文 /葉秋蘋
進入21世紀(jì),學(xué)校教育教學(xué)從以傳授知識為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐耘囵B(yǎng)學(xué)生能力為主。數(shù)學(xué)教學(xué)理念不斷升級,而貫穿其中的是師生對深度學(xué)習(xí)的呼喚,對發(fā)展學(xué)生高階思維的訴求。解決核心問題的過程,就是學(xué)生進行深度學(xué)習(xí),培養(yǎng)高階思維的過程。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的核心問題既體現(xiàn)了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中最關(guān)鍵、最核心的教學(xué)內(nèi)容、數(shù)學(xué)思想,又表現(xiàn)出較強的知識整體的關(guān)聯(lián)性。學(xué)生解決每節(jié)課的核心問題的過程,都是訓(xùn)練思考力、培養(yǎng)高階思維力的過程,是體會生活與數(shù)學(xué)結(jié)合所產(chǎn)生的魅力的過程。
核心問題是指從教學(xué)內(nèi)容整體與學(xué)生最近發(fā)展區(qū)出發(fā),設(shè)計思辨性強、需要通過深度思考與探究才能解決的“牽一發(fā)而動全身”的問題。每節(jié)課的學(xué)習(xí)都是對核心問題剖析解決的過程,在這個過程中,學(xué)生能夠打破固有的思維模式,從新的角度去思考,得出不一樣的、具有創(chuàng)造性的結(jié)論。
思辨課堂的構(gòu)建需要教師在備課時,站在全局的角度,提煉出本節(jié)課的核心問題。學(xué)生在解決核心問題時進行高階思維訓(xùn)練,能有效促進自身數(shù)學(xué)思維能力的發(fā)展。
優(yōu)質(zhì)的核心問題設(shè)計承載著數(shù)學(xué)思維,附著了數(shù)學(xué)知識的靈魂,它會帶動數(shù)學(xué)感的訓(xùn)練,幫助學(xué)生形成空間觀念,直接影響學(xué)生的數(shù)學(xué)思維的建構(gòu)及其后續(xù)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),實現(xiàn)數(shù)學(xué)價值的凸顯。因此,如何精準(zhǔn)設(shè)計核心問題,激發(fā)學(xué)生高階思維,使其進入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)是數(shù)學(xué)教學(xué)永恒的話題。
筆者立足教材,在新舊知識的連接處設(shè)計核心問題,在知識的遷移處設(shè)計核心問題,在認(rèn)知的沖突處設(shè)計核心問題,在知識的整合處設(shè)計核心問題,讓學(xué)生在解決核心問題的同時,獲得更清晰的思路、更活躍的思維、更深刻的思辨和更豐富的創(chuàng)新元素,在螺旋上升的知識體系中完成對知識的深度探究,把握數(shù)學(xué)本質(zhì),從而實現(xiàn)對學(xué)生高階思維的訓(xùn)練。
數(shù)學(xué)知識之間的聯(lián)系是緊密的。在教學(xué)時,教師如果用孤立、割裂的眼光去設(shè)計問題,照本宣科,就容易使學(xué)生陷入單一、靜態(tài)、僵化的思維中,難以實現(xiàn)數(shù)學(xué)知識體系的建構(gòu)。
因此,在新舊知識的連接處,教師要依據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實際情況設(shè)計出能夠建構(gòu)數(shù)學(xué)知識體系、抓住知識之間聯(lián)系的核心問題,并以問題為載體,引導(dǎo)學(xué)生層層深入思考,推動學(xué)生思維發(fā)展,讓學(xué)生擺脫只見“樹木”不見“森林”的困境[1]。
例如,人教版數(shù)學(xué)五年級(下冊)第一單元“觀察物體”與第三單元“長方體和正方體”的知識有密切聯(lián)系,在學(xué)生掌握了長方體表面積的計算方法后,為了建立起表面積知識與第一單元中觀察物體的方法之間的聯(lián)系,教師進行了如下設(shè)計。
有3個棱長分別是5厘米、3厘米、1厘米的正方體,按圖1的方式依次向上疊放,再把露出的部分涂上油漆,涂油漆的部分是多少平方厘米?
圖1
在肯定了學(xué)生用比較煩瑣的方法解出來的答案后,教師繼續(xù)追問:能不能用以前所學(xué)的觀察物體的方法,仔細觀察這個圖形,再把觀察的結(jié)果畫下來,尋找出更簡便的方法來解答?
