□ 李加樹
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2011年版)》把增強學(xué)生問題解決能力作為課程總目標之一。教育界很多名家都在關(guān)注和研究基于問題的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)變革,如黃愛華老師的“大問題”,潘曉明老師的“基于問題解決的課堂”,王文英老師的“核心問題”,陳培群老師的“真問題”……他們都把問題設(shè)計作為教學(xué)的核心技術(shù)予以重視。
在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,往往有許多效率低下、無效的而且是分散的、瑣碎的、不相關(guān)的問題。這些問題使學(xué)生的思維變得膚淺。學(xué)生在教師的推動下,被動地去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。
所謂問題引領(lǐng)教學(xué),是指在教學(xué)中要將“有層次、結(jié)構(gòu)化、可擴展、能持續(xù)”的核心問題貫穿整個教學(xué)過程,把學(xué)生的思維引向深入,從而最大限度地激發(fā)其探究數(shù)學(xué)知識本源,理解數(shù)學(xué)內(nèi)容本質(zhì),感悟和運用數(shù)學(xué)思想與方法,培育其良好的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。[1]
問題引領(lǐng)式教學(xué)所關(guān)注的“問題”,應(yīng)具備這樣一些特征:一是要體現(xiàn)學(xué)生主體,順應(yīng)兒童身心發(fā)展特點,便于激發(fā)不同層次學(xué)生的思維參與;二是要突出核心問題,體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識的聯(lián)系,并貫穿學(xué)習(xí)過程的始終,促進學(xué)生能力形成和學(xué)法掌握;三是要加強邏輯分析,正確把握子問題之間的邏輯順序及合理梯度;四是要能鍛煉學(xué)生的意志品質(zhì),引發(fā)質(zhì)疑探究精神。
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認為,學(xué)習(xí)是學(xué)生在已有知識和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上進行的一種主動建構(gòu),而不是被動地接受教師給予的知識和經(jīng)驗。適當?shù)膯栴}可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,促進學(xué)生的積極反思,不斷拓展、更新和重構(gòu)認知結(jié)構(gòu)。從心理學(xué)的角度來看,問題激活了思維,思維促進了問題解決,思維又在不斷地解決新問題的過程中生長。問題引領(lǐng)教學(xué)的價值主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
1.優(yōu)化數(shù)學(xué)教學(xué)的重要路徑
“問題”是調(diào)動學(xué)生積極性、引發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)思考的有效載體。它可以優(yōu)化教學(xué)方式,實現(xiàn)學(xué)生學(xué)和教師教的有效統(tǒng)一。如果能將“靜態(tài)”的數(shù)學(xué)知識轉(zhuǎn)化為“動態(tài)”的結(jié)構(gòu)性問題,教學(xué)活動就可以成為圍繞問題解決而展開的主動建構(gòu)活動,即成為學(xué)生循序漸進、邏輯構(gòu)建的認知途徑。
2.學(xué)生素養(yǎng)提升的有效平臺
問題引領(lǐng)教學(xué),可以讓更多的學(xué)生走到臺前,成為學(xué)習(xí)的主人;可以促進學(xué)生問題意識的發(fā)展,提升學(xué)生分析、解決問題的能力,引發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)思考。設(shè)計螺旋上升的結(jié)構(gòu)性問題,從橫向看,不同層次的學(xué)生都可以參與思考,獲得良好的數(shù)學(xué)教育;從縱向看,可以不斷提升學(xué)生的思維,加深學(xué)生的理解,體現(xiàn)了“不同的人在數(shù)學(xué)上得到不同的發(fā)展”的課程理念。
3.教師專業(yè)發(fā)展的必然追求
教學(xué)核心問題的提煉,體現(xiàn)了教師對教學(xué)內(nèi)容的認識、對學(xué)生情況的把握、對數(shù)學(xué)教學(xué)價值的追求。教師在提煉核心問題的過程中,必然要對教學(xué)內(nèi)容本質(zhì)、知識間的聯(lián)系、學(xué)生的經(jīng)驗積累、學(xué)生能力提升等方面作深入的思考。因此,問題引領(lǐng)教學(xué)一定程度上可以改變教師的思維方式,提升教師的教學(xué)能力。
學(xué)生的批判質(zhì)疑意識和探索創(chuàng)新精神是學(xué)生核心素養(yǎng)的重要組成部分,也是小學(xué)數(shù)學(xué)深度教學(xué)的追求。教學(xué)中,教師應(yīng)努力為學(xué)生創(chuàng)造一個生動活潑的、富有挑戰(zhàn)性的情境,讓學(xué)生在問題的驅(qū)動下積極思考、自主探究、合作交流,在解決問題的過程中提高自己的素質(zhì)。
數(shù)學(xué)知識的編排既要符合知識本身的發(fā)展規(guī)律,又要符合學(xué)生的認知規(guī)律。在小學(xué)數(shù)學(xué)教材中,知識編排常常散布于不同年段,學(xué)生習(xí)得的知識點往往以“碎片化”的方式貯存。唯有及時地梳理和盤點,才能將“碎片化”的知識點穿成線、集成塊、連成網(wǎng),[2]使學(xué)生的經(jīng)歷由知識結(jié)構(gòu)走向認知結(jié)構(gòu)的過程。
如蘇教版五年級上冊“多邊形面積的整理與練習(xí)”一節(jié)復(fù)習(xí)課,我們常見的教學(xué)設(shè)計是這樣的:
(1)回顧:本單元,我們學(xué)習(xí)了哪些圖形的面積計算公式?它們分別是怎樣推導(dǎo)出來的?
