夏小剛 張晶
1890年,威廉·詹姆斯首次對(duì)問(wèn)題和問(wèn)題解決進(jìn)行專論。幾個(gè)世紀(jì)以來(lái),問(wèn)題和問(wèn)題解決一直是教育工作者關(guān)注的熱門(mén)話題。1980年4月,美國(guó)數(shù)學(xué)教師協(xié)會(huì)(NCTM)首次提出,把問(wèn)題解決作為80年代中小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的核心。自此,“問(wèn)題解決”成為數(shù)學(xué)教育發(fā)展的時(shí)代潮流。受其影響,中小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)出現(xiàn)了將問(wèn)題探究引入數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)之中的趨勢(shì)。大量研究肯定了問(wèn)題探究對(duì)發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的積極作用。在核心素養(yǎng)背景下,什么樣的數(shù)學(xué)問(wèn)題能更好地承載素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)目標(biāo)呢?
一、情境化問(wèn)題對(duì)接學(xué)習(xí)體驗(yàn)的意義
當(dāng)前,以核心素養(yǎng)為指引的基礎(chǔ)教育數(shù)學(xué)課程改革正在發(fā)生深刻的變化。在這種時(shí)代背景的影響下,數(shù)學(xué)教學(xué)的一般樣態(tài)正在重構(gòu),一種低控制的教學(xué)生態(tài)正在以符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的自主、合作、探究等學(xué)習(xí)方式顯現(xiàn)出來(lái)。為了發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng),教學(xué)不僅要關(guān)注學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)課程的掌握程度,而且要強(qiáng)調(diào)學(xué)生在實(shí)際情境中解決問(wèn)題的能力和終身學(xué)習(xí)的潛力。
事實(shí)上,近年來(lái)已經(jīng)通過(guò)和正在修訂過(guò)程中的數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)都提出了“問(wèn)題解決”的課程目標(biāo),強(qiáng)調(diào)教師要幫助學(xué)生獲得分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的一些基本方法,體驗(yàn)解決問(wèn)題方法的多樣性,發(fā)展創(chuàng)新意識(shí)?!绑w驗(yàn)”意味著通過(guò)親身經(jīng)歷獲得經(jīng)驗(yàn),它基于學(xué)習(xí)過(guò)程,存在于學(xué)習(xí)過(guò)程之中,表現(xiàn)為學(xué)生思維和情境的互動(dòng)。因此,基于學(xué)生的現(xiàn)實(shí),收集能激活學(xué)生思維的情境素材,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境化的數(shù)學(xué)問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察、猜測(cè)、推理、驗(yàn)證等方法分析問(wèn)題和解決問(wèn)題,以便讓數(shù)學(xué)問(wèn)題回歸學(xué)生的生活世界,還原數(shù)學(xué)問(wèn)題的生成過(guò)程,激發(fā)學(xué)生的思維活力,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的形成和發(fā)展,已成為素養(yǎng)本位下情境化問(wèn)題對(duì)接學(xué)習(xí)體驗(yàn)的應(yīng)然之意。
二、問(wèn)題情境化與情境化問(wèn)題
問(wèn)題情境化對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)具有重要價(jià)值。然而,部分教育工作者在研究中還存在對(duì)問(wèn)題情境化概念認(rèn)識(shí)模糊的問(wèn)題。這種認(rèn)識(shí)不足束縛了教師在教學(xué)中對(duì)問(wèn)題與情境的有效運(yùn)用。
在筆者看來(lái),問(wèn)題情境化就是教師基于數(shù)學(xué)教學(xué)的目標(biāo)指向,結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn),用能體現(xiàn)學(xué)生現(xiàn)實(shí)的數(shù)學(xué)語(yǔ)言對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行重構(gòu)或重述,以此將數(shù)學(xué)問(wèn)題置于與學(xué)生現(xiàn)實(shí)相關(guān)的背景中的一種教學(xué)思想。這種重構(gòu)或重述,意味著數(shù)學(xué)問(wèn)題在學(xué)生面前以可以認(rèn)識(shí)、理解和情感反應(yīng)的方式表達(dá)出來(lái),其目的在于激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知需求,引發(fā)學(xué)生的情感體驗(yàn),增強(qiáng)學(xué)生探究問(wèn)題的針對(duì)性和有效性。
