[摘" 要] 文章以“解決問題的策略——假設”教學為例,闡述了教師在解決問題教學中培養(yǎng)學生策略意識的三個步驟:經(jīng)驗喚醒,在自主探索中初步體驗;方法提煉,抓住共同特征提煉策略;運用策略,實現(xiàn)自發(fā)到自覺的飛躍。
[關鍵詞] 解決問題;策略意識;教學策略
當學生面臨各種數(shù)學問題時,是否具有策略意識,是否具備豐富的策略儲備,是否能夠適時做出正確的策略選擇,直接關系到問題能否順利解決。從策略教學的目標來看,教師的教學不能局限于讓學生獲得正確的結果,重要的是能夠讓學生在解決問題的過程中獲得策略體驗,建立策略意識。筆者以“解決問題的策略——假設”教學為例,論述在數(shù)學教學中引導學生建立策略意識的基本過程。
一、經(jīng)驗喚醒,在自主探索中初步體驗
在學習解決問題策略前,學生已經(jīng)解決過很多問題,積累了豐富的解題經(jīng)驗。所以,策略教學其實就是學生解題經(jīng)驗的提煉和升華,教師要充分利用這種經(jīng)驗組織教學。借助問題情境喚醒學生的經(jīng)驗是策略體驗的第一步。
1. 嘗試中發(fā)現(xiàn)閃光點
師(出示例1):小明把720毫升果汁倒入6個小杯和1個大杯,正好都倒?jié)M。已知小杯的容量是大杯的,小杯和大杯的容量各是多少毫升?
師:題中要我們求什么?對,大杯和小杯是兩個未知量。關系比較復雜,需要整理一下條件。請同學們利用已有的經(jīng)驗試著整理一下。
生1:6個小杯+1個大杯=720毫升。
生2:1個大杯=3個小杯。
師:題目中沒有“1個大杯=3個小杯”,你是怎么想到的呢?
生2:題目中“已知小杯的容量是大杯的”,我就想到“1個大杯=3個小杯”。
師:真善于聯(lián)想,咱們再來換個說法,1個大杯可以轉(zhuǎn)換成幾個小杯呢?3個小杯可以轉(zhuǎn)換成幾個大杯呢?
生3:1個大杯可以換成3個小杯,3個小杯可以換成1個大杯。
師:看來大杯和小杯是可以互相轉(zhuǎn)換的。
在學生利用已有經(jīng)驗整理條件的過程中,教師要有一雙善于發(fā)現(xiàn)的眼睛,鎖定學生思維的閃光點,并且進行放大。上述案例中,從學生整理的條件中,發(fā)現(xiàn)了“1個大杯=3個小杯”這樣的一個等式,其實這里就隱含著替換的策略,教師可以抓住這個閃光點進行恰當?shù)淖穯?,把學生思維引一引,讓學生體會大杯和小杯可以互相轉(zhuǎn)換,初步喚醒學生已有的經(jīng)驗。
2. 交流中緊扣共同點
教師要善于發(fā)現(xiàn)不同的表現(xiàn)方法,收集多種表征,引導學生發(fā)現(xiàn)不同方法的共同點。在學生交流線段圖時,教師要注意引導學生發(fā)現(xiàn)不同方法之間的共同點,從而讓學生初步體驗假設策略。
師(如圖1,展示生1作品):你用這樣的3小段表示1個大杯的容量,你是怎么想的嗎?
生1:因為1個大杯的容量等于3個小杯的容量。
師:這樣720毫升果汁就全部倒入了哪種杯中?
生1:小杯。
師:假設全是小杯。
師(如圖2,展示生2作品):你用這樣2段表示6個小杯的容量,你們是怎么想的呢?
生2:因為3個小杯的容量等于1個大杯的容量,6個小杯就相當于2個大杯的容量。
師:這樣720毫升果汁就全部倒入了哪個杯中?
生(齊聲答):大杯。
師:也就是假設全是大杯。
師:這兩幅線段圖有什么共同點呢?