(2)設(shè)問:從這些圖形面積公式推導(dǎo)過程看,你認為哪個圖形起的作用最大?
(3)重構(gòu):請你用圖形擺一擺,讓大家一眼就看出這些多邊形面積公式之間的聯(lián)系。
然后,學(xué)生在教師組織下討論、交流、匯報,展示多邊形之間的關(guān)系并說明想法。在教師指導(dǎo)下,學(xué)生完成較完善的知識網(wǎng)絡(luò)圖。反思這樣的設(shè)計,教師雖然以問題引發(fā)學(xué)生回憶面積計算公式及推導(dǎo)過程,有構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)的意識,但對本單元知識的整理局限于逐個再現(xiàn),學(xué)生沒有經(jīng)歷自主建構(gòu)過程。教師“牽”得太多,“放”得不夠。教學(xué)時,我們可以借鑒特級教師賁友林老師執(zhí)教“平面圖形的面積總復(fù)習(xí)”一課的經(jīng)典做法,從整體聯(lián)系的高度用一個核心問題“我們?yōu)槭裁聪葘W(xué)習(xí)長方形的面積計算呢?”串起多邊形面積計算的全部知識,讓學(xué)生在問題驅(qū)動下將每個平面圖形的面積計算與長方形聯(lián)系起來,對多邊形知識進行梳理、再創(chuàng)造,在整體化的思考中完成多邊形面積的整理建構(gòu)。
合理的梯度問題不僅有利于問題的研究,也有利于問題的深入探討,更有利于學(xué)生對新知識的意義建構(gòu)。在教學(xué)前,教師應(yīng)正確判斷學(xué)生的認知發(fā)展水平和新知識的生長點,明確新知識與學(xué)生原有認知結(jié)構(gòu)中的知識之間的關(guān)系。唯有從學(xué)生已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗出發(fā),學(xué)生的思維才有發(fā)展的可能。
例如,教學(xué)“3的倍數(shù)的特征”這節(jié)課時,筆者設(shè)計了下面幾個問題作為支撐,讓學(xué)生有明確的思維方向。①2的倍數(shù)有什么特征?5的倍數(shù)呢?你認為3的倍數(shù)有什么特征?你打算怎樣研究3的倍數(shù)的特征?②你在“百數(shù)表”中圈出3的倍數(shù),斜著看,發(fā)現(xiàn)了什么?(先研究是3的倍數(shù)的數(shù),再研究不是3的倍數(shù)的數(shù))③在計數(shù)器上,任意撥出幾個3的倍數(shù)的數(shù),看一看它們有什么共同的規(guī)律?(指導(dǎo):先研究100以內(nèi)的數(shù),再研究大于100的數(shù))④你能再找?guī)讉€數(shù)驗證前面發(fā)現(xiàn)的規(guī)律嗎?⑤要判斷一個數(shù)是不是3的倍數(shù),為什么只看這個數(shù)各位數(shù)的和,看它是否3的倍數(shù)?(教師小棒演示)
這五個問題看似簡單,其實每個問題都有明確的目標指向。從引領(lǐng)學(xué)生回憶2、5的倍數(shù)特征,類推猜想3的倍數(shù)特征,到學(xué)生對照數(shù)據(jù),否定猜想,即從個位上看不出3的倍數(shù)的特征;從再次猜想,借助計數(shù)器撥珠求總顆數(shù),發(fā)現(xiàn)3的倍數(shù)的共同規(guī)律,到再次舉例驗證,得出3的倍數(shù)特征;最后教師借助小棒進行演繹推理,從另一個角度更深入地解釋和確認3的倍數(shù)的特征,使上述結(jié)論更具說服力,引領(lǐng)學(xué)生了解執(zhí)果索因的論證方法,感受知識之間的內(nèi)在聯(lián)系。
古人云:“學(xué)起于思,思源于疑,學(xué)貴知疑,小疑則小進,大疑則大進”。探索知識的思維過程總是從問題開始,又在解決問題中得到發(fā)展。教師應(yīng)充分利用學(xué)生認知過程中的矛盾、疑難點,設(shè)計挑戰(zhàn)性問題,引導(dǎo)學(xué)生去觀察和分析,學(xué)會更清晰、更深入、更全面、更合理的思考,從而發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識間的內(nèi)在聯(lián)系,不斷提高自身的思維能力。
