重慶師范大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院 許 鑫
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011 年版)》在總目標(biāo)中提出:“通過義務(wù)教育階段的學(xué)習(xí),使學(xué)生能增強(qiáng)發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力、分析和解決問題的能力?!薄镀胀ǜ咧袛?shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017 年版)》也提出了六大核心素養(yǎng),即數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、直觀想象、數(shù)學(xué)運(yùn)算和數(shù)據(jù)分析。在新課標(biāo)相關(guān)理念的指引下,對初中生問題解決能力的培養(yǎng)成為眾多學(xué)者研究的一個方向。目前,有眾多文章討論了初中生解決問題的能力及如何培養(yǎng)解決問題的能力,并基于不同的視角進(jìn)行了較為深入的分析。數(shù)學(xué)的任何一項活動都離不開解題,學(xué)生的解題能力是學(xué)生對所學(xué)知識、技能的綜合體現(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生的解題能力對學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展也有著一定的促進(jìn)作用。
很多學(xué)生上課聽得很認(rèn)真,知識點也掌握了,相關(guān)的數(shù)學(xué)題也做得相對較多,但數(shù)學(xué)解題能力卻沒有提高。因此,了解具體是什么因素影響初中生的數(shù)學(xué)解題能力,從而對癥下藥,做出相關(guān)的改進(jìn),是提高學(xué)生解題能力的關(guān)鍵。通過一系列的調(diào)查與分析,下文從學(xué)生自身的因素、教師教學(xué)的因素和問題本身的因素這三個方面進(jìn)行了探討。
初中階段的學(xué)生在心理和身體上都還處于發(fā)展的階段,學(xué)生自身對問題理解的能力、學(xué)生的智力因素、對數(shù)學(xué)的興趣等都影響著解題能力的發(fā)展。很多學(xué)生在解題的時候沒有掌握一定的解題方法,解題的時候靜不下心,常常導(dǎo)致解題步驟混亂。另外,學(xué)生自身的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)也影響著解題能力,基礎(chǔ)較好的學(xué)生解題能力相對較強(qiáng),基礎(chǔ)較差的學(xué)生解題能力相對較差。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生學(xué)會反思和歸納總結(jié),夯實數(shù)學(xué)基礎(chǔ),使學(xué)生有較為清晰的解題思路是非常必要的。
在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師往往只注重知識的傳授,注重每堂課學(xué)習(xí)的進(jìn)度,關(guān)注教給了學(xué)生哪些內(nèi)容,卻忽視了學(xué)生學(xué)會了什么,導(dǎo)致學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不夠靈活,不利于對學(xué)生解題能力的培養(yǎng),更不利于發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。教師要學(xué)會應(yīng)用合理的教學(xué)方法,關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),讓學(xué)生養(yǎng)成獨立思考的習(xí)慣,進(jìn)而才能有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力。
首先,數(shù)學(xué)問題的難易程度會影響學(xué)生的解題。若問題比較簡單,學(xué)生則很容易解決問題,并對自己樹立信心;若問題較為復(fù)雜,學(xué)生無法理解,將會導(dǎo)致問題無法解決,長此以往學(xué)生就會失去對數(shù)學(xué)的興趣。其次,很多學(xué)生不太理解問題所給出的情境,進(jìn)而不能理解整個問題所要表達(dá)的意思,導(dǎo)致解題無從下手。因此,初中階段對問題的設(shè)定要符合學(xué)生的年齡特點,不能太簡單,也不能太難,要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
費(fèi)曼學(xué)習(xí)法是一種比較高效的學(xué)習(xí)方法,是由加拿大物理學(xué)家費(fèi)曼發(fā)明的。費(fèi)曼學(xué)習(xí)法簡單來說就是如果能夠?qū)⒁患虑橄騽e人清楚地闡述出來,那么就理解了這件事情。費(fèi)曼學(xué)習(xí)法主要分為四個步驟(如圖1):第一,選擇一個你要學(xué)習(xí)的目標(biāo),如一個概念或一道題目。第二,在一定的場景下,將自己所學(xué)的內(nèi)容向?qū)Ψ接米约旱恼Z言復(fù)述出來,如果能夠較為清楚地敘述出來,那么就表明已經(jīng)掌握了這部分的知識;如果不能夠清楚地講解出來,則說明對知識點的掌握程度不夠,需要加強(qiáng)這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)。第三,對于需要加強(qiáng)的知識點,需要去反復(fù)糾錯,加強(qiáng)自己的理解。第四,將上面學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行提煉,去除多余的、不相關(guān)的信息,使其更為精練,最好能夠加以類比說明。
圖1 費(fèi)曼學(xué)習(xí)法主要過程
