)現(xiàn)來自直覺,而分析直覺理解的原因是通向證明的道路。這就是說:學(xué)生在問題解決的過程中獲得的經(jīng)驗(yàn),必須借助回顧反思,才能有意識(shí)地思考問題解決背后潛藏的數(shù)學(xué)實(shí)質(zhì),學(xué)生的思維才能真正深入到數(shù)學(xué)化的過程之中,才能有效地提高學(xué)生問題解決的水平。
基于課標(biāo)“四基”的要求,在三年級(jí)下冊(cè)《長(zhǎng)方形和正方形的面積計(jì)算》這節(jié)課的設(shè)計(jì)時(shí),筆者著重思考了以下兩個(gè)問題:
(1)長(zhǎng)、正方形面積計(jì)算公式的獲得,學(xué)生該經(jīng)歷怎樣的學(xué)習(xí)過程?
公式的背后,濃縮了一系列的操作推理過程。是讓學(xué)生實(shí)際測(cè)量后歸納和驗(yàn)證,還是引導(dǎo)其逐步深入地操作、想象、推理、歸納?毋庸置疑,體驗(yàn)的深刻必然促進(jìn)理解的深入。基于此,在充分把握了長(zhǎng)方形面積公式本質(zhì)的基礎(chǔ)上,依據(jù)學(xué)情,本節(jié)課精心設(shè)計(jì)了難度漸增的三個(gè)層次的探索活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索、自主發(fā)現(xiàn)面積公式:第一層次,同桌合作用1cm2的小正方形直接測(cè)量1號(hào)長(zhǎng)方形的面積;第二層次,1個(gè)小正方形都不能用,測(cè)量出2號(hào)長(zhǎng)方形面積;第三層次,想象計(jì)算,逐步抽象出長(zhǎng)方形的面積公式。
(2)除了收獲一個(gè)計(jì)算公式,這節(jié)課學(xué)生還能收獲些什么?
公式的獲得當(dāng)然是本節(jié)課的主要目標(biāo),但是,教學(xué)也不能僅僅止步于知識(shí)技能的習(xí)得。除此之外,我們還能給學(xué)生些什么?結(jié)合公式的探索過程,通過幾個(gè)小環(huán)節(jié)的引導(dǎo)梳理,本節(jié)課,還著力讓學(xué)生感受了“簡(jiǎn)單入手—發(fā)現(xiàn)規(guī)律—總結(jié)方法”這一數(shù)學(xué)問題解決方法,從而為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)埋下研究的“種子”,長(zhǎng)方形的面積計(jì)算成了學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)中知識(shí)和方法上的雙重“跳板”。
基于以上思考,在課末,筆者引導(dǎo)學(xué)生反思:“這節(jié)課你有什么收獲?”學(xué)生們紛紛發(fā)表觀點(diǎn)。一個(gè)學(xué)生說:“我學(xué)會(huì)了求長(zhǎng)方形和正方形的面積方法,長(zhǎng)方形的面積=長(zhǎng)×寬,正方形的面積=邊長(zhǎng)×邊長(zhǎng)。”另一個(gè)學(xué)生說:“我不僅學(xué)會(huì)了怎么計(jì)算面積,我還知道了研究問題,可以從簡(jiǎn)單的開始?!边€有一個(gè)學(xué)生說:“我知道了研究問題要多找?guī)讉€(gè)例子,經(jīng)過觀察、實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析和思考,就能找到里面的奧秘。”……雖然學(xué)生的語言是稚嫩的,但是思考卻越來越深刻了。今后,學(xué)生再遇到此類問題,就可以進(jìn)行方法和思想的遷移,這種能力具有生長(zhǎng)力,學(xué)生解決問題的能力在回顧中獲得了實(shí)實(shí)在在的提高。
三、反思解題結(jié)果,優(yōu)化解決問題的策略
學(xué)生的探究呈現(xiàn)出不同的結(jié)果,這就反映出學(xué)生思維水平的不同。教師既要關(guān)注結(jié)果的正確與否,更要借助結(jié)果的表達(dá),透視學(xué)生的思維,進(jìn)而提升學(xué)生的思維,優(yōu)化解決問題的策略。
學(xué)生在認(rèn)識(shí)了因數(shù)和倍數(shù)后,接下來就要研究一個(gè)數(shù)的因數(shù)和倍數(shù)。筆者出示例題:寫出36的所有因數(shù)。
首先放手讓學(xué)生嘗試去寫,在巡視時(shí)有意識(shí)地尋找學(xué)生的答案。在交流反饋中呈現(xiàn)學(xué)生三種不同寫法:
