田小勤
【摘 ? 要】新修訂的人教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材對“解決問題”板塊進行了重新設(shè)計,相比原來教材有顯著變化。隨之,對“解決問題”教學(xué)價值的理解、目標的把握及教學(xué)策略的調(diào)整,都是亟待思考的問題。為此,從“四基”“四能”的視角提出“解決問題”教學(xué)的6條目標,并對6條目標逐一進行解讀,同時列舉相關(guān)案例以促進理解。
【關(guān)鍵詞】解決問題;教學(xué)目標;解讀
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2011年版)》(以下簡稱《課程標準》)提出:通過義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),學(xué)生能獲得適應(yīng)社會生活和進一步發(fā)展所必需的數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識、基本技能、基本思想、基本活動經(jīng)驗。……增強發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力、分析和解決問題的能力……“四基”“四能”成為總目標的主體,總目標又從四個方面進行具體闡述,其中“問題解決”包括:初步學(xué)會從數(shù)學(xué)的角度發(fā)現(xiàn)問題和提出問題,綜合運用數(shù)學(xué)知識解決簡單的實際問題,增強應(yīng)用意識,提高實踐能力;獲得分析問題和解決問題的一些基本方法,體驗解決問題方法的多樣性,發(fā)展創(chuàng)新意識;學(xué)會與他人合作交流;初步形成評價與反思的意識。相應(yīng)地,依據(jù)《課程標準》修訂的人教版《義務(wù)教育教科書·數(shù)學(xué)》(注:本文中所指教材均為該版本)對“解決問題”板塊也進行了重新設(shè)計,相比原來教材有顯著變化。隨之,對“解決問題”教學(xué)價值的理解、目標的把握及教學(xué)策略的調(diào)整,都是亟待思考的問題。下面就聚焦“解決問題”目標的擬定,淺談粗略思考。
【解讀】這是“解決問題”教學(xué)指向基礎(chǔ)知識技能的目標。教材在解決問題的編排上突出“結(jié)合各部分知識學(xué)習(xí)跟進相應(yīng)的解決問題”的特點,各冊教材大多數(shù)單元都有“解決問題”的例題。據(jù)統(tǒng)計,教材共編排81課時的“解決問題”新授課,具體分布如下表:
以一年級下冊P46例7“58個珠子,10個穿一串,能穿幾串?”為例,編排在“100以內(nèi)數(shù)的認識”這一單元,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了數(shù)數(shù)、數(shù)的組成、讀寫、大小。在解決問題過程中,交流不同的解決方法:(1)可以通過動手操作“圈一圈”,直觀看到“圈了5串”。(2)可以應(yīng)用“數(shù)的組成”來思考問題:10個穿一串,58里面有幾個十,就能穿幾串。兩種方法正好是數(shù)形結(jié)合,互相聯(lián)系,有助于學(xué)生進一步理解100以內(nèi)數(shù)的相關(guān)知識。
這樣的例子舉不勝舉,81課時的解決問題,其中有41課時都是屬于應(yīng)用前面學(xué)的知識解決問題的范疇。另外,在解決問題中,不僅僅有對已學(xué)知識技能的鞏固與應(yīng)用,有時也會為后續(xù)知識學(xué)習(xí)做好鋪墊。如一年級下冊P78例5:“28個橘子,9個裝一袋,可以裝幾袋?”學(xué)生可以動手圈一圈,也可以用連續(xù)減9的方法解決。既鞏固了兩位數(shù)減一位數(shù)的計算方法,同時,也為二年級下冊學(xué)習(xí)“有余數(shù)除法”積累經(jīng)驗。
