黃麗君
摘要:從“應(yīng)用題”到“解決問題”,再到“問題解決”,是我國數(shù)學(xué)教育的一個變革過程。在梳理三者之間關(guān)系,分析“問題解決”給教師帶來的挑戰(zhàn)的基礎(chǔ)上,提出基于“問題解決”的教學(xué)方式改進(jìn):加強(qiáng)閱讀理解,培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題的能力;注重情境創(chuàng)設(shè),培養(yǎng)提出問題的能力;鼓勵方法多樣,提高解決問題的能力;強(qiáng)調(diào)評價反思,提高分析問題的能力。
關(guān)鍵詞:應(yīng)用題解決問題問題解決“四能”
大綱版的小學(xué)數(shù)學(xué)教材中有一個專門的課程內(nèi)容——應(yīng)用題?!度罩屏x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗稿)》的課程目標(biāo)從知識技能、數(shù)學(xué)思考、解決問題、情感與態(tài)度四個方面進(jìn)行闡述,將“應(yīng)用題”變革為“解決問題”;而《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》的課程目標(biāo)則從知識技能、數(shù)學(xué)思考、問題解決、情感態(tài)度等四個方面進(jìn)行闡述,將“解決問題”變革為“問題解決”。
那么,從“應(yīng)用題”到“解決問題”,再到“問題解決”意味著什么?為什么要這樣變革呢?這樣的變革給教師帶來了怎樣的挑戰(zhàn)?教師在課堂教學(xué)中又要進(jìn)行怎樣的改進(jìn)呢?
一、“應(yīng)用題”與“問題解決”之間的關(guān)系
應(yīng)用題是大綱版數(shù)學(xué)教材中一個獨立的內(nèi)容模塊。從教學(xué)目標(biāo)來看,就是讓學(xué)生學(xué)會做題,鞏固基本知識和基本技能,為此,將數(shù)量關(guān)系放到一個特定的、結(jié)構(gòu)良好的問題情境中,將解題過程“算法化”。從呈現(xiàn)方式來看,形式比較單一,一般都是文字?jǐn)⑹龅男问?結(jié)構(gòu)也很簡單,一般都是若干個條件加一個問題。從教學(xué)方式來看,總是按照“劃分類型—固定解法—基本訓(xùn)練”這樣一個流程實施,引導(dǎo)學(xué)生大量進(jìn)行基本訓(xùn)練,扼殺了學(xué)生思維的創(chuàng)造性。從學(xué)習(xí)方式來看,比較模式化,學(xué)生的解題過程基本上為“理解數(shù)量關(guān)系—搜尋數(shù)量關(guān)系式—套用數(shù)量關(guān)系式解題”。由此可以看出,應(yīng)用題教學(xué)聚焦的重點是告訴學(xué)生怎樣運用一個模式解題。
解決問題強(qiáng)調(diào)“初步學(xué)會從數(shù)學(xué)的角度提出問題、理解問題”,提出“體驗解決問題策略的多樣性”,是綜合性、創(chuàng)造性地應(yīng)用學(xué)過的數(shù)學(xué)知識、方法于新的問題情境的過程。解決問題在教材中不再是一個獨立的內(nèi)容板塊,而是分布在每一個領(lǐng)域中。其呈現(xiàn)方式注重貼近學(xué)生實際,比較多樣,除文字?jǐn)⑹鐾猓€有表格、圖畫、對話等;此外,還適當(dāng)增加了有多余條件和答案開放的問題。其逐步建立起的教學(xué)模式是“問題情境—建立模型—解釋與應(yīng)用”,較之應(yīng)用題的教學(xué)更具有啟發(fā)性。其學(xué)習(xí)方式注重主動探究,一般涉及很多知識的運用,且沒有現(xiàn)成的解法可以套用,需要通過實踐探索來解決。由此可以看出,解決問題教學(xué)把培養(yǎng)學(xué)生研究問題、解決問題的能力擺在十分突出的位置。
