黃鳳揚(yáng)
[摘要]培養(yǎng)小學(xué)生的數(shù)學(xué)問(wèn)題解決能力正是向他們提供養(yǎng)料,使之茁壯成長(zhǎng),以成為創(chuàng)新型人才。文章從小學(xué)數(shù)學(xué)問(wèn)題的特征切入,對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)問(wèn)題解決的過(guò)程進(jìn)行了分析,提出培養(yǎng)小學(xué)生數(shù)學(xué)問(wèn)題解決能力五個(gè)方面的策略。
[關(guān)鍵詞]小學(xué)生數(shù)學(xué) 問(wèn)題解決 教學(xué)策略
數(shù)學(xué)是一切科學(xué)的基礎(chǔ),問(wèn)題是數(shù)學(xué)的心臟,小學(xué)階段是培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題解決能力的關(guān)鍵時(shí)期,并且這使得在小學(xué)階段通過(guò)數(shù)學(xué)學(xué)科的教育培養(yǎng)小學(xué)生的數(shù)學(xué)問(wèn)題解決能力具有了可能性。正如蘇霍姆林斯基所言:“在兒童的精神世界中,這種需要特別強(qiáng)烈。但如果不向這種需要提供養(yǎng)料,即不讓其積極接觸事實(shí)和現(xiàn)象就會(huì)缺乏認(rèn)識(shí)的樂(lè)趣,這種需求就會(huì)逐漸消失,求知興趣也與之一道熄滅”。培養(yǎng)小學(xué)生的數(shù)學(xué)問(wèn)題解決能力正是向他們提供養(yǎng)料,使之茁壯成長(zhǎng),成為一個(gè)創(chuàng)新型人才。
一、小學(xué)數(shù)學(xué)問(wèn)題的特征
新課程改革要求把促進(jìn)學(xué)生自主創(chuàng)造、發(fā)現(xiàn)探索作為目標(biāo),教師在常規(guī)教學(xué)中,應(yīng)把知識(shí)問(wèn)題化、通過(guò)例題、習(xí)題的改造等途徑,創(chuàng)造“好”的數(shù)學(xué)問(wèn)題。
1.“問(wèn)題”的現(xiàn)實(shí)性
即源于生活實(shí)際或貼近生活,不是空洞的人為制造的,而是要讓學(xué)生感到可親的、富有情境的數(shù)學(xué)問(wèn)題。在學(xué)習(xí)“圓的面積”時(shí),教師設(shè)計(jì)了這樣的問(wèn)題:用什么方法能算出操場(chǎng)上的白楊樹干的橫截面積是多少。孩子們踴躍發(fā)言。一個(gè)說(shuō):“求圓面積要先知道半徑,只能把樹截開兩截才能量了”。有人反駁說(shuō):“把樹截開兩截樹就會(huì)死掉的”?經(jīng)過(guò)激烈討論,大家達(dá)成了一致意見:先量出樹干的周長(zhǎng),算出半徑,再用面積公式去算大樹橫截面積。下課以后,孩子們紛紛跑到操場(chǎng)上去量、去算,他們已經(jīng)完全融入這個(gè)情景之中,自然而然地進(jìn)入到親身體驗(yàn)的境界。這樣的學(xué)習(xí),使他們對(duì)知識(shí)記得清、掌握得牢。
2.“問(wèn)題”的開放性
問(wèn)題不一定有終極答案,答案也不必唯一,或條件不充分,各種不同水平的學(xué)生都可以由淺入深地做出回答。例如,有一塊長(zhǎng)方形空地,長(zhǎng)10米,寬6米,現(xiàn)要在這塊空地上種植花草,使種植花草部分的面積占整塊花圃面積的一半,要求設(shè)計(jì)得美觀。
這個(gè)問(wèn)題是在教學(xué)了平面圖形的面積后進(jìn)行,目的是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),提高學(xué)生按照一定的要求任意組合知識(shí)的能力。通過(guò)自行設(shè)計(jì)、小組討論、全班交流,學(xué)生會(huì)形成很多設(shè)計(jì)方案。這樣的數(shù)學(xué)問(wèn)題能真正改變將學(xué)生當(dāng)容器的教法,使學(xué)習(xí)過(guò)程通過(guò)自身內(nèi)化活動(dòng)實(shí)現(xiàn),學(xué)生自主學(xué)習(xí)的空間得以擴(kuò)展。
3.問(wèn)題的生成性
即教師創(chuàng)設(shè)一種情景,其中隱含的數(shù)學(xué)問(wèn)題要由學(xué)生自己提出來(lái),由學(xué)生自己生成問(wèn)題,自己解答問(wèn)題,并做出自己的解釋。教師設(shè)計(jì)了這樣的汽車票價(jià)表:小麗星期一、三、五要乘汽車上、下班;星期二、四乘汽車上班而搭朋友車回家,她正在考慮是否要買一張周票。