【解讀】這是“解決問題”教學(xué)指向感悟數(shù)學(xué)思想的目標。在解決問題教學(xué)中,數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識和技能的應(yīng)用屬于顯性目標,而數(shù)學(xué)基本思想的感悟和獲得則比較隱性,成為教學(xué)的薄弱點。主要原因是對數(shù)學(xué)思想的認識較為模糊,包括什么是數(shù)學(xué)思想,有什么內(nèi)涵和具體表現(xiàn),如何把握感悟數(shù)學(xué)思想的時機,等等。
傳統(tǒng)的應(yīng)用題教學(xué),是以題論題,以獲得解答結(jié)果作為最終目標,忽略數(shù)學(xué)問題與生活的聯(lián)系,忽略數(shù)學(xué)問題與數(shù)學(xué)問題之間的聯(lián)系。五年級上冊P79《用方程解決問題》,是整個單元最后一節(jié)新授課,其目標定位何去何從?是繼續(xù)強調(diào)“閱讀與理解”“分析與解答”“回顧與反思”全過程的經(jīng)歷,還是突出列方程解決問題的步驟,突出找等量關(guān)系的方法?當(dāng)然,這兩方面都很重要,需要一以貫之,但除此以外,新的增長點又在哪里呢?經(jīng)過反復(fù)斟酌,教學(xué)目標定位突出“經(jīng)歷用方程解決行程問題(相遇)、工程問題(挖隧道)、面積問題、購物問題,發(fā)現(xiàn)并表征它們共同的等量關(guān)系ax+bc=d,體會數(shù)學(xué)的模型思想”。
在構(gòu)建模型的過程中,需要把生活問題去情境化,把現(xiàn)實問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,這本身就是抽象的過程,而在找到幾個問題的共性時,又離不開推理。因此,關(guān)系發(fā)現(xiàn)和模型表征總是伴隨著抽象和推理,并且是多重的、反復(fù)的抽象和推理。
【解讀】這是“解決問題”教學(xué)指向過程性的目標。波利亞提出“解題的四個步驟”,即理解問題、擬訂計劃、實現(xiàn)計劃和回顧檢驗。教材提出“閱讀與理解、分析與解答、回顧與反思”。兩者大同小異,都是解決問題的基本過程和步驟。需要進一步理解的是每一板塊具體做什么。學(xué)生通過閱讀與理解,能把握信息的基本意義、明確條件與問題、對整個問題進行數(shù)學(xué)化加工、對某些信息進行聯(lián)想與推斷以及題意理解后的外顯表征;通過分析,能發(fā)現(xiàn)數(shù)量關(guān)系,形成解決問題的思路,選擇合適的策略方法解決問題;通過回顧完整解決問題的過程,進一步審視策略方法與結(jié)果,對所應(yīng)用的方法策略進行總結(jié)與評價,促進經(jīng)驗的內(nèi)化與遷移。
以上是解決問題的一般程序性步驟,此外,還要重視學(xué)生對具體某類問題解決過程的提煉。如教學(xué)二年級上冊P84例5:“二(1)班準備租車參觀科技館。有2名教師和30名學(xué)生,租下面的客車,坐得下嗎?”在課尾總結(jié)環(huán)節(jié),學(xué)生不約而同地問道:“夠嗎?坐得下嗎?能通過嗎?”這些問題都是兩樣?xùn)|西在比較,不知道的部分要先算出來,再比較大小,才能知道結(jié)果……由此可見,學(xué)生通過多次的經(jīng)歷,慢慢形成解決問題的程序性經(jīng)驗,并且能通過自己的語言進行表達與分享,逐步豐富、優(yōu)化解決問題的經(jīng)驗結(jié)構(gòu)。
需要強調(diào)的是,課堂上要避免簡單粗暴的“貼標簽”式的教學(xué),不能滿足于形式化的“走流程”。不僅要讓學(xué)生明白解決問題的一般程序及每個步驟的任務(wù),更要形成深度閱讀、認真分析、自覺反思的意識與習(xí)慣。
