施小鋒
[摘 要]題組教學(xué)是根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和思維能力,選用科學(xué)、合理、有效的一組具有漸進(jìn)性的數(shù)學(xué)問(wèn)題來(lái)組織課堂教學(xué),實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)的一種教學(xué)模式。基于SOLO分類(lèi)理論,將學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的思維層次分為五個(gè)結(jié)構(gòu)層次(水平)。在估算教學(xué)中通過(guò)借“題”夯“基”、順“勢(shì)”溫“度”、巧“變”顯“型”等教學(xué)策略,促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí),提升學(xué)生的高階思維。
[關(guān)鍵詞]SOLO分類(lèi)理論;估算;題組教學(xué);高階思維
[中圖分類(lèi)號(hào)] G623.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1007-9068(2022)14-0015-03
高階思維是一種以高層次認(rèn)知水平為主的綜合性能力,如批判性地評(píng)價(jià)信息的能力、解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)造性思維能力等??v觀現(xiàn)行的估算教學(xué),以下三“化”現(xiàn)象比較常見(jiàn)。
習(xí)題“零散化”:習(xí)題往往分散、孤立地出現(xiàn),學(xué)生缺少綜合比較、系統(tǒng)思考的歷練。
功能“偏差化”: “怎么估”“看成多少”“結(jié)果是多少”等低效問(wèn)答頻頻出現(xiàn),雖然注重算法的習(xí)得,卻弱化了思維的發(fā)展。
思維“淺表化”:缺乏能激發(fā)學(xué)生高效、深度參與的活動(dòng)和載體,學(xué)生只會(huì)覺(jué)得“要我估算我才估算”,思維淺化、窄化。
根據(jù)可視的學(xué)習(xí)結(jié)果,可以將學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的思維層次依據(jù)SOLO分類(lèi)理論進(jìn)行劃分(如圖1)。
估算對(duì)于提升學(xué)生的運(yùn)算、推理、思維、表達(dá)等數(shù)學(xué)能力有著非常重要的意義。如何追本溯源,從源頭上消除三“化”現(xiàn)象,破解估算教學(xué)的難點(diǎn)?實(shí)踐表明,通過(guò)題組教學(xué),能治標(biāo),更能治本。
本文以乘除法中的估算教學(xué)為例,借助題組教學(xué),系統(tǒng)性地借“題”夯“基”、順“勢(shì)”溫“度”、巧“變”顯“型”,引導(dǎo)學(xué)生感知、理解與建構(gòu)數(shù)學(xué)模型,促進(jìn)高階思維的發(fā)生。
一、借“題”夯“基”,思維由“單點(diǎn)結(jié)構(gòu)”走向“多點(diǎn)結(jié)構(gòu)”
“單點(diǎn)結(jié)構(gòu)”層次,是指能找到一個(gè)解決問(wèn)題的方法或思路,然后憑這個(gè)方法或思路進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的對(duì)接,以解決問(wèn)題?!岸帱c(diǎn)結(jié)構(gòu)”是指能找到多種解決方法,但是這幾種方法之間是孤立的,而非整體和整合的。
根據(jù)題型的特點(diǎn)、題目的價(jià)值和功能構(gòu)成的估算題組,可以讓學(xué)生感受到估算方法的多樣性,有效促進(jìn)學(xué)生的思維從單點(diǎn)的一維走向多點(diǎn)的多維。
【例1】估算比大?。孩?52.4÷6.38和56×0.76;②4÷7和11÷23。
師:利用合適的估算方法比較每組中兩個(gè)算式的大小。說(shuō)說(shuō)是怎么估算的,為什么這么估算。
生1:題①252.4÷6.38可以估算成240÷6=40。估算56×0.76時(shí),可以把56看成60,把0.76看成 0.8,得到48,比40大。故252.4÷6.38<56×0.76。
生2:把56和0.76都估大了,結(jié)果大太多了??梢园?.76看成[3/4],56×0.76≈56×[3/4]=42,再與第一個(gè)算式比大小比較好。
