文/ 廣州市越秀區(qū)東川路小學 楊曉芳
教材關(guān)于“解決問題”例題的編排具有連貫性,十分重視讓學生經(jīng)歷解決問題全過程的要求。若能結(jié)合波利亞的解題表分析教材中“解決問題”領(lǐng)域的例題,明晰轉(zhuǎn)化思想方法在解決問題三個環(huán)節(jié)中的表現(xiàn)形式,則有利于教師形成教學整體觀,在教學中更好地落實培養(yǎng)學生轉(zhuǎn)化思想方法的目標,提升學生數(shù)學素養(yǎng)和能力。
1—6 年級數(shù)學課本中,“解決問題”領(lǐng)域一共有81 道例題,其中56 道例題以圖文結(jié)合的形式呈現(xiàn)題干,采用純文字、純圖片的例題較少。在教學實踐中,無法將問題情境與相應的數(shù)學模型相互轉(zhuǎn)化,是阻礙學生正確解題的原因之一。
趙科林在其研究中指出這個轉(zhuǎn)化過程是以數(shù)學語言和數(shù)學思維為中介機制的,涉及了“三階段六環(huán)節(jié)”的思維過程。所以,學生在學習三年級上冊第二單元例4 時,要想讀懂數(shù)學問題,需要運用數(shù)學知識和數(shù)學思維,排除干擾信息,抽象出數(shù)量關(guān)系(學生的總?cè)藬?shù)和總座位數(shù)比,誰多誰少),把握問題本質(zhì),建立解題模型(學生的總?cè)藬?shù)和座位數(shù)比,即223+234○441。如果學生的總?cè)藬?shù)>座位數(shù),那么座位不夠坐;如果學生的總?cè)藬?shù)≤座位數(shù),那么座位夠坐),進而思考解決問題的策略。
在實踐過程中,我們發(fā)現(xiàn)“把目標問題轉(zhuǎn)化為幾個小問題”的解題策略能夠有效指導學生擬定解題計劃。轉(zhuǎn)化為不同的小問題組,可能會產(chǎn)生不同的解題結(jié)果。下面結(jié)合課例“畫長方形”的研討過程展開具體的闡述。
基于學生在三年級初步認識長方形和正方形時,已有在方格紙上畫長方形的活動經(jīng)驗,我們設(shè)計了初步的教學活動,展開課堂實踐。
設(shè)計1:回憶在方格紙上畫長方形的順序,形成4 種畫圖方案,再遷移畫圖方案,解決在白紙上畫長方形的問題。通過課堂教學實踐,我們發(fā)現(xiàn),學生能有意識地遷移畫圖順序進行畫圖,但畫得不規(guī)范。厘清畫圖的順序并不是學生畫長方形的難點。我們還注意到,長方形的邊是線段,有2 個端點,角也有1 個頂點?!包c”這個元素特別重要,運用“找點連線”的方法可以更快地畫出一個長方形。于是,我們對設(shè)計進行了調(diào)整。
設(shè)計2:回憶在方格紙上畫長方形的方法,突出長方形的組成要素以及邊的畫法——先確定兩個點,再連線。接著,把解決“畫一個指定長度的長方形”這個綜合問題轉(zhuǎn)化為解決“①怎么畫‘點’?②怎么畫‘邊’?③如何畫‘直角’?”這三個小問題。通過同位合作,依次聯(lián)系已有知識和經(jīng)驗解決三個小問題,最終達成解決問題的目標。通過實踐我們發(fā)現(xiàn)學生能夠依次解決這三個小問題,課堂上更多的學生畫出了規(guī)范的長方形。
學生畫長方形的難點在于如何畫對第二條邊。其原因一是學習任務(wù)的難度大,畫第二條邊時既要考慮角度也要考慮長度;二是工具存在局限性,目前市面上常見的三角尺直角邊上要么沒有刻度線,要么0 刻度線沒有與直角頂點重合。于是,在保留原來解題策略的基礎(chǔ)上,我們將已有的知識經(jīng)驗具象化,形成畫圖初胚,進行了第三次嘗試。
設(shè)計3:學生回憶方格紙上長方形的畫法時,教師在黑板上留下畫長方形的初胚,突出長方形的組成要素以及邊的畫法——先確定兩個點,再連線。通過對比新舊問題,引導學生補充畫圖工具,進一步完善畫圖方案。把關(guān)鍵任務(wù)“如何畫第二條邊”轉(zhuǎn)化為兩個小任務(wù):先借助三角尺畫一條垂直線段,再借助有刻度的直尺截取指定長度。學生運用畫圖方案解決了畫長方形的數(shù)學問題,實現(xiàn)自己的解題計劃。
學生一旦掌握了這種思考方法,在之后的學習過程中,就能有意識地建立新知與舊知的聯(lián)系,運用舊知來認識新知。
“回顧與反思”環(huán)節(jié)主要有2 個目的。一是檢驗。把例題轉(zhuǎn)化為與之相關(guān)的另一個問題,再運用與例題情境互逆的數(shù)量關(guān)系解決問題。二是回顧解決問題的一般策略和方法,或進一步把特殊結(jié)論一般化。通過回憶解題步驟并用語言表達出來,逐步提高學生解決問題的能力和思維的綜合性,實現(xiàn)數(shù)學思維的轉(zhuǎn)化。