【摘要】近年來(lái)的研究聚焦核心素養(yǎng),而核心素養(yǎng)指向的是育人這一終極目標(biāo)。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)作為一種課堂新樣態(tài),是提升學(xué)生說(shuō)理能力、推動(dòng)學(xué)生思維發(fā)展的有力支架。設(shè)計(jì)多維問(wèn)題導(dǎo)學(xué),可以激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)中的理的好奇心,促進(jìn)學(xué)生的深度思維碰撞和深層對(duì)話交流,讓學(xué)生在說(shuō)理中、在思考中培育深度說(shuō)理能力,拓展學(xué)生思維的深度和廣度,進(jìn)而發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。
【關(guān)鍵詞】問(wèn)題導(dǎo)學(xué);說(shuō)理能力;數(shù)學(xué)教學(xué)
【基金項(xiàng)目】本文系廈門(mén)市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度課題“‘問(wèn)題導(dǎo)學(xué)’模式下學(xué)生說(shuō)理能力發(fā)展的實(shí)踐研究”(課題立項(xiàng)號(hào):21146)研究成果。
作者簡(jiǎn)介:黃麗冷(1980—),女,福建省廈門(mén)市海滄區(qū)第二實(shí)驗(yàn)小學(xué)。
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是具有數(shù)學(xué)基本特征的關(guān)鍵能力、思維品質(zhì)以及情感、態(tài)度與價(jià)值觀的綜合體現(xiàn),是在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)中逐步形成和發(fā)展的。鄭毓信教授指出,教師應(yīng)當(dāng)通過(guò)數(shù)學(xué)教學(xué),努力促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展與理性精神的養(yǎng)成。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)有利于助推“發(fā)展學(xué)生說(shuō)理能力、促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)”這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。而在數(shù)學(xué)教學(xué)中設(shè)計(jì)多維問(wèn)題導(dǎo)學(xué),可以有效指引學(xué)生逐漸學(xué)會(huì)更清晰、更深入、更全面、更合理地思考,進(jìn)而養(yǎng)成理性精神,發(fā)展核心素養(yǎng)。
一、思維性問(wèn)題導(dǎo)學(xué),在激活思維中辨理
讓學(xué)生學(xué)會(huì)思維是數(shù)學(xué)教學(xué)的根本任務(wù)。在教學(xué)中,基于學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn),提出指向?qū)W生思維發(fā)展的核心問(wèn)題,設(shè)置引發(fā)學(xué)生討論的話題,可以把課堂還給學(xué)生,讓學(xué)生在課堂中進(jìn)行思辨,以撬動(dòng)思維的動(dòng)態(tài)方法帶動(dòng)學(xué)生對(duì)靜態(tài)知識(shí)的學(xué)習(xí)。