生3:一幅圖把所有的杯子都變成了小杯,另一幅圖把所有的杯子都變成了大杯。
師:換句話說,這兩幅圖也都表示了“1個大杯=3個小杯”這樣的關系。
策略更關注對一類方法共同點的提取。像這樣,在學生自主探索的基礎上,教師引導學生對多種方法共同點的關注是建立策略意識的關鍵。
二、方法提煉,抓住共同特征提煉策略
學生經(jīng)過整理條件這個過程,就能抓住實際問題中的核心數(shù)量關系,解決問題的方法就會呼之欲出。此時,教師可以通過讓學生對比不同方法、回顧舊知等步驟,引導學生提煉解決問題的策略。
1. 重對比,感悟策略價值
在學生交流了不同的線段圖后,教師結合直觀圖(如圖3),讓學生進行對比,找出兩種思路的共同點。
師:現(xiàn)在我們來比較一下這兩種假設的思路,你們能找到它們之間的共同點嗎?
生1:無論假設都是小杯還是大杯,都是把兩個未知量轉(zhuǎn)化成一個未知量,數(shù)量關系變得簡單了。
師:數(shù)量關系變簡單了,解題的思路就清晰了。我看到不少同學迫不及待要解決問題了,那就請你們試試看,把解題過程完整地寫下來。
學生獨立解答,師巡視指導,并尋找不同的方法,再組織交流。
師:(如圖4,展示生2作品)你能具體說說1×3=3的含義嗎?
生2:把1個大杯看作3個小杯。
師:你的方法是假設全是哪種杯呢?
生2:假設全是小杯。
師:(如圖5,展示生3作品)你能具體說說6÷3=2的含義嗎?
生3:每3個小杯看作1個大杯,6個小杯可以看作2個大杯。
師:你的方法是假設全是哪種杯呢?
生3:假設全是大杯。
師:兩位同學都用了假設的策略,我們來看看第三位同學的方法。
師:(如圖6,展示生4作品)這里也有假設嗎?
生4:“解,設”相當于假設。
生5:其實,他是把小杯假設成大杯,設大杯的容量為x毫升,小杯的容量沒有再單獨設一個不一樣的未知數(shù),是假設成個大杯再解答。
師:是的,列方程也是假設。
師:這三種方法都正確地求出了小杯和大杯的容量,它們的共同點是什么?
生6:都通過假設把兩個未知量轉(zhuǎn)化成一個未知量,數(shù)量關系變得簡單了。
對比是感悟策略價值的一種重要手段,本環(huán)節(jié)中,教師抓住學生自主解決問題的過程中出現(xiàn)的三種典型方法,指導學生進行觀察對比,發(fā)現(xiàn)幾種思路的共同點,感悟假設策略的價值——把兩個未知量轉(zhuǎn)化成一個未知量,使數(shù)量關系變得簡單。教師抓住學生自主解題中出現(xiàn)的“用方程解決問題”的方法,把這種方法與前面的方法放在一起作對比,更有利于學生對假設策略的感悟。
2. 引舊知,深化策略體驗
學生在充分經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程后,初步感受應用假設策略分析和解決問題的美妙之處。為了幫助學生充分感受策略的價值和體會策略的一般意義,教師可以將解決過的一些實際問題重新呈現(xiàn)出來,引導他們在回顧反思中進一步溝通相關知識和方法的聯(lián)系,提升認識水平,深化策略體驗。
師:我們用假設的策略解決了這個問題,請回想一下,在過去的學習中我們用過假設策略嗎?
生7:雞兔同籠。
生8:解方程。
師:看來在過去的學習中,還真有不少地方用到過假設,我們一起來看——學習除法的時候,“試商”就用到過假設策略。
生9:把32假設成30來試商。
師:如圖7,記得當時是怎樣進行分析和思考的嗎?
