曹冠軍
【摘? ?要】聚焦問題解決過程,引導學生采用“四自評價”的學習方式,明白所要解決的問題,找到解決問題的策略,反思解決問題的結果,總結解決問題的經驗,提高學生發(fā)現(xiàn)和提出問題、分析和解決問題的能力,讓學生真正成為學習的主人,學會學習。
【關鍵詞】問題解決;四自評價;能力發(fā)展
在數(shù)學教學中教師要引導學生學會自問,學會自我評價,組織學生經歷自理、自探、自省、自悟的“四自評價”學習過程,逐漸提升學生的數(shù)學素養(yǎng)。
一、“理”題意
能否正確理解題意是問題解決的關鍵,教師應引導學生自問:我知道了什么?通過自我評價學會簡化、提煉題目信息,對關鍵信息展開聯(lián)想,實現(xiàn)信息的延伸。
(一)我會簡化
【案例1】分段收費
某市出租車計費方法如下:3km以內10元;超過3km的部分,1km1.5元(不足1km的按1km計算)。媽媽打出租車行駛的里程是8km,需要付多少錢?
層次一:我會用列表法和圖示法簡化題目信息(如圖1)。
層次二:基價費+超量計價費=總金額,分段收費和“部分+部分=總數(shù)”的結構相似(如圖2)。
層次三:生活中的電費、水費、停車費也會用到這樣的數(shù)學結構。
學生用直觀的數(shù)學語言來理解和表述題意,還原知識的本意,概括出數(shù)學知識的結構,實現(xiàn)實際問題與數(shù)學問題模型的轉化。
(二)我能聯(lián)想
【案例2】圓柱與圓錐的練習
一個圓柱的體積和底面積分別于一個圓錐的體積和底面積相等,圓柱的高是9cm,圓錐的高是(? ? )。
層次一:等底等高的圓柱和圓錐體積比是3∶1,圓錐的底面積不變,體積要擴大3倍,只能高擴大3倍(如圖3)。
層次二:我能用列表法(如圖4)解題,圓柱和圓錐的體積和底面積都相等,所以我用等號把它們連接起來,假設圓柱的底面積是1cm2,通過它們的關系可以求出其他未知的量。
通過梳理,將文字轉化成圖形和表格等形式,學生就能很快厘清圖形間的數(shù)量關系,很好地將關注點由“如何通過計算去求得未知數(shù)”轉向“相關信息之間的關系分析”。這樣通過信息間的聯(lián)想,培養(yǎng)學生計算前“想圖形”的意識,發(fā)展空間觀念。
二、“探”策略
學生理解題意后,教師應引導學生自問:我會怎么解答?通過自我評價把題目中的關系用線段圖等可視化工具表征出來,把內隱的關系外顯化,厘清數(shù)量關系。
(一)我會用圖示表征
【案例3】小數(shù)加減法
有一筐蘋果,連筐重76千克,賣出一半后,連筐重38.8千克,原來蘋果和筐各重多少千克?
層次一:我知道76÷2表示什么。把一筐蘋果“劈”成兩半,76÷2表示半筐蘋果和半個筐的重量之和(如圖5)。
層次二:我會用圖示表征找到其中的數(shù)量關系(如圖6),我發(fā)現(xiàn)賣出的蘋果是原來蘋果的一半,剩下的蘋果也是原來的一半,賣出的蘋果的數(shù)量等于剩下的蘋果的數(shù)量。
層次三:我能借助圖式的有序變化發(fā)現(xiàn)新的數(shù)量關系,比較兩個數(shù)量關系,通過相互抵消求出另一個量(如圖7)。
層次四:我會創(chuàng)編題目(如圖8),倒出前后的質量差就是倒出的幾份,可以求出倒出的一份是多少。
學生通過自探,分析產生錯誤的原因,強化對單位“1”的理解。借助直觀圖式,厘清數(shù)量關系,從具體形象思維慢慢向抽象邏輯思維發(fā)展。
(二)我能多元表征
【案例4】分數(shù)乘法的意義
3/4×1/3表示什么意思?