師:很好!兩個(gè)數(shù)都估大,結(jié)果大太多了,這樣說(shuō)服力不強(qiáng)。
生3:題②的4比7的一半大,而11不到23的一半,故4÷7>11÷23。
教師提煉多種算法。(1)就近取整估算。就近取整估算是教材中最“濃墨重彩”的,也是運(yùn)用最廣泛、最有效的一種策略。整數(shù)是取整十、整百、整千數(shù),小數(shù)是取整數(shù)或比原小數(shù)位數(shù)少一位或少幾位的近似小數(shù)。(2)分小數(shù)互化估算。在小數(shù)乘除法計(jì)算時(shí),把小數(shù)轉(zhuǎn)化成接近的分?jǐn)?shù)進(jìn)行計(jì)算,會(huì)得到意想不到的簡(jiǎn)便效果。(3)引入中間量估算。引入中間量往往用于結(jié)果的大小比較中。(4)簡(jiǎn)潔性口訣估算。在乘法和除法中運(yùn)用較為常見(jiàn),就是在充分考慮數(shù)據(jù)特點(diǎn)情況下,直接利用乘法口訣估算結(jié)果。
教師將不同解法的習(xí)題“打包”整合成題組時(shí),既要考慮到數(shù)據(jù)的一般性,也要考慮數(shù)據(jù)的特殊性,在數(shù)據(jù)的“取舍”與“進(jìn)退”中培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性。
二、順“勢(shì)”溫“度”,思維由“多點(diǎn)結(jié)構(gòu)”邁向“關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)”
“關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)”的形成,需要學(xué)生將同類(lèi)型的數(shù)學(xué)知識(shí)有機(jī)整合,構(gòu)建系列化、系統(tǒng)化的結(jié)構(gòu)體。順著學(xué)生不同的思路,教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)解題方法的對(duì)比、聯(lián)系和優(yōu)化,打破方法間的壁壘,讓學(xué)的思維從“多點(diǎn)結(jié)構(gòu)”邁向“關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)”。
1.對(duì)比方法,挖掘算法拓寬度
在不同的習(xí)題中,即使是相同的數(shù)據(jù)也有不同的處理方式。利用題組可對(duì)比不同的處理方法,能增強(qiáng)學(xué)生思維的主動(dòng)性和敏銳性,更好地拓寬學(xué)生的估算視野。
【例2】估算:(1)232÷5;(2)232÷8;(3)232÷7;(4)232÷11。
師:都是232除以一個(gè)自然數(shù),怎么估算?
生1:232÷5≈250÷5;232÷8≈240÷8;232÷7≈210÷7;232÷11≈220÷11。
師:同樣是數(shù)據(jù)232,為什么估成的數(shù)卻不一樣?除數(shù)是多少時(shí),才把232看成230?
生2:除數(shù)是23或者是10的時(shí)候。
估算應(yīng)“先估后算”。估算的兩個(gè)重要因素是“方便計(jì)算”和“盡量接近”。通過(guò)題組對(duì)比,學(xué)生明白估算的方法是多元的、開(kāi)放的,所要估的數(shù)不是一成不變的,需要根據(jù)參與運(yùn)算的其他數(shù)的變化而變化。只有“高瞻遠(yuǎn)矚”,深諳數(shù)據(jù)變化將引起估算方法改變之道理,增強(qiáng)方法間的融通與變化,才能拓展思維的寬度和廣度,“關(guān)聯(lián)”更多可能。
2.聯(lián)系方法,基于情境增厚度
相同的算式,在不同情境中的處理方法和結(jié)果會(huì)大相徑庭,而不同的情境又隱藏著相通的策略,此時(shí)可借助現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)情境進(jìn)行教學(xué)。
【例3】(1)勝利小學(xué)有28個(gè)班,平均每班32人,共有980個(gè)座位的電影院能全部坐得下嗎?(2)加工車(chē)間要進(jìn)貨28箱零件,每箱重32千克。一輛核定載重800千克的小車(chē)一次運(yùn)完這些零件會(huì)超載嗎?
生1:題(1)用估大法。28×32≈30×32=960,比980小,因此坐得下。
生2:題(2)可以采用估小法。28×32≈28×30=840,比800大,所以超載了。
師:相同的算式28×32,處理方法為什么不一樣?如果都用估大或估小法可以嗎?
