陳明萬 冉茂分
[摘? 要] 針對傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)對學(xué)生思維的限制,文章根據(jù)國家教育課程改革的需要以及現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育對人才的要求,分析“情境—問題”教學(xué)法對學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用。然后結(jié)合數(shù)學(xué)解題能力以及創(chuàng)新意識進(jìn)行闡述,旨在說明情境問題對于課堂教學(xué)的促進(jìn)作用,以及如何發(fā)展學(xué)生的思維的教學(xué)策略。
[關(guān)鍵詞] 情境問題;數(shù)學(xué)解題能力;創(chuàng)新意識
“情境—問題”教學(xué)法是2000年貴州師范大學(xué)呂傳漢教授和汪秉彝教授提出的教學(xué)模式[1],該模式旨在通過數(shù)學(xué)情境的創(chuàng)設(shè),引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,進(jìn)而分析問題、解決問題。2022年高考后,部分學(xué)生表示高考數(shù)學(xué)難度增加,可以看出,數(shù)學(xué)對學(xué)生的要求不斷提高,單純的題海戰(zhàn)術(shù)嚴(yán)重影響了學(xué)生的思維發(fā)展,這預(yù)示著對于數(shù)學(xué)學(xué)科而言,教師的教學(xué)方法應(yīng)該與時俱進(jìn)?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》于2022年4月頒布,提出數(shù)學(xué)教育的總目標(biāo)是學(xué)生通過整個教育階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),達(dá)到會用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實(shí)世界,會用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實(shí)世界,會用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界(簡稱“三會”)[2];這一提法進(jìn)一步說明了數(shù)學(xué)對于學(xué)生的能力要求增加,數(shù)學(xué)解題能力作為學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的一個關(guān)鍵能力,是學(xué)生是否達(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)的要求的一個具體目標(biāo)。創(chuàng)新意識在近幾年的課程標(biāo)準(zhǔn)中出現(xiàn)的頻率極高,對中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,大多數(shù)學(xué)生只是知其然而不知其所以然。以數(shù)學(xué)學(xué)科為例,學(xué)生只知道一些數(shù)學(xué)家的名字或者簡單的事跡(例如祖沖之計(jì)算出圓周率的小數(shù)點(diǎn)后七位),卻很少知道這些優(yōu)秀數(shù)學(xué)家是如何刻苦鉆研才得到的結(jié)果。當(dāng)然,創(chuàng)新意識不是要求學(xué)生對傳統(tǒng)文化的盲目堅(jiān)守,而是對優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的傳承與創(chuàng)新,針對數(shù)學(xué)學(xué)科,只有不斷增強(qiáng)創(chuàng)新意識,才能適應(yīng)不斷更新的社會發(fā)展,也才能對未來的生活作出更好的選擇。
一、情境問題與數(shù)學(xué)解題
情境問題是基于情境的創(chuàng)設(shè),然后從情境中抽象出問題,通過分析問題并最終解決問題??梢钥闯觯c數(shù)學(xué)解題之間的關(guān)系是相輔相成的,“情境—問題”教學(xué)法不是為了提出問題,而是整個問題串的過程性教學(xué)方法,數(shù)學(xué)解題思想貫穿其中,只提出問題而不解決問題那不是“情境—問題”教學(xué)法;基于此,研究情境問題對學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力的影響研究是非常有必要的。
1. “情境—問題”教學(xué)模式
“情境—問題”教學(xué)模式的提出是為了促進(jìn)國家新課程改革,該模式的核心是“質(zhì)疑提問”,重在培養(yǎng)學(xué)生的問題意識。從教學(xué)現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn),無論是小學(xué)生還是中學(xué)生,數(shù)學(xué)學(xué)科中識記知識和簡單運(yùn)算的得分?jǐn)?shù)都是很高的,但是對于有關(guān)情境應(yīng)用題的得分普遍偏低。因此,數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)的起點(diǎn)應(yīng)是加強(qiáng)學(xué)生問題意識的培養(yǎng),進(jìn)一步提升學(xué)生提出問題與解決問題的能力。“情境—問題”教學(xué)法大體上分為4個步驟,即設(shè)置情境、提出問題、解決問題、注重應(yīng)用。其中,大前提是設(shè)置一個數(shù)學(xué)情境,教學(xué)重點(diǎn)是讓學(xué)生提出數(shù)學(xué)問題,核心方向是旨在讓學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題,而最終目的是讓學(xué)生熟練地運(yùn)用數(shù)學(xué)知識。其中提出問題與解決問題的關(guān)系緊密相連,因?yàn)樵跀?shù)學(xué)知識運(yùn)用到解決問題的過程中,每一步解決完的問題又可以當(dāng)作情境來提出新的問題,解決的問題成果也可以當(dāng)作新問題情境的產(chǎn)生,由此而產(chǎn)生出的“情境—問題”學(xué)習(xí)鏈對學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力的培養(yǎng)是系統(tǒng)性的,而且十分有利于當(dāng)下學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)。