例如,“抽屜原理”一課立足于學(xué)科內(nèi)容的特點(diǎn)、著眼于學(xué)生思維的特性。教師在教學(xué)時(shí)精心設(shè)計(jì)富有一定挑戰(zhàn)性的核心問(wèn)題,以核心問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)生深入思考、深度探究、充分辨理、主動(dòng)建構(gòu),助推學(xué)生思維的發(fā)展,從而讓學(xué)生在活動(dòng)中積累經(jīng)驗(yàn),在思考中學(xué)會(huì)推理,在情境中體會(huì)數(shù)學(xué)之美。教師設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題具體如下。
老師準(zhǔn)備給予本周班上表現(xiàn)優(yōu)異的同學(xué)獎(jiǎng)勵(lì),獎(jiǎng)品共有4支筆。獲得獎(jiǎng)勵(lì)的同學(xué)有2種選擇:A.直接拿走2支筆作為獎(jiǎng)品;B.請(qǐng)老師把這4支筆放進(jìn)3個(gè)抽屜里,然后選擇其中1個(gè)抽屜里的筆作為獎(jiǎng)品。你如果可以獲得老師準(zhǔn)備的獎(jiǎng)品,會(huì)怎樣選擇?并說(shuō)明理由。
在問(wèn)題導(dǎo)學(xué)中,學(xué)生經(jīng)歷了兩次深度的思辨。其一,關(guān)于選擇A或B的思辨。部分學(xué)生認(rèn)為,選擇A能保證拿到2支筆,而如果選擇B,那么拿到的筆既可能多于2支,也可能少于2支,為保險(xiǎn)起見(jiàn),他們選擇A。在這部分學(xué)生闡述了自己的觀點(diǎn)后,一石激起千層浪,其他學(xué)生中有表示認(rèn)同的也有表示否定的。之后,學(xué)生明白了選擇A只能得到2支筆,而對(duì)于B,總有1個(gè)抽屜里至少裝著2支筆,進(jìn)而領(lǐng)會(huì)了“總有”和“至少”的含義,初步感知了其中的確定因素和不確定因素。其二,關(guān)于枚舉法與假設(shè)法的思辨。在匯報(bào)環(huán)節(jié),傾向于枚舉法的小組列舉了所有情況;而傾向于假設(shè)法的小組則提出“只要考慮平均分的情況即可”的觀點(diǎn),把目光聚焦在“平均分”上,并且明白平均分的情況對(duì)應(yīng)的是“最不利”的情況。第二次的思辨注重邏輯論證,凸顯了學(xué)習(xí)抽屜原理的意義,彰顯了邏輯推理這一數(shù)學(xué)方法的理性?xún)r(jià)值[1]。
可見(jiàn),教師通過(guò)“抽屜原理”的問(wèn)題導(dǎo)學(xué),能夠激活學(xué)生思維,讓學(xué)生在自學(xué)、互學(xué)、展學(xué)中,以說(shuō)促思、以理服人,自主建構(gòu)新知,進(jìn)而學(xué)會(huì)辨理。
二、實(shí)踐性問(wèn)題導(dǎo)學(xué),在追尋本質(zhì)中明理
筆者認(rèn)為:“為什么”這個(gè)詞對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)極為關(guān)鍵;數(shù)學(xué)教學(xué)不應(yīng)追求花哨的教學(xué)形式,而應(yīng)架起已知和未知之間的橋梁,探尋隱藏在知識(shí)深處的數(shù)學(xué)本質(zhì),解決“為什么”的問(wèn)題。正所謂“水有源,故其流不窮;木有根,故其生不窮”,問(wèn)題導(dǎo)學(xué)應(yīng)以核心問(wèn)題為導(dǎo)向,緊扣知識(shí)本質(zhì),讓學(xué)生明理,知其然、知其所以然,從而使數(shù)學(xué)教學(xué)走向深刻。
例如,在“圓的認(rèn)識(shí)”一課中,教師在“你會(huì)畫(huà)圓嗎?”這一具有實(shí)踐性的核心問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)下,引領(lǐng)學(xué)生通過(guò)三次畫(huà)圓,深刻感悟有關(guān)圓的知識(shí)本質(zhì)。