問題解決在解決問題的基礎(chǔ)上強(qiáng)調(diào)“四能”,即初步學(xué)會從數(shù)學(xué)的角度發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題,提出“體驗解決問題方法的多樣性”, 還包含問題意識、應(yīng)用意識、創(chuàng)新意識、評價意識、反思意識、數(shù)學(xué)化能力、實踐能力、解決數(shù)學(xué)問題的策略與方法、與人合作交流等多方面的內(nèi)涵。其教材呈現(xiàn),第一部分是問題情境;第二部分是問題解決的三大步驟,即閱讀與理解、分析與解答、反思與回顧,分別對應(yīng)知道了什么、怎樣解答、解答正確嗎。從教材呈現(xiàn)看,注重的是在具體的情境中運用所學(xué)的知識解決問題,即使是同樣的問題,在不同的情境中所使用的策略與方法也不盡相同。這就要求學(xué)生根據(jù)具體問題進(jìn)行具體分析,確定解決問題的策略與方法。它更具挑戰(zhàn)性,更富有新意。問題解決的教學(xué)方法特別注重“一頭一尾”:“一頭”,是指“經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)和提出問題的過程”;“一尾”,是指探索過程中的評價與問題解決后對過程與方法的回顧與反思。史寧中教授曾深刻地指出當(dāng)前我們的數(shù)學(xué)教育存在的一塊短板:我們?nèi)鄙俚氖歉鶕?jù)情況“預(yù)測結(jié)果”的能力、根據(jù)結(jié)果“探究成因”的能力。而問題解決中“一頭一尾”的教學(xué)能夠有效地突破這塊短板。
綜上,從“應(yīng)用題”到“解決問題”,再到“問題解決”,是一個逐漸重視學(xué)生數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)發(fā)展的過程;問題解決包含了應(yīng)用題以及解決問題的相關(guān)內(nèi)容,是一個更加上位的概念,也是一個能夠讓學(xué)生受到良好數(shù)學(xué)教育的過程,將數(shù)學(xué)的學(xué)科價值凸顯出來了。
二、“問題解決”給教師帶來的挑戰(zhàn)
(一)對教材解讀的挑戰(zhàn)
因為問題解決滲透到了各個領(lǐng)域中,所以,教師在解讀教材時,要充分考慮到運用知識解決生活中的各類問題,要充分考慮到“一頭一尾”,要靈活運用好每一個有價值的信息,要讀懂教材。這對教師而言是一個挑戰(zhàn)。
(二)對教學(xué)方式的挑戰(zhàn)
應(yīng)用題教學(xué)只需要按照幾個解題步驟施教即可,一般比較模式化。解決問題的教學(xué)著重于解決問題策略的探究,學(xué)生能夠主動進(jìn)行探索。但是,問題解決的教學(xué)必須突出“問題意識”,以問題為中心來實施,需要不斷引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題,同時將所使用的綜合法、分析法、猜想與嘗試法等“緘默知識”顯性化。這對教師而言具有極大的挑戰(zhàn)性。
三、基于“問題解決”的教學(xué)方式改進(jìn)
從問題解決的目標(biāo)出發(fā),我們的教學(xué)方式也要隨之改進(jìn),變得注重學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)。
(一)加強(qiáng)閱讀理解,培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題的能力
只有理解信息了,學(xué)生才能發(fā)現(xiàn)各類問題,因此我們要加強(qiáng)閱讀理解。不僅要閱讀理解文本,而且要閱讀理解圖畫、情境、算式等。
首先,引導(dǎo)學(xué)生通過閱讀發(fā)現(xiàn)隱含的信息。比如,在優(yōu)化問題中,學(xué)生要能快速地發(fā)現(xiàn)要解決的問題是:時間安排既要合理又要盡可能少,怎樣才能統(tǒng)籌好各種事物的安排?而學(xué)生在明晰問題的過程中,往往只能看到表面的信息,讀不出隱含的信息。比如,在租車問題中,學(xué)生往往只能發(fā)現(xiàn)花錢要盡可能少,而讀不出隱含的信息——盡量不空位、單價要便宜。這就需要教師相機(jī)引導(dǎo)、加強(qiáng)訓(xùn)練。