生3:如果被估部分估小了,結(jié)果還大,那就一定大;如果被估部分估大了,結(jié)果還小,那就一定小。
情境是數(shù)學(xué)知識(shí)和兒童思維之間的橋梁和紐帶。題組中的不同情境,可以讓抽象與具象呼應(yīng),不斷增強(qiáng)學(xué)生估算的變通性,增加學(xué)生思維的厚度,“關(guān)聯(lián)”則更持久。
3.優(yōu)化方法,突現(xiàn)本質(zhì)顯深度
解決一個(gè)問(wèn)題,可以有多種策略,但一般都有一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)潔、簡(jiǎn)便的方法,在探尋與優(yōu)化這個(gè)方法的過(guò)程中,需要學(xué)生具有批判性思維和創(chuàng)造性思維。
【例4】體育組要買(mǎi)一批跳繩,每根2.65元,五年級(jí)有172人,每人一根。(1)購(gòu)物前思考“準(zhǔn)備600元錢(qián)夠不夠”。(2)購(gòu)物滿400元可送護(hù)腕,這次購(gòu)物能否獲得贈(zèng)送的護(hù)腕?(3)付款時(shí)思考“大約需要多少元錢(qián)”。(4)付款給收銀員時(shí),一共需要付多少元錢(qián)?
師:這幾個(gè)小問(wèn)題有什么區(qū)別和聯(lián)系?分別用什么方法解決?
生:前面三個(gè)問(wèn)題不需要用精算,選用估算即可,分別選用“估大法”“估小法”“四舍五入法”取近似數(shù)。最后一個(gè)問(wèn)題則必須用精算。
只有對(duì)解題策略和方法了然于胸,將精算與估算方法前后貫通,才能根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)并結(jié)合問(wèn)題要求,適時(shí)選擇精算或估算,或合理、正確選擇估算的方法。在方法優(yōu)與劣的對(duì)比中,在合適與不合適的甄別中,學(xué)生的思維向縱深處發(fā)展,“關(guān)聯(lián)”更自然、更堅(jiān)固。
三、巧“變”顯“型”,思維由“關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)”躍至“抽象擴(kuò)展結(jié)構(gòu)”
“抽象擴(kuò)展結(jié)構(gòu)”是指學(xué)生能夠?qū)?wèn)題進(jìn)行抽象地概括,從理論的高度來(lái)分析問(wèn)題,使問(wèn)題本身的意義得到拓展和延伸。教師要在“關(guān)聯(lián)”的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)深入感受方法,并借助一定的符號(hào),用簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行表達(dá),使學(xué)生在理解、運(yùn)用和創(chuàng)造過(guò)程中更高效地理解估算的意義。
1.變封閉練習(xí)為開(kāi)放建構(gòu)
模型是一種高度抽象和概括的表達(dá)形式。開(kāi)放題題組,可讓學(xué)生在對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)的假設(shè)和還原中感受方法的普適性和策略的統(tǒng)一性。
【例5】(1)2名教師帶著35名二年級(jí)學(xué)生去動(dòng)物園參觀。成人票5.8元/張,兒童票2.8元/張,只帶120元錢(qián)夠不夠?
(2)將題(1)的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整:教師2名,票價(jià)5.□元,學(xué)生35名,票價(jià)2.□元,帶120元錢(qián)是否夠?
師:改編后,數(shù)據(jù)不確定,你還會(huì)做嗎?