【解讀】這是指向“分析與解答”板塊數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗積累的具體目標。首先要形成綜合法、分析法的一般思路。綜合法是指從條件出發(fā),根據(jù)已知看可知,逐步推向未知;而分析法是指從問題出發(fā),根據(jù)未知想須知,逐步走向已知。不可否認,綜合法和分析法在解決問題中具有普適性,日常教學(xué)中要結(jié)合具體實例讓學(xué)生體會各自的基本思路。如三年級上冊P71例8:“媽媽買3個碗用了18元。如果買8個同樣的碗,需要多少錢?”根據(jù)學(xué)生不同的解題思路,教師適時板書,記錄分析過程。思路一:買3個碗用了18元,就可以知道“每個碗要6元”,買8個碗就是求8個6是多少,用乘法計算(圖1)。思路二:要求8個碗多少錢,可以用1個碗的錢乘8個,要先求出1個碗的價格(圖2)。
總之,當(dāng)學(xué)生分析思考后,引導(dǎo)學(xué)生用“根據(jù)……可以知道……”或“要求……必須知道……”進行解題思路的交流。
其次,要體驗“解決問題”方法策略的多樣性?!墩n程標準》在 “問題解決”目標中提到:獲得分析問題和解決問題的一些基本方法和策略,體驗解決問題方法的多樣性,并在此基礎(chǔ)上積累解決問題的經(jīng)驗。學(xué)生遇到未曾謀面的問題,也能想方設(shè)法加以解決。
除了綜合法、分析法外,還有若干解決問題的具體方法策略,比較常見的有畫圖、列表、排序、假設(shè)、轉(zhuǎn)化、嘗試猜想、實際操作、應(yīng)用規(guī)律、等量替換、從簡入手、整理數(shù)據(jù)、可逆思考、用方程解、邏輯推理等等。
當(dāng)然,不同的解決問題策略或方法都有各自的特點,需要學(xué)生在解決問題中判斷、應(yīng)用、反思、總結(jié),不斷體會不同策略的價值意義、適用前提和應(yīng)用關(guān)鍵等,使選擇策略成為學(xué)生解決問題的自覺內(nèi)需,逐步提高學(xué)生靈活運用策略的能力。
【解讀】這是指向“回顧與反思”板塊中數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗的具體目標?!盎仡櫯c反思”這一板塊,是一線教師教學(xué)中最典型的糾結(jié)點。據(jù)調(diào)查,“只有9.2%的小學(xué)生做練習(xí)能進行檢查,從不檢查的學(xué)生占了69.9%”。調(diào)查中還發(fā)現(xiàn):學(xué)生理論上知道檢查很重要,但往往缺少行為跟進。對于“你為什么不愿檢查”這一問題,通過面談發(fā)現(xiàn)學(xué)生并不是因為偷懶,而是尚未真正體會到檢驗的意義,缺少“回顧與反思”的具體方法與經(jīng)驗,當(dāng)然就更談不上形成自覺反思的習(xí)慣。
教學(xué)中可以從四個思維水平層級提出“回顧與反思”的若干視角,具體如下:(1)回顧檢驗,關(guān)注過程與結(jié)果的合理與正確。(2)反思梳理,優(yōu)化解決問題的經(jīng)驗結(jié)構(gòu)。如遇到什么困難,有什么啟示?應(yīng)用了什么方法策略?解決問題的關(guān)鍵是什么?(3)比較溝通,促進對數(shù)學(xué)本質(zhì)的深刻理解。如還有更好的方法嗎?不同方法之間有什么聯(lián)系?不同問題之間有什么聯(lián)系?(4)質(zhì)疑創(chuàng)新,提出新的數(shù)學(xué)問題。
回顧與反思強調(diào)溝通聯(lián)系,以“雞兔同籠”問題解決為例,低年級學(xué)生會運用畫圖策略加以直觀解決,中年級學(xué)生可以用假設(shè)、列表的策略,高年級學(xué)生選擇列方程的方法解決。不同階段運用的方法策略又有什么聯(lián)系呢?低年級的“畫圖”恰是中年級“假設(shè)”策略的直觀表征,能很好地理解每個算式表示的意義;而高年級列方程中的等量關(guān)系與中年級列表策略的數(shù)量關(guān)系完全相同,都是“雞腳只數(shù)+兔腳只數(shù)=腳的總數(shù)”。更為一致的是,畫圖、列表、列方程等方法背后所蘊含的都是“假設(shè)”策略。