生10:用畫圖的方法解決。
生11:我們以前是先算72-12=60(枚),那么小寧有60÷2=30(枚),小春有30+12=42(枚)。我現(xiàn)在發(fā)現(xiàn),第一步總枚數(shù)減去12枚得到的60枚,實際上就是假設小春的郵票數(shù)和小寧的一樣多。
生12:還有一種方法,先算72+12=84(枚),那么小春有84÷2=42(枚),小寧有42-12=30(枚)。我也發(fā)現(xiàn),第一步總枚數(shù)加上12枚得到72枚,實際上就是假設小寧的郵票和小春一樣多。
師:是的,用我們今天的眼光來看,我們解決這個問題實際也是用了假設策略。
教師以解決過的問題為載體,引導學生回顧、反思,發(fā)現(xiàn)原來假設策略早已有之,只是以前沒有明確。學生發(fā)現(xiàn),假設策略用途廣泛,可以用于解決各種問題,對策略的體驗更加深刻。
三、運用策略,實現(xiàn)自發(fā)到自覺的飛躍
策略的感悟和理解是學生策略意識建立的關鍵,學生主動運用策略解決更多實際問題,能實現(xiàn)自發(fā)到自覺運用策略解決問題的飛躍。
1. 老題新解,新策略解決舊問題
如圖8,在學習假設策略之前學生可以看出1個菠蘿與幾個桃子同樣重。在組織這類題交流的時候,教師不能僅滿足于學生說出的答案,而要著重引導學生用策略的語言來說出自己的思考過程,強化學生解決問題的策略意識。
師:你們能用今天學習的假設策略來解釋一下嗎?
生1:從第二個天平圖可以看出,1個梨的質(zhì)量等于3個桃子的質(zhì)量。那么我們就可以把梨假設成桃子,左邊2個梨就可以換6個桃子。
師:是的,用假設策略來解讀這題,讓我們的思路更清晰。
2. 精選問題,自覺靈活解決問題。
教師出示問題:1張桌子和4把椅子的總價是2700元,椅子的單價是桌子的,桌子和椅子的單價各是多少?
師:大家看這道問題,嘗試著用假設策略解決一下吧!
生2:假設全是椅子,1張桌子看作5把椅子,先算出椅子的單價,再算出桌子的單價。
生3:我也是用這樣的方法。
生4:我也是。
師:同學們都選擇假設全是椅子,那能不能假設全是桌子呢?
生5:可以把4把椅子看作張桌子,先算出桌子的單價,再算出椅子的單價。但是計算的時候沒有第一種方法簡便。
師:由此可見,用假設策略解決實際問題,還需要根據(jù)實際情況來選擇合適的假設方法,盡量注意選擇簡單的方法解決問題。
解決問題策略的教學最終的目標是培養(yǎng)學生的數(shù)學思維,選擇合適的假設策略是培養(yǎng)學生思維靈活性的一種有效方法。本環(huán)節(jié)教師通過精選問題,讓學生對假設策略的靈活運用有了進一步的理解。
3. 對比改編,激活自覺探究欲望
在學生解決了上述的習題后,大部分學生已經(jīng)可以自覺運用假設策略去解決問題。但是,這節(jié)課所解決的問題具有共同特點——兩個未知量之間是倍數(shù)關系。學生對假設策略的感悟需要更多類型問題的解決來充實,以實現(xiàn)用同一種策略解決一大類問題的目的。
師:我們來回顧一下今天解決的幾個問題,大家能找到這幾個問題的共同點嗎?
生6:都知道總量,知道兩個未知量的倍數(shù)關系,都可以用假設策略把兩個未知量轉(zhuǎn)化成一個未知量。
師:在假設的過程中哪個量變了?哪個量沒變呢?
生7:杯子的數(shù)量變了,果汁總量沒變。
師:如果把“小杯的容量是大杯的”改為“小杯容量比大杯少160毫升”,這類問題也能用假設策略解決嗎?
生8:我認為可以。
師:那么,老師就把這個問題留給大家在課后探索,下節(jié)課我們將繼續(xù)研究這類問題。
本環(huán)節(jié),教師通過習題的改編,讓學生嘗試用假設的策略解決“和差問題”,既激活了學生自主探究新問題的欲望,又與下一節(jié)課的內(nèi)容產(chǎn)生呼應。
總之,在策略教學中,教師要借助具體情境喚醒學生的已有經(jīng)驗,引導學生抓住核心數(shù)量關系對策略方法進行提煉,最終實現(xiàn)自發(fā)運用策略到自覺運用策略的飛躍。
作者簡介:王怡彬(1992—),本科學歷,中小學二級教師,從事小學數(shù)學教學工作,2022年獲得蘇州市中小學教師專業(yè)素養(yǎng)競賽二等獎。