情境化問(wèn)題是問(wèn)題情境化的一種表現(xiàn)形態(tài)。通常,情境化問(wèn)題由目的(意圖)、情境(素材)、問(wèn)題與任務(wù)等要素構(gòu)成。筆者以“如何理解[15]的含義”為例加以說(shuō)明。為了幫助學(xué)生理解這個(gè)分?jǐn)?shù)問(wèn)題,我們可以借助“方格紙”素材,對(duì)其進(jìn)行情境化設(shè)計(jì),形成情境化問(wèn)題:“¨”是一個(gè)圖形的[15],這個(gè)圖形可能是什么形狀?你能在方格紙上畫(huà)出這個(gè)圖形嗎?此問(wèn)題中,方格圖形是“情境”,根據(jù)要求畫(huà)圖是“任務(wù)”,“這個(gè)圖形可能是什么形狀”是“問(wèn)題”,理解[15]是“目的”??梢?jiàn),與原分?jǐn)?shù)問(wèn)題相比,情境化問(wèn)題在構(gòu)成上有所不同。這種構(gòu)成要素上的不同,使情境化問(wèn)題與原數(shù)學(xué)問(wèn)題對(duì)學(xué)生的認(rèn)知和情感產(chǎn)生了不同的影響。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō),原分?jǐn)?shù)問(wèn)題因其表征和內(nèi)涵均外在于他們已有的數(shù)學(xué)知識(shí)經(jīng)驗(yàn),給學(xué)習(xí)者帶來(lái)的大多是抽象和枯燥的感受。然而,被情境化的分?jǐn)?shù)問(wèn)題,因其重構(gòu)的“情境”和“問(wèn)題”易被感知和理解而進(jìn)入學(xué)生的認(rèn)知視野,鏈接到學(xué)生的情感紐帶中。
應(yīng)該說(shuō),問(wèn)題情境化與情境問(wèn)題化同屬于問(wèn)題情境創(chuàng)設(shè)的范疇。事實(shí)上,創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境包括兩個(gè)層面的含義:一是數(shù)學(xué)問(wèn)題與學(xué)生現(xiàn)實(shí)的整合,即問(wèn)題情境化,由此形成的問(wèn)題稱為情境化數(shù)學(xué)問(wèn)題;二是對(duì)基于學(xué)生現(xiàn)實(shí)的情境問(wèn)題進(jìn)行數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化,即情境問(wèn)題化,由此形成的問(wèn)題稱為數(shù)學(xué)化問(wèn)題(去情境化問(wèn)題)。由于認(rèn)識(shí)的局限,部分教師在實(shí)踐中往往對(duì)這兩類問(wèn)題不加分辨地使用,統(tǒng)稱其為問(wèn)題情境。
問(wèn)題情境化與情境問(wèn)題化所蘊(yùn)含的設(shè)計(jì)意圖和教學(xué)切入點(diǎn)是不同的,前者是對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題的情境化加工,后者是對(duì)情境問(wèn)題的數(shù)學(xué)化抽象,兩者所體現(xiàn)的數(shù)學(xué)問(wèn)題的情境化程度和抽象化程度不同。顯然,不加分辨地使用問(wèn)題情境,容易模糊我們對(duì)數(shù)學(xué)化思想的認(rèn)識(shí),導(dǎo)致橫向數(shù)學(xué)化和縱向數(shù)學(xué)化在教學(xué)中的失衡。
三、情境化問(wèn)題設(shè)計(jì)樣式
筆者以“小數(shù)的初步認(rèn)識(shí)”為例(相關(guān)設(shè)計(jì)參考吳夢(mèng)玲老師的文章《“認(rèn)識(shí)小數(shù)”教學(xué)實(shí)踐與思考》),展示基于體驗(yàn)的情境化問(wèn)題的設(shè)計(jì)樣式,以期為數(shù)學(xué)問(wèn)題情境化的教學(xué)提供參考。
“小數(shù)的初步認(rèn)識(shí)”是“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域的一個(gè)重要內(nèi)容,被安排在人教版數(shù)學(xué)三年級(jí)下冊(cè)教材中,旨在讓學(xué)生經(jīng)歷從日常生活中抽象出數(shù)的過(guò)程,形成對(duì)小數(shù)的基本認(rèn)識(shí)。關(guān)于小數(shù)的教學(xué),存在一種流行的觀點(diǎn):“小數(shù)教學(xué)要基于分?jǐn)?shù)教學(xué),否則是科學(xué)性錯(cuò)誤……”對(duì)此,張奠宙先生明確指出,小數(shù)有自己的概念系統(tǒng),不能也不必都依賴于對(duì)分?jǐn)?shù)的理解。在認(rèn)識(shí)小數(shù)之前,如果學(xué)生沒(méi)有對(duì)分?jǐn)?shù)的認(rèn)識(shí),該如何引導(dǎo)他們理解小數(shù)的意義呢?從教學(xué)現(xiàn)實(shí)來(lái)看,教師往往通過(guò)設(shè)計(jì)“文具店”等生活情境,借助有關(guān)元、角、分的價(jià)格問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生在“填一填”“讀一讀”等數(shù)學(xué)任務(wù)中,學(xué)會(huì)認(rèn)、讀、寫(xiě)單位小數(shù)。然而,元、角、分在幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)小數(shù)的同時(shí),也容易將小數(shù)的認(rèn)識(shí)束縛在生活情境中。如何克服元、角、分可能帶來(lái)的對(duì)小數(shù)的認(rèn)識(shí)局限呢?