將費(fèi)曼學(xué)習(xí)法應(yīng)用于教學(xué),教師要為學(xué)生創(chuàng)造這種環(huán)境。例如,在講解一元一次方程的綜合與實踐部分的應(yīng)用題時,有些應(yīng)用題比較難,學(xué)生不容易理解,教師在講解完一道問題之后要給學(xué)生一定的消化時間,在學(xué)生理解這道題目之后,讓學(xué)生之間相互將這道題目的考查內(nèi)容及解題方法復(fù)述出來。這樣做的目的是,一方面讓學(xué)生檢測自己有沒有真正清楚題目的解題思路;另一方面,學(xué)生在相互交流的過程中可以取長補(bǔ)短,相互學(xué)習(xí)對方的長處,既培養(yǎng)了同學(xué)之間合作交流的能力,又培養(yǎng)了學(xué)生自身的解題能力,促進(jìn)了學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。
數(shù)學(xué)日記作為數(shù)學(xué)教育評價中一種常見的質(zhì)性評價方式,是讓學(xué)生以日記的形式記錄每天學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的體會與感受。在數(shù)學(xué)日記中,學(xué)生可以完整地記錄當(dāng)天學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的感受、遇到的困難及原因,也可以對當(dāng)日所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)與反思。反思性數(shù)學(xué)日記是數(shù)學(xué)日記眾多類型中的一種,主要是讓學(xué)生記錄每天數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的情況,讓學(xué)生自己歸納總結(jié),反思當(dāng)天的狀態(tài),沒有弄懂的題目以及理由。反思性數(shù)學(xué)日記旨在讓學(xué)生通過對解題過程及思路的反思,加深學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的進(jìn)一步理解。
例如,教師在每天上完課之后,給學(xué)生布置一個寫數(shù)學(xué)日記的任務(wù),讓學(xué)生記錄對當(dāng)天所學(xué)知識的感悟,以及自己的總結(jié)與反思,哪些知識沒有掌握、哪些知識較為簡單,還可以對教師上課的方法與節(jié)奏提出自己的建議。另外,在學(xué)完每一個章節(jié)后,讓學(xué)生以數(shù)學(xué)日記的形式記錄下這一章節(jié)的學(xué)習(xí)情況,這樣有利于學(xué)生養(yǎng)成總結(jié)與反思的習(xí)慣,并學(xué)會系統(tǒng)地學(xué)習(xí)。在課堂上,由于每個學(xué)生的性格各異,有的學(xué)生比較外向,上課敢于發(fā)言,對于不理解的問題在課堂上能夠大膽地提出來,能夠及時地消化自己沒有弄明白的問題;但有的學(xué)生性格趨于內(nèi)向,容易害羞,對于不會的問題也不敢去問教師,害怕教師責(zé)備自己,也害怕同學(xué)嘲笑自己,從而使不懂的問題得不到及時的解決。而數(shù)學(xué)日記則提供了一個良好的途徑,學(xué)生可以毫無顧慮地在數(shù)學(xué)日記中表達(dá)自己的情感、態(tài)度和不懂之處,教師再給予及時的反饋,能使當(dāng)日問題得以及時解決。
美國著名數(shù)學(xué)教育家波利亞在《怎樣解題》一書中提出了數(shù)學(xué)解題的四步驟(如圖2),即了解問題、擬定計劃、實行計劃和進(jìn)行回顧。在一線教學(xué)中,要有效地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力,教師就可向?qū)W生傳授波利亞的解題思想。首先,了解問題,即學(xué)生必須要理解這個問題。很多初中生在實際解題中往往題目都還沒看完就動手去解題,遺漏了問題的關(guān)鍵信息,導(dǎo)致問題解不出來,從而對數(shù)學(xué)解題失去了信心。因此,教師一定要引導(dǎo)學(xué)生有耐心地理解問題,在理解問題之后,通過有策略的提問讓學(xué)生擬定計劃,然后執(zhí)行解題方案,將問題解答出來,最后通過回顧,檢查結(jié)果正確與否。
圖2 波利亞怎樣解題四步驟
例如,在問題“已知關(guān)于x、y 方程x2m-n-2+4ym+n+1=6 是二元一次方程,求m、n 的值”中,教師想利用波利亞的解題思想培養(yǎng)學(xué)生的解題能力,就可以先提出相關(guān)問題引導(dǎo)學(xué)生理解問題,如問題要求的未知量是什么、有哪些數(shù)據(jù)是已知的、條件有哪些等。通過這樣的提問可引導(dǎo)學(xué)生弄清題意,然后再通過問題的方式引導(dǎo)學(xué)生回憶之前所學(xué)知識,嘗試回憶與此問題相似的自己所熟悉的問題。學(xué)生經(jīng)過自己的思考和教師的點撥,很容易會想到x、y 的次數(shù)都為1,即得到2mn-2=1,m+n+1=1,然后將二元一次方程組解答出來,就得到了最終答案。然后引導(dǎo)學(xué)生執(zhí)行所想到的解題方案,并檢查每一個步驟。最后,在學(xué)生得出答案之后,再引導(dǎo)學(xué)生檢驗結(jié)果,并最好能將解決方法應(yīng)用到其他問題中去,學(xué)會舉一反三。這樣的思維方式可培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題的能力,提升學(xué)生的邏輯推理素養(yǎng)。
綜上所述,在新課標(biāo)的相關(guān)理念下,當(dāng)前對初中生數(shù)學(xué)問題解決能力的培養(yǎng)還需要進(jìn)一步研究。教師在實際教學(xué)中要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力,就必須要運(yùn)用一定的教學(xué)策略和解題方法,激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,扎實數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力,讓學(xué)生學(xué)會歸納與反思。學(xué)會一定的解題方法,能幫助學(xué)生事半功倍地完成學(xué)習(xí)任務(wù),同時也促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)得到全面提升。