首次畫(huà)圓,初探本質(zhì)??紤]到圓規(guī)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)并不陌生,因此教師基于學(xué)生實(shí)際的認(rèn)知起點(diǎn),設(shè)計(jì)以問(wèn)導(dǎo)學(xué)、以畫(huà)促學(xué)的環(huán)節(jié)。學(xué)生在課前嘗試用圓規(guī)在導(dǎo)學(xué)單上畫(huà)圓,但不少學(xué)生畫(huà)出來(lái)的圓不怎么圓。于是,教師將這些在課前生成的不怎么圓的圓作為說(shuō)理課堂的寶貴資源。在課堂上,教師以這些資源為載體,來(lái)引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突,驅(qū)動(dòng)學(xué)生深度思考畫(huà)的圓不怎么圓的原因,如“圓規(guī)的兩只腳晃動(dòng),使兩只腳之間的距離發(fā)生改變”“圓規(guī)針尖的位置沒(méi)有固定在一個(gè)點(diǎn)上”。學(xué)生在深入探究為什么畫(huà)不圓的過(guò)程中,初步了解了圓的特征。
再次畫(huà)圓,深挖本質(zhì)。有了第一次畫(huà)圓的經(jīng)歷和課堂上的思辨,學(xué)生已經(jīng)明白畫(huà)圓的關(guān)鍵是定點(diǎn)和定長(zhǎng),然后帶著“怎樣才能畫(huà)得圓?”這一問(wèn)題,再次用圓規(guī)畫(huà)圓,親身經(jīng)歷從畫(huà)不圓到畫(huà)得圓的過(guò)程,深刻體會(huì)用圓規(guī)畫(huà)圓所隱藏著的道理,感悟圓的本質(zhì)特征。
第三次畫(huà)圓,凸顯本質(zhì)。對(duì)于“如果沒(méi)有圓規(guī)怎么畫(huà)圓?”這一問(wèn)題,學(xué)生根據(jù)對(duì)圓的本質(zhì)特征的理解,想到用繩子畫(huà)圓、用尺子畫(huà)圓等多種方法,并在關(guān)于說(shuō)理的對(duì)話中明白,不同的畫(huà)圓方法殊途同歸,都要先固定好一個(gè)點(diǎn)(定點(diǎn)),然后確定一定的距離(定長(zhǎng)),最后將筆繞圓心旋轉(zhuǎn)一圈。圓的本質(zhì)特征“一中同長(zhǎng)”也得以凸顯。
“圓的認(rèn)識(shí)”這節(jié)課以實(shí)踐性問(wèn)題為主線,圍繞具有挑戰(zhàn)性的、觸及數(shù)學(xué)本質(zhì)的畫(huà)圓活動(dòng)主題,能夠引發(fā)學(xué)生思考,讓學(xué)生在思考、探究、說(shuō)理中探尋、感悟圓的本質(zhì)特征,真正實(shí)現(xiàn)認(rèn)知上的提升,深化對(duì)數(shù)學(xué)本質(zhì)的理解,發(fā)展核心素養(yǎng)。
三、聯(lián)系性問(wèn)題導(dǎo)學(xué),在構(gòu)建體系中通理
根據(jù)史寧中教授的觀點(diǎn),基于數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)要實(shí)現(xiàn)從知識(shí)點(diǎn)到知識(shí)團(tuán)的轉(zhuǎn)變,因?yàn)樗槠慕虒W(xué)不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)形成深刻感悟。教師在教學(xué)中要串聯(lián)知識(shí),形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。
例如,學(xué)生雖然知道分?jǐn)?shù)乘分?jǐn)?shù)就是用分子乘分子的積作分子,用分母乘分母的積作分母,但未必理解這么計(jì)算的道理是什么。對(duì)此,教師在“分?jǐn)?shù)乘法”的復(fù)習(xí)課中,以核心問(wèn)題“分?jǐn)?shù)乘法計(jì)算的道理是什么?”開(kāi)展導(dǎo)學(xué),讓學(xué)生在課前填寫(xiě)導(dǎo)學(xué)單。其中,學(xué)生需要在明白“ × ”的算法“ × = =”的同時(shí),結(jié)合式子畫(huà)一畫(huà)、寫(xiě)一寫(xiě),以描述計(jì)算的道理,明白分?jǐn)?shù)的意義。如由圖1可知:在計(jì)算時(shí)需要先把長(zhǎng)方形平均分成3份,取其中的2份,表示“ ”;再把長(zhǎng)方形平均分成4份,取其中的3份,表示“ ”。分母乘分母(“3×4”)表示“一共分成幾份”,產(chǎn)生新的計(jì)數(shù)單位“ ”;分子乘分子(“2×3”)表示“取了其中的幾份”,即圖1中重疊的部分“ ”,“2×3”得到的“6”表示“有6個(gè)‘ ’這樣的計(jì)數(shù)單位”。