“2、5的倍數(shù)的特征”是蘇教版五年級下冊的內(nèi)容,大部分的教學(xué)設(shè)計都是按“圈數(shù)、觀察、歸納、驗證”線索展開教學(xué),先讓學(xué)生在“百數(shù)表”中用不同的符號分別標注出5的倍數(shù)和2的倍數(shù),再引導(dǎo)他們依次觀察標出的5的倍數(shù)和2的倍數(shù),從每組有序排列的自然數(shù)中逐步歸納出它們的共同特征,明確:“5的倍數(shù),個位上是5或0;2的倍數(shù),個位上是2、4、6、8或0?!备鶕?jù)以往教學(xué)經(jīng)驗,“判斷一個數(shù)是不是2的倍數(shù),是不是5的倍數(shù),為什么只看個位?”有這種疑問的學(xué)生非常普遍。對此,教師在教學(xué)時不是僅從正面強化訓(xùn)練,而是要創(chuàng)設(shè)問題情境,鼓勵學(xué)生多角度思考、探究。教師可以這樣組織教學(xué):如果十位上是1,這個“1”表示多少?用小棒表示是這樣的1小捆,要看是不是2的倍數(shù),要2根2根地分,想一想,能正好分完嗎?(課件出示)這說明1個“十”是2的倍數(shù),所以可以撇開,如果十位是5,這樣的5小捆能正好分完嗎?繼續(xù)推想,十位上如果是其他的數(shù)呢?學(xué)生自然會發(fā)現(xiàn):十位上無論什么數(shù),它都是2的倍數(shù)。教師順勢說:“百位上是其他的數(shù)呢?”(教師出示課件)讓學(xué)生自主探索。以此類推,想一想,千位上的數(shù)呢?萬位上的數(shù)呢?此時學(xué)生已經(jīng)領(lǐng)悟,不管整十、整百、整千是多少,它都是2的倍數(shù),都可以撇開,只看個位。教師追問:“2的倍數(shù)是這樣的道理,那5的倍數(shù)為什么也只看個位?”學(xué)生從2的倍數(shù)道理中,類推出5的倍數(shù)也是同樣的道理。
在整個學(xué)習(xí)過程中,教師設(shè)疑,反復(fù)質(zhì)問,按照由扶到放的原則,引導(dǎo)學(xué)生在“分一分”“想一想”中不斷接近真理。此過程不僅使學(xué)生知道“判斷一個數(shù)是不是2的倍數(shù),是不是5的倍數(shù),為什么只看個位”的算理,而且從中感悟到類推的思想方法的作用與價值。
從直覺、經(jīng)驗走向理性是數(shù)學(xué)教育的追求。教學(xué)中,我們要從具體直覺和經(jīng)驗出發(fā),對問題進行診斷、分析、抽象、綜合,進而走向理性思維的問題概括,要將學(xué)生的注意力由具體知識引向知識背后的思想方法。而數(shù)學(xué)內(nèi)容問題化是實現(xiàn)這一目標十分有效的手段或途徑。
蘇教版四年級下冊“圖形的對稱、平移與旋轉(zhuǎn)”單元中,有這樣一道習(xí)題:
關(guān)于這道題的教學(xué),大部分教師都是參照《教師教學(xué)用書》的建議教學(xué),先鼓勵學(xué)生畫出每個圖形的所有對稱軸,再組織學(xué)生討論、交流,得到“正幾邊形就有幾條對稱軸”的結(jié)論。筆者備課時再次深度解讀習(xí)題背后的編者意圖,精心設(shè)計以下兩組問題展開教學(xué)。
第一組問題:
問題1:這幾個圖形比較特殊,你們知道特殊在哪里嗎?知道它們的名稱嗎?
問題2:我們知道正三角形有3條對稱軸,正方形有4條對稱軸,如何畫出正三角形和正方形的所有對稱軸?
問題3:根據(jù)畫正三角形和正方形對稱軸的方法,你能畫出正五邊形和正六邊形的所有對稱軸嗎?
第二組問題:
問題1:同學(xué)們真聰明,數(shù)一數(shù)它們的對稱軸,你有什么發(fā)現(xiàn)?
問題2:邊數(shù)越多越接近哪個圖形?
教師課件依次出示:正十邊形,正十二邊形,正二十邊形,以及它們的對稱軸。
問題3:圓有多少條對稱軸?你怎么知道的?
以上兩組問題教學(xué),指向于不同的教學(xué)維度。第一組問題指向于兒童已有的認知經(jīng)驗與新知識發(fā)生關(guān)聯(lián),即對稱軸的畫法與圖形本身的特征建立聯(lián)系,使得學(xué)生對軸對稱圖形的認識從“畫對稱軸”上升到理性層面。第二組問題指向于兒童的思維生成、重塑與再發(fā)展,即教師引領(lǐng)學(xué)生從探究有限的邊數(shù),逐漸向無限的邊數(shù)的探究,從形象思維逐漸走向抽象思維。學(xué)生在探究中經(jīng)歷數(shù)學(xué)知識的生成與發(fā)展,體悟和理解無限的奧秘。
精心設(shè)計教學(xué)問題,可以驅(qū)動學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容實現(xiàn)深度契合式相遇,進而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。