廣東省深圳市寶安區(qū)海城小學 陳永暢 賴允玨
課標提出,數(shù)學教學應(yīng)注重培養(yǎng)學生的“四能”,即發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力。貫穿小學六年的“問題解決”教學是發(fā)展學生問題解決能力的重要載體,它有助于學生學科核心素養(yǎng)的培育,有助于學習方式的根本性改變及學生對知識的整體建構(gòu)。那“問題解決”的教學核心是什么?學生的關(guān)鍵能力又如何在學習過程中得到提升?筆者在多年教學探索中發(fā)現(xiàn),最重要的就是幫助學生尋找條件與條件間的關(guān)系、條件與問題間的關(guān)系,從而建立相應(yīng)的數(shù)量關(guān)系。
北師大版數(shù)學一年級下冊“回收廢品”一課是一個數(shù)比另一個數(shù)多(少)幾的問題解決的學習內(nèi)容。將問題解決植入數(shù)的運算是北師大版數(shù)學教材的典型特色,因此,教師往往會把“問題解決”的教學變成“數(shù)的運算”的教學,重在處理“運算”,而淡化了“問題解決”。當然,部分教師意識到要重在“問題解決”,但是其教學還是停留在表層,無法促進學生進行深度理解以及建構(gòu)完整的思考模型。
北師大版數(shù)學教材的內(nèi)容大多是以“情境+問題串”的形式呈現(xiàn)的,課本上的知識是靜態(tài)的,給予學生的數(shù)學信息是一次性全部拋出的。在現(xiàn)實教學中,我們也會發(fā)現(xiàn)教師會如此處理——展示這個情境后提出問題:“你能從這個情境中發(fā)現(xiàn)哪些數(shù)學信息?”(見圖1)這樣的教學方式并不能很好地讓學生去發(fā)現(xiàn)條件與條件間的重要關(guān)系,淡化了問題解決的內(nèi)涵。
圖1
因此,為了使學生能對條件與條件間的關(guān)系產(chǎn)生疑惑和認知沖突,本課我們采用“動態(tài)化”的信息呈現(xiàn)方式,先呈現(xiàn)圖中小紅和小青說出的數(shù)學信息,讓學生說一說“你知道了什么”“你還想知道什么?為什么”,再讓學生在兩條信息中建立三者之間的關(guān)系,最后再出示小林的數(shù)學信息,讓學生發(fā)現(xiàn)問題。(見圖2)
師:小朋友們正在收集瓶子,他們收集的情況怎么樣呢?誰來說一說?
生1:小紅比小林多收集了3個瓶子。
生2:小青比小林少收集了4個瓶子。
師:像這樣告訴你誰比誰多幾、少幾的話,叫作數(shù)學信息。你還想知道哪些信息呢?為什么?
生:我想知道小林收集了多少個瓶子。因為小紅和小青都在和小林比,不知道小林的數(shù)量,就沒辦法算出小紅和小青收集的瓶子數(shù)量。
在這個環(huán)節(jié)中,我們將與小紅和小青數(shù)量關(guān)系密切的小林的數(shù)量先隱去,就是為了讓學生發(fā)現(xiàn)小紅與小青的這兩個數(shù)量條件都與小林的相關(guān),從而得出解決問題的關(guān)鍵在于梳理條件與條件之間的關(guān)系,然后根據(jù)問題進行分析并列式等。這一過程設(shè)計強化了數(shù)量關(guān)系對問題解決的重要作用,也能夠幫助學生去建構(gòu)條件與問題間的關(guān)系,從而排除一些干擾條件。借助認知沖突,學生對“問題解決”有了較為深刻的印象,并掌握了一些解決問題的策略,也能初步建立起問題解決的模型。
許多研究與課堂教學把重點放在如何理解信息與解決問題上,往往忽視了培養(yǎng)學生提出問題的能力。在多次試課中,我們發(fā)現(xiàn)低年級學生在提出數(shù)學問題上存在困難。有的學生還未將數(shù)學從生活中抽象出來,往往提出一些生活問題;有的學生則將已知條件作為問題;有的學生會提需要綜合運用所學知識才能解決的問題。在教學本課時,筆者特別尊重學生提出的各種問題,在匯集各種問題后組織學生對這些問題進行分類,讓學生感受問題間的聯(lián)結(jié)關(guān)系。我們分三步進行分類提煉:
師:根據(jù)這些信息,你能提出哪些數(shù)學問題?
(生提問)
師:同學們真會思考、會提問!在這些問題中,哪些問題是你不能解決的?哪些問題是可以直接回答的?哪些是需要列式運算得到的?
生1:“還有多少個瓶子沒有收集?”這個問題沒辦法解決。
生2:因為小紅比小林多收集3個瓶子,所以小林比小紅少收集了3個瓶子。
生3:因為小青比小林少收集4個瓶子,所以小林比小青多收集了4個瓶子。
師:我們在提問的時候要分清楚信息與問題。對于已有的信息,我們就不再對其進行提問了。
問題1:小紅和小青收集了多少個瓶子?
問題2:一共收集了多少個瓶子?
問題3:小紅比小青多收集多少個瓶子?