之后,在思考“整數(shù)、小數(shù)乘法計(jì)算的道理與分?jǐn)?shù)乘法一樣嗎?”這一問(wèn)題時(shí),學(xué)生以“30×40”和“0.3×0.4”為例,闡明蘊(yùn)含在其中的道理:30×40=
3×10×4×10=(3×4) × (10×10) =12×100;“10×10”產(chǎn)生新的計(jì)數(shù)單位“100”,“3×4”得到的“12”表示“有12個(gè)‘100’這樣的計(jì)數(shù)單位”。0.3×0.4=3×0.1×4×0.1= (3×4) × (0.1×0.1) =12×0.01;“0.1×0.1”產(chǎn)生新的計(jì)數(shù)單位“0.01”,“3×4”得到的“12”表示“有12個(gè)‘0.01’這樣的計(jì)數(shù)單位”。于是,學(xué)生發(fā)現(xiàn)整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)乘法計(jì)算的道理是一樣的,即計(jì)算有多少個(gè)計(jì)數(shù)單位。
又如,在“用2~6的乘法口訣求商”一課中,教師展示“有10個(gè)口罩,每天用2個(gè),可以用幾天?”這道題目,并以核心問(wèn)題“怎樣求商?”開(kāi)展導(dǎo)學(xué)。在問(wèn)題驅(qū)動(dòng)下,學(xué)生自主探究,呈現(xiàn)出涉及連加、連減、乘法、除法的不同思考過(guò)程(如圖2所示)。從圖2中可以看出,這些不同的算法、想法看似差異明顯,但本質(zhì)上求的都是10里面有幾個(gè)2。關(guān)于除法的問(wèn)題本質(zhì)上是關(guān)于減法的問(wèn)題,而減法的逆運(yùn)算是加法,所以“求10里面有幾個(gè)2”轉(zhuǎn)化成了“求幾個(gè)2相加得10”這一關(guān)于加法的問(wèn)題,并且求幾個(gè)相同加數(shù)的和的簡(jiǎn)便運(yùn)算是乘法,這樣又轉(zhuǎn)化成了關(guān)于乘法的問(wèn)題,進(jìn)而得出“除法是乘法的逆運(yùn)算,可以根據(jù)乘法口訣求商”的結(jié)論。學(xué)生在解決多樣化問(wèn)題中、在說(shuō)理辨析中,可以深刻感悟加減乘除之間的關(guān)系,明白減法和加法、加法和乘法、乘法和除法是怎樣轉(zhuǎn)化的,也可以基于除法和乘法的關(guān)系,體會(huì)運(yùn)算的一致性。
學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)應(yīng)該是主動(dòng)探索、自主建構(gòu)的過(guò)程,應(yīng)該建立在已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上,需要學(xué)生結(jié)合自己的理解進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)?;趯W(xué)生的原有認(rèn)知,以聯(lián)系性問(wèn)題開(kāi)展導(dǎo)學(xué),從數(shù)與運(yùn)算的視角抓住知識(shí)的本質(zhì),溝通知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,構(gòu)建知識(shí)體系,能夠讓學(xué)生在不斷的追問(wèn)和思考中,形成深刻的理解,促進(jìn)自我成長(zhǎng),培育核心素養(yǎng)。
四、開(kāi)放性問(wèn)題導(dǎo)學(xué),在批判質(zhì)疑中尋理
基于以學(xué)生發(fā)展為本的教育理念,培養(yǎng)學(xué)生批判質(zhì)疑的科學(xué)精神,有利于學(xué)生適應(yīng)社會(huì),實(shí)現(xiàn)終身發(fā)展。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)是對(duì)疑難處的大膽質(zhì)疑、辨析尋理,可以基于開(kāi)放性問(wèn)題開(kāi)展,從而實(shí)現(xiàn)問(wèn)學(xué)交融,拓展學(xué)生思維的深度、廣度[2]。