其次,引導(dǎo)學(xué)生通過閱讀發(fā)現(xiàn)可利用的信息。要解決問題,需要明確可利用的信息有哪些——這是一個信息篩選、整理、加工的過程。此時,需要引導(dǎo)學(xué)生從問題入手,認(rèn)真閱讀信息,從而發(fā)現(xiàn)有價值的信息,用來解決問題。比如,教學(xué)行程問題時,筆者出示題目:小林家和小云家相距4.5千米,周日早上9:00,兩人分別騎自行車從家出發(fā)相向而行,兩人何時相遇?有的學(xué)生一看到題目就開始解答,然后發(fā)現(xiàn)得不到答案。這時,筆者引導(dǎo)他們用線段圖來表示題意。學(xué)生在邊閱讀邊畫圖的過程中,發(fā)現(xiàn)了解決問題的關(guān)鍵是求出兩人的相遇時間,而求出相遇時間必須知道兩人的騎車速度。當(dāng)筆者出示“小林平均每分鐘騎250米,小云平均每分鐘騎200米”后,學(xué)生用方程與算術(shù)兩種方法快速地解決了問題。
再次,引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確表達(dá)信息。語言是思維的外殼,引導(dǎo)學(xué)生有序、清楚地表達(dá)所解讀的信息實際上是一個發(fā)展學(xué)生思維的過程。只有將信息表達(dá)清楚了,學(xué)生才能夠發(fā)現(xiàn)問題。比如,教學(xué)出租車計價問題時,“3千米以內(nèi)7元,超過3千米的部分,每千米1.5元(不足1千米的,按1千米計算)。行駛15千米需要多少錢?”這個問題,對學(xué)生而言有一定的理解難度。于是,筆者讓學(xué)生分組將有關(guān)信息用表格或線段圖表示出來,然后在小組內(nèi)交流,將有關(guān)信息清楚地表述出來。經(jīng)過這一個過程,學(xué)生解決問題就輕而易舉了。
總之,閱讀理解是學(xué)生有效處理信息、不斷發(fā)現(xiàn)問題的關(guān)鍵,也是學(xué)生發(fā)展邏輯思維的途徑。因此,教師一定不能代讀或幫讀,而要給學(xué)生獨立閱讀的時空。
(二)注重情境創(chuàng)設(shè),培養(yǎng)提出問題的能力
愛因斯坦說過,提出一個問題往往比解決一個問題更有價值。要發(fā)展學(xué)生的問題意識,至關(guān)重要的一環(huán)就是培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力。
首先,創(chuàng)設(shè)生活情境,提煉數(shù)學(xué)問題。人教版小學(xué)教學(xué)教材中,幾乎每一幅主題圖都是一個生活情境,需要我們引導(dǎo)學(xué)生去提煉數(shù)學(xué)問題。我們還要有意識地引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光來看待身邊的事物,從日常生活中提煉出數(shù)學(xué)問題。比如,教學(xué)“9加幾”,人教版教材中設(shè)置了運動會的情境圖,要求學(xué)生提出數(shù)學(xué)問題,從而不斷感知“9加幾”的含義,進(jìn)而通過多種途徑解決“9加幾”問題。再如,教學(xué)“百分?jǐn)?shù)的意義”時,可以出示跳繩比賽的情境,要求學(xué)生判斷哪支隊伍的成績好,從而引導(dǎo)學(xué)生從中提煉出數(shù)學(xué)問題。
其次,創(chuàng)設(shè)自由氛圍,鼓勵大膽提問。學(xué)生往往存在怕問的心理。在教學(xué)中,教師要為學(xué)生營造自由和諧的氛圍,給他們足夠的安全感,讓他們敢于提問;要尊重每一位學(xué)生,不斷鼓勵他們提問,幫助他們增強(qiáng)信心;還可多安排學(xué)生小組內(nèi)相互提問的環(huán)節(jié),并進(jìn)行評價,培養(yǎng)學(xué)生提問的習(xí)慣。