筆者認(rèn)為,克服這種認(rèn)識(shí)局限的關(guān)鍵在于教師對(duì)小數(shù)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)和理解,再進(jìn)一步,就是要把握教學(xué)內(nèi)容本質(zhì),確立數(shù)學(xué)核心問(wèn)題;聚焦學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解,明確情境化問(wèn)題的設(shè)計(jì)思路;立足問(wèn)題的情境化程度,設(shè)計(jì)不同層級(jí)的情境化問(wèn)題。
1. 把握內(nèi)容本質(zhì),確立核心問(wèn)題
問(wèn)題是教學(xué)的載體,推動(dòng)著課堂教學(xué)的進(jìn)程。然而,在教學(xué)實(shí)踐中,部分教師所提問(wèn)題多而散,且不夠深入,“滿堂問(wèn)”現(xiàn)象較為普遍?;诖?,教師需要研讀教材,把握教學(xué)內(nèi)容的數(shù)學(xué)本質(zhì),在此基礎(chǔ)上確立教學(xué)的核心問(wèn)題。
教材是知識(shí)的重要載體,是進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的重要工具。在小學(xué)階段,由于學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平有限,教學(xué)內(nèi)容的數(shù)學(xué)本質(zhì)大多不會(huì)在教材中呈現(xiàn)。例如“認(rèn)識(shí)小數(shù)”,教材沒(méi)有呈現(xiàn)小數(shù)的定義,只有類似于“像3.45、0.85、2.60、36.6、1.2和1.5這樣的數(shù)叫做小數(shù)”的概念描述。小數(shù)的本質(zhì)是什么?這是教師不能回避的問(wèn)題。
張奠宙先生在《小學(xué)數(shù)學(xué)研究》一書(shū)中寫(xiě)道:小數(shù)的出現(xiàn),是基于十進(jìn)制表示數(shù)量的需要,是十進(jìn)位值制記數(shù)向相反方向延伸的結(jié)果。具體地說(shuō),小數(shù)是將個(gè)、十、百、千等不斷擴(kuò)大的位值計(jì)數(shù)方式,朝著另一個(gè)方向(“不斷縮小”的位值計(jì)數(shù)方式)加以延伸,即增加了十分位、百分位等新位值,使之成為更完善的一種位值計(jì)數(shù)制度,因此小數(shù)的本質(zhì)在于“位值計(jì)數(shù)法”的拓展,而不在于對(duì)“十分之幾”的表述。無(wú)疑,認(rèn)識(shí)和理解單位小數(shù)的現(xiàn)實(shí)意義是“小數(shù)的初步認(rèn)識(shí)”教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,我們可以進(jìn)一步確立核心問(wèn)題:?jiǎn)挝恍?shù)的現(xiàn)實(shí)意義是什么?以此作為情境化問(wèn)題設(shè)計(jì)的方向。
2.聚焦問(wèn)題理解,明確設(shè)計(jì)思路
情境化問(wèn)題是學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)探究的重要載體,也是數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的重要來(lái)源。由于情境化問(wèn)題將數(shù)學(xué)任務(wù)與設(shè)計(jì)意圖交織在一起,內(nèi)在地指向?qū)W生需要解決的核心問(wèn)題,因此,關(guān)注學(xué)生對(duì)核心問(wèn)題的理解,可以為明確數(shù)學(xué)問(wèn)題的情境化方向,進(jìn)而確立承載學(xué)習(xí)體驗(yàn)的情境化問(wèn)題的思維路徑提供依據(jù)。在筆者看來(lái),學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題的理解主要聚焦在兩個(gè)方面:一是核心問(wèn)題本身的難度、深度和廣度,二是核心問(wèn)題與學(xué)生現(xiàn)實(shí)之間的距離。我們可以通過(guò)思考下列問(wèn)題,明確情境化問(wèn)題的設(shè)計(jì)思路:①為什么要將小數(shù)的認(rèn)識(shí)與元、角、分等貨幣單位捆綁起來(lái);②如何借助元、角、分認(rèn)識(shí)小數(shù)的意義;③如何打破元、角、分對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)小數(shù)的束縛。