教師通過細膩的追問,引導(dǎo)學(xué)生進行直奔主題式的觀察,不僅節(jié)省了課堂時間,還幫助學(xué)生明確了觀察方法。同時,教師通過“畫”將思考外顯,有利于學(xué)生在畫的過程中尋找圖形的本質(zhì)特征。學(xué)生先觀察、想象,再借助學(xué)具模擬操作,進行語言描述,很快便得出結(jié)論。以俯視視角進行,據(jù)圖可以將露在外面的碎片化的面整合起來計算:
上面的面積:5×5=25(平方厘米),前、后、左、右的總面積:(5×5+3×3+1×1)×4=140(平方厘米),總面積:25×2+140=190(平方厘米)。
根據(jù)上述例子可知,學(xué)生用第一單元中所學(xué)的觀察方法進行深入思考,通過比較、觀察,揭示其中的共性,找到新舊知識的連接點。在新舊知識的連接處設(shè)計核心問題的方法,幫助學(xué)生擺脫了“閉門造車”的學(xué)習(xí)模式,使其能夠站在全局角度,把握知識的脈絡(luò),抓住數(shù)學(xué)的本質(zhì),順利實現(xiàn)對立體圖形體系的建構(gòu)。
實驗組糖尿病子宮肌瘤伴不孕患者的手術(shù)用時、手術(shù)出血量、住院時間均明顯低于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。 如表 1。
學(xué)習(xí)是一種思維活動。教師不能讓學(xué)生的思維局限于教科書中,而應(yīng)盡可能地以教材知識為立足點,為學(xué)生設(shè)計行之有效的核心問題,讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)的過程中展開思考與探究活動,獲得高階思維的訓(xùn)練。
教師可以在知識遷移處設(shè)計核心問題,讓核心問題集中體現(xiàn)知識的內(nèi)涵,映射出其本質(zhì)屬性的豐富外延。在解決核心問題的過程中,教師要打破學(xué)生固有的思維,引導(dǎo)其站在新的視角對知識進行重新評估、定位,在一次次建立與打破中感受思維碰撞。這既能將學(xué)生感知的數(shù)學(xué)知識內(nèi)化為認(rèn)知能力,也能讓學(xué)生體會到解決問題方法的多樣化,讓學(xué)生的思維更加開闊。
例如,在學(xué)生掌握了長方體(或正方體)體積的計算方法,即“體積=底面積×高”這一知識后,為了讓其把學(xué)習(xí)體積的眼光順延到所有的柱體上,教師可以設(shè)計如下問題。
小明分別在兩個長方體的水箱里裝了一些水,把水箱傾斜放置(如圖2、圖3所示),兩個水箱內(nèi)的水分別有多少立方厘米?
這道題的解決方法有很多,學(xué)生通過獨立思考與交流,得出計算圖2中水的體積的方法有兩種。
圖2
方法1:16×15×12÷2=1440(立方厘米)
方法2:16×12÷2×15=1440(立方厘米)
而方法1不適用于解決圖3的問題,于是學(xué)生通過觀察、交流,得出結(jié)論。把圖3中水的圖形翻轉(zhuǎn)過來,就得到一個如圖4所示的圖形。通過動手操作,用最直觀的方法領(lǐng)悟等積變形,學(xué)生得到求圖3中水的體積的方法:(5+12)×16÷2=136(平方厘米),136×15=2040(立方厘米)。
圖3
圖4
此時,教師再出示圖5,讓學(xué)生明白圖5所示也都是柱體,引出所有柱體的體積計算方法都是底面積×高。
圖5
有了核心問題引領(lǐng)下的深度思考,學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解和應(yīng)用,不再局限于“一枝獨秀”的狀態(tài),其思維變得更加開闊。高階的思考使學(xué)生對知識的融會貫通能力更強。
當(dāng)學(xué)生的認(rèn)知與原有知識發(fā)生沖突時,教師可以此為契機,引導(dǎo)他們在課堂上質(zhì)疑、批判、爭辯,多去想“一定是這樣嗎?還可以怎么樣?”,搭建有助于提升學(xué)生思辨能力的平臺,讓學(xué)生通過獨立思考、動手操作、與同伴交流等方式尋找知識間顯性和隱性的聯(lián)系與區(qū)別,從而更好地把握知識的本質(zhì)屬性。這個過程也是數(shù)學(xué)知識精細化、深加工的過程。這樣的數(shù)學(xué)課擴大了教學(xué)的廣度,使課堂顯得豐滿、生動。
例如,在教學(xué)人教版數(shù)學(xué)四年級(下冊)“租船問題”時,針對學(xué)生在學(xué)習(xí)新課后已經(jīng)知道了“要盡量租大船”“盡量少空位”,才能尋到最佳策略,教師設(shè)計了下面一道習(xí)題。
有66人的旅行團準(zhǔn)備租車外出旅游,現(xiàn)有4種車型可以選擇。小轎車限乘4人,租金80元;面包車限乘10人,租金180元;中型客車限乘20人,租金300元;大型客車限乘50人,租金600元。怎樣租車最省錢?