2. 數(shù)學(xué)解題中的情境問題
解題能力是現(xiàn)代數(shù)學(xué)非??粗氐囊豁?xiàng)能力,正如數(shù)學(xué)家波利亞所說:“掌握數(shù)學(xué)就是意味著善于解題。”[3]傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)大多是讓學(xué)生進(jìn)行題目的機(jī)械訓(xùn)練,本質(zhì)是讓學(xué)生會解一類題,這也是為什么學(xué)生對于同類型的試卷測驗(yàn)得高分而換一個類型就出現(xiàn)了低分的原因。有別于傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教育,現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育的根本目的是發(fā)展學(xué)生的思維意識。很顯然,單純的題海戰(zhàn)術(shù)不能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),反而會固化學(xué)生的思維發(fā)展?!扒榫场獑栴}”教學(xué)法的提出,則很好地彌補(bǔ)了這一缺陷。這一教學(xué)方法旨在讓學(xué)生把數(shù)學(xué)知識運(yùn)用于生活中,教師教學(xué)中用到的情境不是抽象浮夸的虛擬情境,而是生活中學(xué)生能夠接觸到或者可觀測的真實(shí)情境。運(yùn)用情境抽象數(shù)學(xué)問題的一個發(fā)展是數(shù)學(xué)建模問題的提出,這是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的一個突破。數(shù)學(xué)建模即從真實(shí)情境問題中抽象出數(shù)學(xué)問題、進(jìn)而建立數(shù)學(xué)模型,運(yùn)用數(shù)學(xué)知識求解的數(shù)學(xué)思想,這是檢測學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力的一種重要解題思想[4]。從《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》頒布的具體內(nèi)容可以看出,數(shù)學(xué)建模思想在小學(xué)教學(xué)中已經(jīng)變得常見,小學(xué)生的思維發(fā)展處于一個關(guān)鍵期,教師應(yīng)該充分引導(dǎo)并培養(yǎng)小學(xué)生的建模觀念。
二、情境問題與創(chuàng)新意識
“情境—問題”教學(xué)法的宗旨是為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力,并且從它的4個階段解讀中可以發(fā)現(xiàn),提出問題與解決問題的雙向聯(lián)動充分表明了可以發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識。設(shè)置一個數(shù)學(xué)情境的目的是為了讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題、進(jìn)而通過思考提出數(shù)學(xué)問題,在發(fā)現(xiàn)與提出數(shù)學(xué)問題的過程中,學(xué)生的思維得到了充分的交流,這無疑對其創(chuàng)新意識的培養(yǎng)起到極大的促進(jìn)作用。創(chuàng)新不是一朝一夕就能完成的,這需要一個過程,學(xué)生通過“發(fā)現(xiàn)與提出問題”這樣的問題學(xué)習(xí)鏈,運(yùn)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識去分析和解決問題。這個過程都需要學(xué)生不斷去思考、觀察與表達(dá),只要情境設(shè)置合理,那么對于學(xué)生創(chuàng)新意識的發(fā)展就是非常關(guān)鍵的。
1. 創(chuàng)新意識
2022年4月頒布的《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中明確提出了創(chuàng)新意識的含義,指學(xué)生從日常生活、自然現(xiàn)象或科學(xué)情境中發(fā)現(xiàn)并提出有價值的數(shù)學(xué)問題。所提出的數(shù)學(xué)問題不是隨意假想的,通過這些具體的事實(shí)或者實(shí)例,學(xué)生能夠根據(jù)所學(xué)的數(shù)學(xué)知識去發(fā)現(xiàn)其中的數(shù)學(xué)關(guān)系及其規(guī)律,進(jìn)而提出相關(guān)數(shù)學(xué)命題和猜想,并能夠一步步進(jìn)行問題驗(yàn)證。創(chuàng)新意識可以潛移默化地發(fā)展和完善學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和理性精神。
創(chuàng)新是一個國家發(fā)展的重要動力,同時也是一個民族得以不斷向前發(fā)展的靈魂[5]。創(chuàng)新意識是一種求新求異的心理狀態(tài),只有加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng),才能讓創(chuàng)新走向?qū)嶋H。對于教學(xué)而言,創(chuàng)新意識如何培養(yǎng)是教師需要不斷思考的問題,因?yàn)閷W(xué)生還處于思維發(fā)展階段,教師的引導(dǎo)對他們的思維發(fā)展會起到很大的作用。