“情景”是構(gòu)成“問(wèn)題解決”中“問(wèn)題”的重要特征。情景問(wèn)題一般都來(lái)自學(xué)生熟悉的現(xiàn)實(shí)生活中并具有直觀和容易引起想象的特點(diǎn)。這一題的“情景”隱含著數(shù)學(xué)問(wèn)題,學(xué)生從不同的思維角度,可以提出不同的思維結(jié)果。如果回答為“不買”,其解釋為:小麗一個(gè)星期乘汽車8次,需費(fèi)用8元,而周票要9元,因此她不應(yīng)該買周票;也可以回答為“應(yīng)該買”并解釋為:小麗每星期上、下班需花費(fèi)8元,如果她周末乘汽車(買東西)花費(fèi)至少需2元以上,那么總花費(fèi)就多于9元,所以她買周票能省錢。
二、小學(xué)數(shù)學(xué)問(wèn)題解決的過(guò)程
美國(guó)當(dāng)代著名心理學(xué)家斯騰伯格(R. Sternberg)指出,教育的最重要目標(biāo)在于引導(dǎo)學(xué)生的思維,其背后包含高級(jí)思維過(guò)程即問(wèn)題解決的過(guò)程。
其一,是對(duì)問(wèn)題的理解。這是指解題者逐字逐句地讀懂描述的每個(gè)句子,讀懂的標(biāo)志是能用自己的話重述問(wèn)題的條件和問(wèn)題要求。在問(wèn)題表層理解的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步把問(wèn)題的每一步陳述綜合成條件、目標(biāo)統(tǒng)一的心理表征。圖式是認(rèn)知心理學(xué)的基本概念,可以把問(wèn)題的內(nèi)部表征通過(guò)圖解的方式外顯出來(lái),可以極大地緩解工作記憶容量不足的矛盾。有這樣一道行程相遇問(wèn)題:“某縣舉行長(zhǎng)跑比賽,運(yùn)動(dòng)員跑到離起點(diǎn)3千米處要返回到起跑點(diǎn)。領(lǐng)先的運(yùn)動(dòng)員每分鐘跑310米,最后的運(yùn)動(dòng)員每分鐘跑290米。相遇時(shí)離返回點(diǎn)有多少米?”小學(xué)四年級(jí)的學(xué)生一字一句地讀題,為了幫助理解,教師畫了個(gè)示意圖(圖1),問(wèn)題就一目了然了。
由圖可知,當(dāng)相遇時(shí),最快和最慢的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)員共跑3000×2米,有了這樣清晰的表征,題型就容易被識(shí)別。
其二,是設(shè)計(jì)解題計(jì)劃。計(jì)劃是在理解問(wèn)題的條件和目標(biāo)之后,設(shè)想出一套解題方法。設(shè)計(jì)解題方案包括把重點(diǎn)目標(biāo)分解成一系列的子目標(biāo)。解題方法的建構(gòu)和子目標(biāo)的分解總是受解題者總目標(biāo)的調(diào)節(jié)與控制的。所以有效的解題計(jì)劃的形成是解題者受問(wèn)題終點(diǎn)目標(biāo)指引,同時(shí)考慮已知條件,選擇合理的運(yùn)算方法的過(guò)程,并需要解題者具有方法性知識(shí)。例如,在前面的行程問(wèn)題中,可以把問(wèn)題分為幾步:(1)求相遇的時(shí)間,即3000×2÷(310+290);(2)求相遇時(shí)最慢的運(yùn)動(dòng)員跑得路程,用他的速度乘上相遇時(shí)間即可;(3)求相遇點(diǎn)具體返回點(diǎn)的距離,用3000減去最慢運(yùn)動(dòng)員跑得路程即得。
其三,是執(zhí)行解題計(jì)劃。執(zhí)行解題計(jì)劃是利用數(shù)學(xué)概念、規(guī)則進(jìn)行一系列的數(shù)學(xué)操作過(guò)程,是解題計(jì)劃實(shí)施過(guò)程,以最終獲得正確的答案或結(jié)論。在上述行程相遇問(wèn)題中,解題者需要迅速和正確地完成下列運(yùn)算:
310+290=600(米/分鐘);3000×2=600=10(分鐘);
290×10=2900(米);3000-2900=100(米)。