3.依托情境,設(shè)計(jì)層級(jí)性問(wèn)題
情境化問(wèn)題將“目的”“問(wèn)題”“任務(wù)”等要素融合在“情境”之中,“情境”由此成為承載“目的”“問(wèn)題”和“知識(shí)”的核心,成為情境化問(wèn)題設(shè)計(jì)的重要視角。
在明確了情境化問(wèn)題的設(shè)計(jì)思路之后,教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn),立足于數(shù)學(xué)問(wèn)題的情境化程度,設(shè)計(jì)具有不同層級(jí)結(jié)構(gòu)的情境化問(wèn)題。下面是“認(rèn)識(shí)小數(shù)”教學(xué)中的幾個(gè)情境化問(wèn)題。
問(wèn)題1? 說(shuō)一說(shuō)元、角、分之間的數(shù)量關(guān)系。
問(wèn)題2? 筆記本每本售價(jià)13元1角5分,這個(gè)價(jià)格中含有三個(gè)數(shù)和三個(gè)單位,能否用一個(gè)數(shù)和一個(gè)單位更簡(jiǎn)單地表示這個(gè)價(jià)格呢?
問(wèn)題3? 13.15元中的每一個(gè)數(shù)字分別代表什么?
問(wèn)題4? 請(qǐng)舉例說(shuō)明,以元為單位的小數(shù),它的小數(shù)部分第一位是什么?第二位是什么?
問(wèn)題5? 你能用多種方法表示0.8元嗎?
(1)圈一圈
(2)涂一涂
(3)標(biāo)一標(biāo)
(4)畫(huà)一畫(huà)
(計(jì)數(shù)器)
問(wèn)題6? 說(shuō)一說(shuō)生活中帶單位的小數(shù)。
上述情境化問(wèn)題的設(shè)計(jì),結(jié)合了學(xué)生關(guān)于價(jià)格的豐富經(jīng)驗(yàn),從元、角、分的數(shù)量關(guān)系和幣值單位到具體價(jià)格的多種表示方法,以及對(duì)生活中帶單位的小數(shù)的直觀感知,凸顯了問(wèn)題情境化的價(jià)值指向。這樣設(shè)計(jì),不但有助于學(xué)生在情境化問(wèn)題中思考和探索,實(shí)現(xiàn)對(duì)單位小數(shù)現(xiàn)實(shí)意義的認(rèn)識(shí),而且可以通過(guò)知識(shí)的意義建構(gòu)和數(shù)學(xué)思考,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。
(張晶,貴州師范大學(xué)博士生,瓊臺(tái)師范學(xué)院教師)
[本文系全國(guó)教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“面向核心素養(yǎng)的數(shù)學(xué)問(wèn)題情境教學(xué)測(cè)評(píng)模型研究”的研究成果。課題編號(hào):XHA180286]
責(zé)任編輯? 劉佳
夏小剛
貴州師范大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師、副院長(zhǎng),教育部高等學(xué)校數(shù)學(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員;已在《比較教育研究》《數(shù)學(xué)教育學(xué)報(bào)》《人民教育》《民族教育研究》《課程·教材·教法》《數(shù)學(xué)通報(bào)》《Journal of Mathematics Education》等期刊發(fā)表“數(shù)學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)與數(shù)學(xué)問(wèn)題提出”等論文,出版《基于提出問(wèn)題的數(shù)學(xué)教學(xué)研究》等著作;曾獲國(guó)家級(jí)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)勵(lì),以及貴州省高等學(xué)校教學(xué)名師、貴州省優(yōu)秀教師等榮譽(yù)稱號(hào)。