【解讀】這是“解決問題”教學(xué)指向“四能”的目標。《課程標準》在總目標提出“四能”要求,旗幟鮮明地突出“發(fā)現(xiàn)和提出問題”的重要性。而當(dāng)下,強于問題解決,不善于自主發(fā)現(xiàn)問題,恰恰是大部分學(xué)生的“軟肋”。讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題也是大部分課堂教學(xué)的盲區(qū),教師鮮少提供讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題的機會?,F(xiàn)在常見的教學(xué)方式是:出示情境信息,請學(xué)生提出數(shù)學(xué)問題;或者已經(jīng)提供一個問題,請學(xué)生再提出其他的問題。特別是低年級,面對本身比較封閉的信息條件,不是“一共有多少”,就是“還剩多少”,一成不變,缺少挑戰(zhàn),課堂只是“應(yīng)景”,所謂提出問題只不過是奉命行事。
首先,可以提供一個缺少明確數(shù)學(xué)任務(wù)或數(shù)學(xué)問題的情境,讓學(xué)生根據(jù)自己的知識建構(gòu),提出一個問題。如小明和媽媽去菜場買青菜,干的青菜6元一斤,噴水的5元一斤。賣菜的生意人總是不遺余力地推薦“買干的吧,容易保存”。由此,會想到什么問題呢?為什么生意人總是鼓動顧客買干的青菜呢?干的青菜和噴水的青菜,到底哪種比較便宜?真實情境喚醒學(xué)生經(jīng)驗,自然地生成問題。這樣的問題具有生活性、開放性和綜合性,需要學(xué)生整體策劃解決方案,通過問詢、實驗等方式獲得相關(guān)信息,運用數(shù)學(xué)知識方法加以解決。
其次,在解決一個問題后,鼓勵學(xué)生提出新的問題。布朗和沃爾特(Brown & Walter)研究得到提出問題的方法——“否定假設(shè)法”,即學(xué)生選擇某個信息加以改變來提出問題。如教學(xué)三年級下冊P72例8:“正方形地磚的邊長是3分米。客廳的長是6米,寬是3米。鋪客廳地面一共要用多少塊地磚?”解決問題后,及時鼓勵學(xué)生提出疑惑和新的數(shù)學(xué)問題,下面是課堂實錄。
生1:如果鋪的地磚是長方形,方法還一樣嗎?(思考背景:學(xué)生聯(lián)系生活實際,地磚除了正方形,還有其他的形狀)
教師(順勢引導(dǎo)):誰能改變鋪地磚的信息,提出新的數(shù)學(xué)問題?
生2:客廳長是6米、寬是3米,用來鋪的地磚長3分米、寬2分米。一共要多少塊地磚?
師:嗯,很好,我們產(chǎn)生了一個新問題。
生3:有時候,不能剛剛鋪完,怎么辦?
師:你的意思是……
生3(走到黑板前,指著例題中的圖,邊比畫邊說):如果客廳還多出這么一條,怎么辦?
師:你的問題是把客廳長6米改作7米,就是一個新問題,對嗎?
生4:不能計算,除不完啊。
生5:瓷磚可以切開啊,就用“大面積除以小面積”算好了。
師:有沒有什么情況是不能切開的呢?
生6:做卡片。
師生一起編出新的數(shù)學(xué)問題:一張卡紙長8分米、寬5分米,要剪成邊長是8厘米的正方形卡片,最多剪多少張?
無疑,學(xué)生提出的都是好問題,有實際意義,問題明確,頗具挑戰(zhàn)性。
發(fā)現(xiàn)和提出問題是創(chuàng)新的基礎(chǔ),需要學(xué)生從頭開始思考,真正聯(lián)系生活實際,結(jié)合生活或先前的學(xué)習(xí)活動經(jīng)驗,看到一些矛盾或聯(lián)系,用數(shù)學(xué)語言以“問題”的形式表述出來。讓學(xué)生從“學(xué)答”走向“學(xué)問”,是數(shù)學(xué)教育的發(fā)展方向。
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(浙江省杭州市江干區(qū)教育發(fā)展研究院 310020)