各層次表述如表1所示。
矩形圖、線段圖是常見的數(shù)量關系多元化的表征方法,教師需要引導學生圍繞相關概念的本質,對不同的表征進行合理、科學的分類和歸納,實現(xiàn)深度學習。
三、省“結果”
學生解決問題后,教師應引導學生自問:我解答得正確嗎?通過自我評價不斷強化學生自我檢驗和反思的能力,從而積累大量的學習經驗,逐漸形成嚴謹?shù)膶W習態(tài)度。
(一)我會一題多解
【案例5】組合圖形的面積
老師計劃在客廳(如圖9)鋪地板。請幫老師計算需要多少平方米的地板。
層次一:我知道求組合圖形面積的一般方法——割和補。我能找到轉化后圖形的條件,并利用面積公式求出其面積(如圖10)。
層次二:我還能利用倍積變形方法來求組合圖形的面積(如圖11)。
層次三:我能利用分割后兩個圖形的寬相等,把兩個圖形轉化成一個大長方形(如圖12)。
學生通過自省,不僅能夠檢驗答案的合理性,也可以發(fā)現(xiàn)解題策略的多樣性。學生不僅掌握了求組合圖形面積一般的方法,還想到了倍積變形,充分利用條件,進行轉化。最后完成對思路的整合:不規(guī)則圖形轉化為規(guī)則圖形。
(二)我能解釋答案
【案例6】用字母表示數(shù)
三個連續(xù)的自然數(shù),最小的是N,最大的是(? ? ),這三個數(shù)的和是(? ? ),它們的平均數(shù)是(? ? )。
第三個填空學生利用平均數(shù)=總數(shù)÷個數(shù),列出了算式(3N+3)÷3,教師引導學生自問:還能繼續(xù)化簡(3N+3)÷3嗎?
層次一:我能夠利用圖示法,移多補少,求平均數(shù)(如圖13)。
層次二:我把3N和3看作兩部分:字母和數(shù)字,結合圖式,先把3N平均分成3份是N,再把3平均分成3份是1(如圖14)。
層次三:結合圖式,3N+3相當于3個N+1,相當于利用乘法分配律提取公因數(shù)3(如圖15)。
學生能夠借助求平均數(shù)最原始的方法——移多補少,直觀形象地展示出結果,借助圖示表征,把抽象的數(shù)學知識、運算定律和直觀的圖形結合起來,實現(xiàn)多角度分析數(shù)學知識,從不同層次進行數(shù)學理解,驗證結果的合理性。
四、“悟”思想
學生解決問題后,教師應引導學生自問:我解決了什么問題?幫助學生認識到知識背后的數(shù)學實質,感悟知識所蘊含的數(shù)學思想和方法,讓知識變薄,讓思維變厚。
(一)我會舉三反一
【案例7】列方程解決問題(如圖16)
層次一:我可以將①②題轉化成類似④⑤題中的矩形圖和線段圖來進行表征。
層次二:我把①②④⑤歸為一類,可以用ax+bx=c的模型表示,x表示a和b兩者之間相同的量。
層次三:我認為它們的數(shù)量關系都是“部分+部分=總量”,可以用ax+by=c的模型表示,只是有些x和y相等,有些x和y不相等。
學生通過自悟,加強知識和方法間的聯(lián)系,將知識和方法進行分類,實現(xiàn)知識和方法整體性的建構,完成了從特殊到一般模型ax+by=c的歸一,很好地揭示了知識的本質,有效地鍛煉了學生整體把握知識和方法的能力。
(二)我能舉一反三
【案例8】組合
甲、乙、丙、丁四人進行乒乓球比賽,每兩人之間只比一場,一共要進行多少場比賽?
層次一:我能用連線、枚舉、搭配等方法(如圖17)計算出3+2+1=6(場),發(fā)現(xiàn)總場次數(shù)等于每人比的場次數(shù)依次連加(如表2)。
層次二:如果有32人進行比賽,計算過于麻煩。用表格法記錄比賽場次(如表3),我發(fā)現(xiàn)其中有一半是重復的,所以4×3÷2=6(場),我可以歸納出簡潔的方法:總場次=人數(shù)×場次÷2(如表4),4個量中只要知道其中1個量就能推導出其他3個量。
層次三:這個規(guī)律與打電話問題、握手問題以及“圖形與幾何”中有幾個頂點可以連幾條線的現(xiàn)象是一樣的(如圖18)。
層次四:數(shù)線段、數(shù)角、等差數(shù)列等問題也可以用這種方法解決(如圖19)。
鏈接1:數(shù)線段問題? 鏈接2:排列問題? 鏈接3:等差數(shù)列
借助“同構關系”的算式,讓隱性的計算方法顯性化。借助直觀的列表法,通過觀察、分析,歸納出簡潔的方法:總場次=人數(shù)×場次÷2,并發(fā)現(xiàn)4個量之間的關系,深化對規(guī)律的理解。激活鏈接,體會知識方法、策略中的不變,實現(xiàn)舊認知到新認知的自然貫通,幫助學生及時總結學習經驗。
總之,在問題解決的過程中,教師要培養(yǎng)學生自主學習的能力,引導學生學會自問,學會自我評價自己的思維過程和結果,及時地進行反思和總結,不斷地提高數(shù)學素養(yǎng)。學生學會自問、學會自我評價是一個循序漸進的過程,只要教師在教學中足夠重視,并不斷地總結經驗,完善策略,學生自主學習的能力一定會得到長足的發(fā)展。
(浙江省杭州市蕭山區(qū)臨江新城實驗小學? ?311200)