例如,在“圓柱的體積”的練習(xí)課中,教師以“將一塊長(zhǎng)18.84 cm、寬12.56 cm的長(zhǎng)方形鐵皮作為一個(gè)圓柱的側(cè)面,可以怎樣圍?哪種圍法得到的圓柱體積更大?”這兩個(gè)具有開(kāi)放性及挑戰(zhàn)性的核心問(wèn)題開(kāi)展導(dǎo)學(xué),來(lái)激發(fā)學(xué)生的探索欲望和熱情。學(xué)生通過(guò)對(duì)不同圍法的深入探究,發(fā)現(xiàn)以長(zhǎng)方形鐵皮的長(zhǎng)為底面周長(zhǎng)的圓柱體積大一些。同時(shí),有的學(xué)生圍繞這一發(fā)現(xiàn)做了進(jìn)一步探究,在質(zhì)疑中尋理,在尋理中受到以下啟發(fā):在圓柱體積計(jì)算公式的推導(dǎo)過(guò)程中,可以把一個(gè)圓柱轉(zhuǎn)化成一個(gè)近似的長(zhǎng)方體。如果把圓柱垂直放置,那么轉(zhuǎn)化后的長(zhǎng)方體的底面積和圓柱的底面積是相等的,兩者的高也是相等的,進(jìn)而根據(jù)長(zhǎng)方體的體積計(jì)算公式“底面積×高”推導(dǎo)出圓柱的體積計(jì)算公式為“π×底面半徑的平方×高”;而如果把圓柱水平放置,那么轉(zhuǎn)化后的這個(gè)長(zhǎng)方體的底面積等于圓柱側(cè)面積的一半、高等于圓柱的底面半徑,進(jìn)而推導(dǎo)出圓柱的體積計(jì)算公式為“ ×側(cè)面積×底面半徑”。由此可知:上述問(wèn)題中以長(zhǎng)方形鐵皮的長(zhǎng)為底面周長(zhǎng)的圓柱和以長(zhǎng)方形鐵皮的寬為底面周長(zhǎng)的圓柱側(cè)面積是相等的,所以為了判斷用哪種圍法得到的圓柱體積更大,只要比較兩個(gè)圓柱的底面半徑即可;當(dāng)側(cè)面積相同時(shí),底面半徑越大,體積越大。
根據(jù)新課標(biāo)的要求,發(fā)現(xiàn)與提出問(wèn)題的能力培養(yǎng)十分重要。在這節(jié)練習(xí)課中,學(xué)生的質(zhì)疑與思考共存,傾聽(tīng)與交流相依,辨析與感悟相伴[3]。教師以開(kāi)放性問(wèn)題為主線,能夠引導(dǎo)學(xué)生持續(xù)地開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng),探尋出圓柱體積的兩個(gè)計(jì)算公式,并發(fā)現(xiàn)兩個(gè)計(jì)算公式之間的聯(lián)系,從單純的計(jì)算走向?qū)σ?guī)律的理解和應(yīng)用,在富有挑戰(zhàn)性的探究活動(dòng)中,積累活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),深入知識(shí)的內(nèi)核,自主建構(gòu)個(gè)性化的知識(shí)體系,完善認(rèn)知結(jié)構(gòu),從而促進(jìn)問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新能力的發(fā)展,提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
結(jié)語(yǔ)
問(wèn)題導(dǎo)學(xué)作為“雙減”背景下的一種課堂新樣態(tài),以問(wèn)題為主線、以導(dǎo)學(xué)為方法、以發(fā)展為中心,需要教師改變教與學(xué)的方式,使教學(xué)內(nèi)容問(wèn)題化,讓學(xué)生以開(kāi)放、多元的學(xué)習(xí)方式去探究未知,去理解、辨析、表達(dá)和反思,從而使數(shù)學(xué)課堂變得生動(dòng),使學(xué)生的思維走向深刻。
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