2. 情境問題中的創(chuàng)新意識
從“情境—問題”教學(xué)法的提出問題、解決問題中可以發(fā)現(xiàn),創(chuàng)新意識是被融入這些具體步驟中的。以提出問題為例,美國教育家布魯巴克指出:“教學(xué)藝術(shù)的最高境界指的是學(xué)生能夠自己提出問題。”反觀現(xiàn)階段的教學(xué)現(xiàn)狀,國內(nèi)的課堂教學(xué)對于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題還不夠重視。因此,“情境—問題”教學(xué)模式的提出完美彌補(bǔ)了這些不足,而且對國家課程改革的目標(biāo)也具有實(shí)踐探索作用。在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂中,學(xué)生對課堂的感悟最多的就是做題,永遠(yuǎn)有做不完的題,這雖然可以訓(xùn)練學(xué)生的計(jì)算能力,但是對于數(shù)學(xué)課堂而言,更多的是發(fā)展學(xué)生的思維意識而不是把他們的思維逐漸固化?,F(xiàn)代數(shù)學(xué)教育強(qiáng)調(diào),要讓學(xué)生自己從數(shù)學(xué)情境中抽象出數(shù)學(xué)問題,進(jìn)而分析數(shù)學(xué)問題、解決數(shù)學(xué)問題,最終熟練地掌握數(shù)學(xué)知識。“情境—問題”教學(xué)模式自2001年以來,已經(jīng)在貴州、云南、四川、重慶等地的200余所中學(xué)開展實(shí)踐研究,所取得的成果頗豐。特別需要指出的是,該模式對創(chuàng)新意識的培養(yǎng)具有非常重要的作用,傳統(tǒng)課堂的教學(xué)旨在讓學(xué)生練題,訓(xùn)練的是學(xué)生的運(yùn)算能力,而在思維方面的發(fā)展是緩慢或者停滯的,學(xué)生通過單純的練題達(dá)不到真正的核心素養(yǎng)的完整培養(yǎng);現(xiàn)代教育課堂通過情境的融入以及重視學(xué)生的主體性發(fā)展,不僅對學(xué)生的思維發(fā)展起到了良好的促進(jìn)作用,而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。
三、解題能力與創(chuàng)新意識
如何提高學(xué)生的解題能力在數(shù)學(xué)學(xué)科中一直是需要重視的話題,因?yàn)閿?shù)學(xué)題目千變?nèi)f化,教師不可能面面俱到。做題是鞏固學(xué)生所學(xué)數(shù)學(xué)知識的一種手段,它的目的主要有:對知識理解的鞏固性、對培養(yǎng)能力的發(fā)展性、對思維教育的陶冶性。學(xué)生在解題中容易出現(xiàn)的問題是:對知識概念理解不透徹,對知識掌握不夠扎實(shí),對數(shù)學(xué)思維方法運(yùn)用不夠靈活等。那么,如何培養(yǎng)學(xué)生的解題能力呢?教師應(yīng)該做到讓學(xué)生對知識概念清晰理解、對數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)不斷完善、重視情境問題的探索和數(shù)學(xué)思維方法的滲透[3]。
創(chuàng)新意識作為貫穿整個義務(wù)教育階段的核心素養(yǎng)目標(biāo)之一,充分顯示其對于學(xué)生思維發(fā)展的重要性。隨著教育技術(shù)的不斷發(fā)展,社會對人才的要求從一般人才上升到創(chuàng)造型人才,這無疑是對教育教學(xué)的猛烈沖擊,因此才會有新課標(biāo)對培養(yǎng)學(xué)生的更高要求。
數(shù)學(xué)解題能力和創(chuàng)新意識之間有何聯(lián)系呢?筆者認(rèn)為,數(shù)學(xué)學(xué)科是一門基礎(chǔ)學(xué)科,增強(qiáng)學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題的能力就是在促進(jìn)其未來適應(yīng)社會的能力。解決數(shù)學(xué)問題能力的增強(qiáng)不是依靠傳統(tǒng)的題海戰(zhàn)術(shù),而是基于一定的情境,充分激活學(xué)生的思維,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。一旦學(xué)生形成了良好的創(chuàng)新意識,會反過來促進(jìn)學(xué)生解題能力的增強(qiáng)。
四、結(jié)束語
“情境—問題”教學(xué)法在數(shù)學(xué)學(xué)科的實(shí)踐已有20年以上的歷史,其收獲頗豐。本文旨在探索該教學(xué)模式對學(xué)生解題能力及創(chuàng)新意識的促進(jìn),通過分析可知,情境問題對于解題能力以及創(chuàng)新意識之間的關(guān)系是相互影響的。通過“情境—問題”教學(xué)法的4個階段,筆者發(fā)現(xiàn),提出問題與解決問題對學(xué)生的解題能力要求明顯增加,其中提出問題完美地契合了義務(wù)教育階段核心素養(yǎng)目標(biāo)之一的創(chuàng)新意識,也就是說情境問題對于解題能力與創(chuàng)新意識都能很好地銜接;那么反過來又是怎樣的呢?怎樣加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)以及提升學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力?“情境—問題”教學(xué)法打破了傳統(tǒng)課堂的界限,旨在讓學(xué)生通過課堂設(shè)置的數(shù)學(xué)情境提出數(shù)學(xué)問題,進(jìn)而解決數(shù)學(xué)問題,最后將這些數(shù)學(xué)知識運(yùn)用到生活中。也就是說,情境問題與解題能力以及創(chuàng)新意識之間的關(guān)系是內(nèi)在聯(lián)動關(guān)系,對學(xué)生的思維發(fā)展具有重要意義。
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