根據(jù)現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)對(duì)知識(shí)的分類,這種數(shù)學(xué)計(jì)算能力是由人的程序性知識(shí)支配的,相當(dāng)于加涅所講的“規(guī)則”學(xué)習(xí)結(jié)果。沒有這些數(shù)學(xué)規(guī)則的熟練掌握,學(xué)生很難甚至不可能得出正確的結(jié)果,即使是解題計(jì)劃做的非常科學(xué)可行。學(xué)生解題水平、問(wèn)題解決成績(jī)的差異在很大程度上是由于這些數(shù)學(xué)“規(guī)則”的掌握程度造成的。學(xué)校教學(xué)的一項(xiàng)重要任務(wù)就是在學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中形成適當(dāng)?shù)倪\(yùn)算法則,一旦需要能夠比較熟練的、自動(dòng)地激活,從而高效、快速地實(shí)現(xiàn)問(wèn)題解決。
三、培養(yǎng)小學(xué)生數(shù)學(xué)問(wèn)題解決能力的教學(xué)策略
根據(jù)以上對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)問(wèn)題的特征及問(wèn)題解決的過(guò)程分析,筆者提出如下培養(yǎng)小學(xué)生數(shù)學(xué)問(wèn)題解決能力的培養(yǎng)策略。
1.創(chuàng)設(shè)和諧民主的課堂氣氛
要培養(yǎng)小學(xué)生的數(shù)學(xué)問(wèn)題解決能力教師應(yīng)改善師生關(guān)系,創(chuàng)造一個(gè)和諧、民主的學(xué)習(xí)氛圍是非常重要的。教師首先要消除“師道尊嚴(yán)”,尊重學(xué)生的主體性、民主平等的對(duì)待學(xué)生,鼓動(dòng)學(xué)生大膽質(zhì)疑、求新求異,保護(hù)學(xué)生的積極性。對(duì)待對(duì)書本有質(zhì)疑、向老師發(fā)問(wèn)的學(xué)生,教師要表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì),引導(dǎo)學(xué)生提出更多的有價(jià)值的數(shù)學(xué)問(wèn)題,而不是扼殺學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)。教師要幫助學(xué)生形成良好的提問(wèn)數(shù)學(xué)問(wèn)題的班風(fēng),這種良好的班風(fēng)是指學(xué)生要以提出問(wèn)題為榮。學(xué)生要帶著問(wèn)題來(lái)數(shù)學(xué)課堂,帶著問(wèn)題離開數(shù)學(xué)課堂。在這樣的良好班風(fēng)下學(xué)生不會(huì)因自己提出一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題而被譏笑,學(xué)生們能爭(zhēng)著提出自己的問(wèn)題。
2.增強(qiáng)小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的好奇心
好奇心是問(wèn)題解決能力的內(nèi)在根源,兒童就是憑著這種好奇心來(lái)認(rèn)識(shí)世界的,好奇心是問(wèn)題意識(shí)的前奏曲。強(qiáng)烈的好奇心會(huì)增強(qiáng)人們對(duì)外界信息的敏感性,對(duì)新出現(xiàn)的情況和新發(fā)生的變化及時(shí)做出反應(yīng),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并追根尋源,激發(fā)思考,引起探索欲望,開始創(chuàng)新活動(dòng)。強(qiáng)化學(xué)生的好奇心應(yīng)注意以下兩點(diǎn):要尊重學(xué)生個(gè)性的多樣化,保護(hù)學(xué)生的好奇心,為學(xué)生提供標(biāo)新立異的自主心理空間。不要約束學(xué)生的個(gè)性,給學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂上提供一個(gè)展現(xiàn)個(gè)性的舞臺(tái);要提供符合學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的新穎的數(shù)學(xué)資料。
3.幫助小學(xué)生建構(gòu)良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)