(1)36的因數(shù)有:3,9,12,6,4,36,1;
(2)36的因數(shù)有:1,36,2,18,3,12,4,9,6;
(3)36的因數(shù)有:1,2,3,4,6,9,12,18,36。
然后把三份學(xué)習(xí)單的答案放在投影上,問:“你知道三位同學(xué)是怎樣想的嗎?”讓所有學(xué)生一起反思他們的思考。在交流中學(xué)生逐漸認(rèn)識(shí)到:第一種方法是想到一個(gè)寫一個(gè),思維比較亂,這樣容易遺漏;第二種方法是一對(duì)一對(duì)地找,先想1×幾,再想2×幾,接著3×幾,找的時(shí)候還很有順序,這樣就不會(huì)遺漏;第三種方法也是一對(duì)一對(duì)地尋找,但它比第二種方法更好,好在寫完后,所有的因數(shù)是按從小到大的順序排列的,是怎么做到的呢?原來是在寫的時(shí)候一前一后,這樣就排成了一組從小到大排列的數(shù),顯得更加有序。在這樣的反思中,學(xué)生逐步形成了“成對(duì)尋找”“分組書寫”“有序思考”的策略。
四、分析錯(cuò)誤原因,生成新的教學(xué)資源
在學(xué)習(xí)的過程中,學(xué)生犯錯(cuò)誤是在所難免的。犯錯(cuò)并不是一件壞事,一些典型的錯(cuò)誤如果能夠及時(shí)地捕捉,反而會(huì)成為非常好的教學(xué)資源,讓課堂有“生成”的精彩,并起到防微杜漸的作用。因此,在課堂教學(xué)中,教師要鼓勵(lì)學(xué)生真實(shí)地表達(dá)自己的想法,并引導(dǎo)其他學(xué)生共同分析錯(cuò)誤的原因。
教學(xué)蘇教版數(shù)學(xué)四年級(jí)下冊(cè)《軸對(duì)稱圖形》一課時(shí),筆者呈現(xiàn)了長(zhǎng)方形、正方形、平行四邊形、圓,一起探究這些平面圖形是不是軸對(duì)稱圖形。在研究到平行四邊形時(shí),學(xué)生產(chǎn)生了分歧:大部分學(xué)生認(rèn)為平行四邊形是軸對(duì)稱圖形,只有極少學(xué)生則認(rèn)為平行四邊形不是軸對(duì)稱圖形。
隨即,筆者問:“口說無憑,你怎么說服同學(xué)?”這時(shí),一個(gè)學(xué)生拿出一個(gè)平行四邊形,通過對(duì)折說明了平行四邊形不是軸對(duì)稱圖形。其他學(xué)生仍有疑問:“換個(gè)方向再對(duì)折也許可以重合?!庇谑?,學(xué)生們嘗試了將平行四邊形朝多個(gè)方向?qū)φ?,發(fā)現(xiàn)仍然不能完全重合,這才形成了一致的結(jié)論:平行四邊形不是軸對(duì)稱圖形。
而筆者卻沒有就此止步,而是引導(dǎo)全班學(xué)生思考:“為什么剛才很多同學(xué)會(huì)把平行四邊形誤認(rèn)為是軸對(duì)稱圖形?”學(xué)生反思自己的思考,有的說:“因?yàn)槲覜]有操作,是憑感覺的。”有的說:“沿對(duì)角線對(duì)折,兩邊的形狀和大小完全相同?!边€有的說:“沿對(duì)角線對(duì)折,感覺會(huì)重合?!惫P者接著說:“從剛才這些同學(xué)的回答中,你得到了什么啟示?”學(xué)生紛紛舉手發(fā)言,有的說“判斷一個(gè)圖形是不是軸對(duì)稱圖形,不能憑感覺,而要借助對(duì)折,看一看對(duì)折后兩邊的圖形能不能完全重合?!庇械恼f:“即使對(duì)折后兩邊的圖形形狀、大小都相同,也不一定是軸對(duì)稱圖形?!边€有的說:“很多圖形看起來像軸對(duì)稱圖形,但不一定是。”“數(shù)學(xué)不能憑感覺做出判斷,而要真正深入地去思考?!薄纱丝梢?,很多貌似粗心的錯(cuò)誤,如果做進(jìn)一步的分析,往往都能找到更深層次的原因,或是認(rèn)知層面的,或是思維層面的,或是心理層面的。教師有意地回避錯(cuò)誤或者無視錯(cuò)誤也就在無形中浪費(fèi)了一次絕佳的教育契機(jī)和一個(gè)絕好的教育資源。
綜上所述,筆者認(rèn)為數(shù)學(xué)教師絕不能滿足于在問題解決之后,只給學(xué)生一個(gè)正面的肯定,而要深入鉆研問題,挖掘問題蘊(yùn)含的教學(xué)價(jià)值,更要細(xì)致觀察學(xué)生的解答過程,準(zhǔn)確把握學(xué)生的思維水平,設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)膯栴},做出恰當(dāng)?shù)囊I(lǐng),使每一個(gè)學(xué)生都能夠借問題解決之“形”,促思維生長(zhǎng)之“神”。