師:在剩下的這些問題中,我們先解決哪個好呢?
生:要先解決“小紅和小青收集了多少個瓶子”,只有知道了小紅和小青收集的數(shù)量,才能求總數(shù),才能進行比較。
以上教學中,教師兩次有意識地引導分類,培養(yǎng)學生兩個意識:一是已知的信息不是問題;二是要先解決簡單的問題,才能解決更難的問題。
師:現(xiàn)在有3個信息和2個問題,到底哪些信息能解決哪些問題呢?我們來玩一個“連連看”的游戲!請你把這些信息和能夠解決的問題放在同一行。(見圖3)
圖3 信息與問題匹配圖
師:為什么這樣擺?
生:要求小紅收集了多少個瓶子,要用到“小紅比小林收集的多3個瓶子”這個信息,因為小紅在和小林比,所以要用到“小林收集了13個瓶子”這個數(shù)學信息。
師:看來只有信息與問題相匹配,才能幫助我們解決問題。
在“連連看”的游戲中,通過“動態(tài)”的視覺過程與有思考的表達,學生感知到不是所有的條件都能用來解決某一個問題,而是要思考“這個問題與誰有關(guān)系”“解決這個問題應(yīng)該選擇什么條件”。
學生在數(shù)學問題解決的過程中發(fā)展策略性知識是十分重要的,但各個年齡階段的學生數(shù)學問題解決策略的發(fā)展也是有所不同的。低年級學生需要掌握嘗試、作圖、概括規(guī)律、操作發(fā)現(xiàn)、列舉信息等多種策略,從而探索多種方法來回答疑問、解決問題。因此,解決問題的策略是關(guān)鍵,策略間存在的關(guān)聯(lián)則是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。學生將這些策略進行梳理、分類、整理、歸一,是問題解決模型的固化過程,是學習能力提升的表現(xiàn),也是素養(yǎng)發(fā)展的具體表現(xiàn)。
低年級學生常用操作和畫圖兩種方式來解決問題。在解決“小紅收集了多少個瓶子”和“小青收集了多少個瓶子”這兩個問題時,很多學生看到“多”就加,看到“少”就減,這樣也能把題做對,但并不能進行解釋,不能在情境中理解加、減法的含義。在解決問題的教學環(huán)節(jié),筆者把重點放在操作解決問題,理解加、減法含義上。同時,筆者借助“如果小林比小亮少4個,那么小亮收集了幾個瓶子呢”這樣一個變式問題,制造認知沖突,讓學生在畫圖與辯論中學會解決問題的方法。
師:“小紅收集了多少個瓶子”這個問題要怎么解決?請你在學習單上列式計算,并畫圖解釋為什么這樣做,然后和同桌說一說。
師:(出示一學生畫的圖,見圖4)你能結(jié)合圖來解釋一下為什么這樣做嗎?
圖4 學生作圖1
生:這里的1個大○表示10,3個小○表示3,表示小林收集的13個瓶子,小紅比他多3個,就往后面再加3個○,所以用“13+3”來解決。
師:通過畫圖,我們發(fā)現(xiàn)小紅的數(shù)量是在小林的基礎(chǔ)上加3個,求把兩部分合起來用加法。
師:“小青收集了多少個瓶子”這個問題要怎么列式計算呢?
生(不約而同):13-4=9(個)。
師:從整體中拿走一部分可以用減法來解決。
師:小亮加入他們的隊伍,小亮說小林比他少4個,請問小亮收集了多少個?小亮收集的數(shù)量是需要合起來還是需要去掉一部分呢?
[展示學生的兩種做法:13+4=17(個)和13-4=9(個)]
師:我看見大家有這兩種做法,到底是用加法還是用減法?請大家辯一辯!
生1:用減法,因為它說少4個,就是減4個。
生2:不對,用加法。小林比小亮少4個,那小亮就比小林多4個,13+4=17(個)。
師:我們解決的這些問題就是數(shù)學里的“一個數(shù)比另一個數(shù)多(少)幾是多少”,我們不能看到多就加、看到少就減,而是要思考:是合起來,還是去掉一部分?
從學會到會學,從知其然到知其所以然,這才是我們學習的本質(zhì)。因此,這里我們強化的是解決問題的策略間的關(guān)系,只要真正理解這些策略間的本質(zhì),理解這些問題解決的一般模型,就不需要再死記硬背,而是融會貫通。這也是為什么我們在本課中不斷地去強化比較的“標準量”,去深化解決問題策略間的關(guān)系,因為這才是學生思維發(fā)展和素養(yǎng)提升的關(guān)鍵。
問題解決能力的培養(yǎng)需要經(jīng)歷一個長期的過程,低年級是學生問題解決能力發(fā)展的起步階段。在教學中,教師要讓學生經(jīng)歷問題解決的全過程,幫助學生緊緊抓住“關(guān)系”深究,通過制造條件間的沖突關(guān)系、問題間的聯(lián)結(jié)關(guān)系、策略間的模型關(guān)系,在畫圖、操作、實驗、歸納、總結(jié)中不斷培養(yǎng)學生對問題的敏銳力、理解力與分析力,不斷提升學生的問題解決能力。