受新課中的“要盡量租大船”“盡量少空位”策略的影響,學(xué)生馬上說:“租1輛大型客車,再租4輛小轎車,這樣租車符合‘盡量租大車’‘沒有空位’‘不浪費’的原則。這種方案應(yīng)該最省錢。”
大部分學(xué)生也認(rèn)可“租1輛大型客車,再租4輛小轎車”的方案。于是,教師說:“這個說法聽起來很有道理,但是不是最省錢的方案,還得對多種方案進行比較才能確定?!币龑?dǎo)學(xué)生動筆計算。
方法1:租1輛大型客車和4輛小轎車,可以乘坐66人,租金為600+80×4=920(元)。
方法2:租1輛大型客車和1輛中型客車,可以乘坐70人,會余4個空位,租金為600+300=900(元)。
方法3:租1輛大型客車、1輛面包車和2輛小轎車,可以乘坐68人,會余2個空位,租金為600+180+80×2=940(元)。
……
在師生共同列出多種方案后,教師再次問:“同學(xué)們,哪種方案最省錢?”此時,學(xué)生不約而同地得出結(jié)論:租1輛大型客車和1輛中型客車,租金900元,最省錢。
通過完成以上題目,學(xué)生跳出“牖中窺日”般的思維模式,有學(xué)生說:“我原本以為沒有空位就沒有浪費,會是最佳方案。想不到,有時候浪費了一些空位,反而更加省錢??磥?,‘盡量租大車,盡量少空位’只是一個方法的參考,關(guān)鍵還得多種方案進行比較?!鄙鲜鲞@道習(xí)題本身具有一定的開放性,能夠較好地培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和優(yōu)化意識。但是,學(xué)生受新課中“盡量租大車,盡量少空位”的影響,形成了思維定式。如果不打破這種思維定式,學(xué)生就不能根據(jù)實際情況去靈活運用所學(xué)知識。當(dāng)一部分學(xué)生陷入思維定式時,教師引導(dǎo)學(xué)生進行思考,通過展示多種租船方法,引發(fā)學(xué)生的思維交鋒,使學(xué)生對“租船問題”的理解更加全面、深刻。學(xué)生在收獲新的解題方法的同時,對知識的理解更為深刻,思考角度更為全面,邏輯性思維得到了發(fā)展。
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生需要對教材知識進行科學(xué)整合,對知識的脈絡(luò)有清晰、準(zhǔn)確、深刻的把握。因此,教師應(yīng)在知識的整合處設(shè)計核心問題,提高學(xué)生應(yīng)用知識解決實際問題的能力。這樣的課堂更能彰顯數(shù)學(xué)知識的魅力。
例如,在教學(xué)人教版數(shù)學(xué)五年級(上冊)“三角形的面積”時,為了讓學(xué)生能夠從更全面的角度認(rèn)識三角形、平行四邊形這兩種圖形的面積計算公式之間的聯(lián)系,教師立足教材,將推演三角形面積計算公式的過程與平行四邊形面積計算的推導(dǎo)過程進行深度整合。在學(xué)生理解了教材中的拼擺法后,教師可進一步提問:“還可以用哪些方法推導(dǎo)出三角形的面積計算公式?”學(xué)生在探索過程中,通過觀察、操作、比較等活動,獲得了推導(dǎo)三角形面積計算公式的另外兩種方法,即割補法和折疊法。
在核心問題的引領(lǐng)下,學(xué)生逐漸擺脫固有思維的外衣,形成具有個性特征的對知識本質(zhì)的理解,對數(shù)學(xué)知識不斷探究,并在探究中不斷完善知識體系,實現(xiàn)自我認(rèn)知的優(yōu)化。
總之,在教學(xué)中,教師要力求在知識的連接處、知識的遷移處、認(rèn)知的沖突處、知識的整合處設(shè)置核心問題,并引導(dǎo)學(xué)生解決每個核心問題。對于學(xué)生來說,每個核心問題的解決過程都是一場思維風(fēng)暴,是提高自身數(shù)學(xué)能力的過程,更是培養(yǎng)自身數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的過程。教師要以核心問題為紐帶,把具體數(shù)學(xué)知識的教學(xué)置于整個數(shù)學(xué)體系的大背景下,以全面、聯(lián)系的眼光去審視教材,幫助學(xué)生進行深度思考,使其在“小知識”的學(xué)習(xí)過程中形成“大思維”,從而構(gòu)建高效的數(shù)學(xué)課堂。