生1:可以設(shè)一些數(shù)。先設(shè)幾個(gè)教師票的單價(jià)和學(xué)生票的單價(jià),再估算,發(fā)現(xiàn)都比120元小。因此帶120元錢(qián)夠了。
生2:你這個(gè)方法比較麻煩!我是直接估算的,把教師票5.□看成6元,學(xué)生票2.□看成3元,總價(jià)不到120元。
師:這樣估算可以嗎?(有的學(xué)生認(rèn)為可以;有的學(xué)生認(rèn)為5.□可能更接近5元,學(xué)生票2.□可能更接近2元,因此不可以)
解決比較復(fù)雜的、條件不確定的估算問(wèn)題時(shí),可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)“拎”(模型)、“定”(范圍)、“比”(大?。ⅰ按稹保▎?wèn)題)四步解答。
拎:5.□×2+2.□×35( ? ?)120。
定: 5×2+2×35=80<5.□×2+2.□×35<6×2+3×35=117。
比:117<120。
答:117元是最多且不可能的情況,所以120元夠了。
因?yàn)楦木幒蟮牧?xí)題數(shù)據(jù)不完整,使得精算“斷路”,所以在假設(shè)數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)的過(guò)程中,在提煉模型、深挖本質(zhì)的過(guò)程中,學(xué)生的思維向高度抽象、深度建模發(fā)展。
2.變思維隱射為結(jié)果可視
從思維的角度,把抽象的表達(dá)轉(zhuǎn)向直觀的圖形,并借助直觀圖形來(lái)理解抽象的內(nèi)容。在將思維“錨點(diǎn)”可視、外顯的過(guò)程中,學(xué)生能夠有抓手且直觀地學(xué)。
【例6】(改編例3):勝利小學(xué)有28個(gè)班,平均每班32人,“恒達(dá)影城” 共有900個(gè)座位,能全部坐得下嗎?
生1:32×28≈32×30=960(估大法),比900大,坐不下。
生2:32×28≈30×28=840(估小法),比900小,坐得下。
生3:我是這樣想的,把32和28分別估成30,30×30=900。一個(gè)多估2,一個(gè)少估2,剛好抵消,能坐下。
生4:我喜歡生3的方法,但結(jié)果不應(yīng)該剛好等于900。積的末位2乘8應(yīng)該是6。
生5:我是實(shí)算(精算)的,32×28=896<900,坐得下。
師:生3說(shuō)的一個(gè)多估2,一個(gè)少估2,剛好抵消,而生5精算出來(lái)是896,為什么不正好是900呢?
師(出示圖2):相差的4在哪里?
先反思不同的解題思路得出的結(jié)果,再比較誤差。在“情理之中”卻又“意料之外”的辨析中,學(xué)生能夠借助直觀圖形進(jìn)行解釋?zhuān)季S逐漸深刻。
3.變順向思維為逆向思維
從模型出發(fā),通過(guò)字母表達(dá)、文字說(shuō)明、概括提煉等方法引領(lǐng)學(xué)生,能夠促進(jìn)學(xué)生逆向思維能力的提升。
【例7】括號(hào)中可以填哪些自然數(shù)?(1)502×( ?)≈3000;(2)6391÷( ?)≈8。
生1:題(1)可把502看成500,利用等式性質(zhì)求出結(jié)果是6。
生2:題(2)可把6391看成6400,商是8,不難推導(dǎo)出除數(shù)是800。
師:題(2)只能是800嗎?
生3:四舍五入后等于800的整數(shù)都可以,比如793、798、804等。
生4:題(2)可以轉(zhuǎn)化成“( ?)×8≈6391”。把6391看成6400,看大了9,所以括號(hào)中最接近的整數(shù)是799。
生5:a×8≈6391,a就等于(6400-9)÷8=6400÷8-9÷8=800-1.125≈800。
要解答逆向思維的題組,就需要學(xué)生在運(yùn)用模型解題的過(guò)程中對(duì)結(jié)果不斷進(jìn)行調(diào)整和修正,思維的縝密性大大提高。
基于SOLO分類(lèi)理論下的題組教學(xué),是對(duì)估算教學(xué)中單一習(xí)題教學(xué)的超越,是對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科整體性、結(jié)構(gòu)性和學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律的順應(yīng)。練習(xí)的負(fù)擔(dān)輕了、思維的含量多了——學(xué)生在題組計(jì)算中能夠聯(lián)系方法、比較異同、優(yōu)化策略;機(jī)械化的操練減了、綜合化的運(yùn)用增了——學(xué)生處理信息的能力更加“綜合”和“通盤(pán)”;碎片化的調(diào)取少了、模式化的通透多了——在解題組的過(guò)程中,在模式的提煉和運(yùn)用過(guò)程中,學(xué)生的思維拾級(jí)而上?!邦}?!睙o(wú)涯苦作舟,題組則是茫?!邦}?!敝械乃季S之舟。
(責(zé)編 金 鈴)