我們面臨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,知識(shí)以幾何級(jí)數(shù)的形式在增長(zhǎng),知識(shí)老化更新的速度也日漸加快,如果學(xué)生的知識(shí)僅僅停留在量的增加上是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,教師應(yīng)該教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的方法,建立良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。對(duì)于小學(xué)生而言,并非所獲得的數(shù)學(xué)知識(shí)越多越好,零散的、雜亂無(wú)章的數(shù)學(xué)知識(shí)不僅不利于學(xué)生問(wèn)題解決能力的形成,反而會(huì)造成學(xué)生思維的混亂,阻礙問(wèn)題解決能力的發(fā)展,關(guān)鍵是要讓小學(xué)生形成合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)。數(shù)學(xué)問(wèn)題解決能力的形成離不開數(shù)學(xué)基礎(chǔ)更離不開小學(xué)生良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu),這需要教師在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中夯實(shí)小學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),幫助小學(xué)生建構(gòu)良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
4.加強(qiáng)小學(xué)生發(fā)散性思維的訓(xùn)練
如果說(shuō)扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)為數(shù)學(xué)問(wèn)題解決能力的形成提供了基礎(chǔ)和前提,這為問(wèn)題解決能力提供了可能性的話,那么發(fā)散性思維則使這種可能性轉(zhuǎn)化成為必然性。對(duì)于發(fā)散性思維的訓(xùn)練可以從以下兩個(gè)方面入手:教師可以加強(qiáng)一題多變、一題多解、多題一解方法的變式訓(xùn)練。這樣可以使學(xué)生的數(shù)學(xué)思維向多方向、多角度地發(fā)散,學(xué)生的數(shù)學(xué)問(wèn)題解決能力可以不斷得以形成,并達(dá)到習(xí)慣化;教師根據(jù)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置開放性問(wèn)題情境。當(dāng)教師設(shè)置開放性問(wèn)題時(shí),由于數(shù)學(xué)開放題的條件、結(jié)論、策略等具有開放性,激活了學(xué)生思維,開闊了小學(xué)生的思維,因此在這種情境下小學(xué)生能提出更多的數(shù)學(xué)問(wèn)題。
5.辨證運(yùn)用思維定勢(shì)
小學(xué)生的思維正處于初步發(fā)展時(shí)期,其思維的片斷性、具體性更容易使其產(chǎn)生思維定勢(shì)。比如,“一塊地3公畝,種白菜用去14,還剩下幾公畝?”常出現(xiàn)3-14的算式,這是受整數(shù)應(yīng)用題求剩余的解題思路的影響;又如,“一塊地6公畝,種白菜用去14公畝,還剩下幾公畝?”常出現(xiàn)6×(1-14)的算式,這是受題“求一個(gè)數(shù)的幾分之幾是多少”的解題思路的影響。
因此,教師要善于誘導(dǎo)定勢(shì),以期小學(xué)生對(duì)熟悉的情境做出快速反應(yīng),但更要培養(yǎng)那種在復(fù)雜條件下發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的富有彈性的思維。教師在數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí),應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生辨證地應(yīng)用思維定勢(shì),使學(xué)生在思維定勢(shì)上提出一定問(wèn)題,更能在克服思維定勢(shì)后提出有創(chuàng)造性的問(wèn)題。
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