(三)鼓勵方法多樣,提高解決問題的能力
在問題解決的教學(xué)中,教師不能滿足于讓學(xué)生解決某個具體的問題,而要讓學(xué)生經(jīng)歷問題解決的全過程,體驗各種解題方法和策略的精妙所在;同時要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會根據(jù)不同的問題情境采取相應(yīng)的解決方法和策略,并對解決方法和策略進(jìn)行提煉,從而豐富學(xué)生解決問題的方法和策略,提高學(xué)生解決問題的能力。
因此,在實際教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生采用多種方法和策略解決問題。比如,教學(xué)“雞兔同籠”問題時,可以引導(dǎo)學(xué)生采用一一列舉、畫圖、折中列表、假設(shè)法、抬腳法等多種方法來解決。再如,教學(xué)租車問題時,可以引導(dǎo)學(xué)生采用一一列舉、有序嘗試調(diào)整的策略來解決。
對于這些方法和策略,我們通常不需要分主次,只要學(xué)生能夠站在自己的角度理解就行。比如,對于“雞兔同籠”問題,筆者發(fā)現(xiàn)許多學(xué)生最喜歡用的是列表法(如表1)。當(dāng)筆者問他們?yōu)槭裁磿r,他們說這樣的方法最容易理解,也一定能夠找到答案。看起來很麻煩的辦法,卻是學(xué)生最容易理解的。所以,我們在引導(dǎo)學(xué)生解題時,不要刻意強(qiáng)調(diào)方法和策略的好與不好。
除了讓學(xué)生學(xué)會利用多種方法和策略解決問題之外,我們還要有意識地滲透一些數(shù)學(xué)思想:演繹與歸納、觀察與實驗、分析與綜合、比較與分類、抽象與概括、猜想與聯(lián)想、類比與映射,以及符號思想、對應(yīng)思想、轉(zhuǎn)換思想、模型思想、化歸思想等。比如,教學(xué)“計算土豆的體積”時,讓學(xué)生做實驗,將土豆的體積轉(zhuǎn)化成水的體積,從而引導(dǎo)學(xué)生歸納得出:計算不規(guī)則物體的體積,需要設(shè)法轉(zhuǎn)化為規(guī)則物體的體積。有了更多數(shù)學(xué)思想做支撐,學(xué)生就能更加快速地解決問題。
(四)強(qiáng)調(diào)評價反思,提高分析問題的能力
學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)離不開反思。人教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材在例題中普遍出現(xiàn)諸如“猜得對不對?”“解答正確嗎?”“解答合理嗎?”等評價與反思性提問。這些問題就是在有意識地引導(dǎo)學(xué)生反思問題解決的結(jié)果是否正確,問題解決的過程是否合理,問題解決的方法是否恰當(dāng)?shù)?。因此,在教學(xué)中,我們要有意識地多引導(dǎo)學(xué)生評價、反思問題解決的過程與方法,引導(dǎo)他們多說理由。同時,針對所得的結(jié)果是否正確,我們要引導(dǎo)學(xué)生采用多種方法,分析問題解決過程的合理性等。通過評價反思,不斷提高學(xué)生分析問題的能力。比如,教學(xué)“在一張長7厘米、寬4厘米的長方形紙上剪邊長是2厘米的正方形,最多能夠剪幾個?”這個問題時,學(xué)生往往直接用7乘4的積除以2乘2的積,得出最多可以剪7個正方形的結(jié)果。此時,教師就需要引導(dǎo)學(xué)生對結(jié)果的合理性進(jìn)行評價反思:可以畫圖進(jìn)行分析,也可以反過來用7個小正方形進(jìn)行拼圖分析。在分析的過程中,學(xué)生就會發(fā)現(xiàn)最多只能剪6個,因為長7里面有3個2,寬4里面有2個2,3×2=6。
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