优化问题设计,发展学生数学思维能力

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  《数学课程标准(2011年)》强调:应当培养学生的“四能”,即发现问题和提出问题的能力、分析问题和解决问题的能力。由此不难理解,问题是数学思维的核心,没有问题就不会有较高质量的思维活动。
  有效的问题设计,往往可以把学生带入一个奇妙的数学世界,引导学生感悟数学基本思想,发展学生数学思维能力。本文拟结合自身的实践和观察,尝试着探寻一些优化课堂问题设计的策略。
  一、基于生活经验,搭设思维跳板。
  某教师执教“时、分的认识”时,设计了这样的问题:小朋友们,你认为一分钟有多长呢?(原本只是作为下面学习铺垫的,只是问题一出,下面小手如林。)有的说一分钟像黑板那么长;当有人笑后又有学生说一分钟只有铅笔那么长(听课教师骚动,执教者不知所措。)……其实,当看到这个问题的时候,学生从大脑提取的表象应该是“多长指的就是一种长度”这样的观念。看似错误,实则有着包含其自身生活经验的童真,这里的问题设计随意导致答案趋向无用,对知识的学习与体验产生完全相反的效果。
  雅斯贝尔斯认为:教育者不能无视学生的生活经验和实际需求,而认为自己比学生优秀。这就要求问题的设计必须准确、清楚,要关注学生的思维水平。例如,在教学“加法估算”时,设计了这样的问题:想买一辆自行车和一个电风扇,带500元够不够呢?
  生1:把403看作400,105看作100,400加100得500,所以是够的。
  生2:不对,这里是四百多加一百多,大概要五百多了,带500元不够。
  师:现在有两种截然不同的答案,你赞成谁的观点呢?
  生3:我算出来了,个位上3加5等于8,一共要508元。
  生4:我觉得生1的方法是对的,都看成接近的整百数,就是它们都比几百要多一些。
  ……
  如果是教材中的“大约需要几百元”,学生基本都能得出大约500元的答案。而这里创造性地改变了问题的呈现方式,就使问题更加贴近学生“生活中总是会考虑所带的钱够不够”的实际经验,为学生搭设思维的跳板,将课堂聚焦在所要解决的问题上,提高了思维的深度和广度。
  二、体现学科特性,赋予理性思考。
  数学的全部魅力在于思考,而数学思考是学生数学认知过程中的本质特点,是数学课更有“数学味”的根源所在。例如有一位老师为引入“比例尺”的教学,让学生把长50米、宽30米的长方形草坪画在自备本上。为节省时间,教师直接提问:这么大的长方形在本子上画不下怎么办呢?(生回答要按比例缩小)那你画出的长方形的长、宽各是几厘米呢?(长5厘米、宽3厘米)你现在会画没有?(会了!)教师这样做也许能保持课堂的连贯和顺畅,可是却缺剥夺了学生生命体验、自主思考、主动表达观点的机会。
  数学课堂要赋予学生理性思考的机会。我在教学“复式折线统计图”一课时,设计了如下教学片断:
  逐个出示三个问题:从图上看,昆明市从几月到几月降水量上升最快?这两个城市哪个月降水量最接近?哪个月的降水量相差最多?(生对于第一个问题可以很快答出,对于后两个问题有些迟疑,甚至好几分钟都答不上来。)
  生1:第一个问题简单,只要看一幅图就好了。
  生2:后面比较两个城市,要同时看两幅图,有点麻烦。
  师:同时看这两幅图的确有些麻烦,你有什么好方法来避免这样的不便呢?
  生3:可以把两幅图画在一起就好了。
  教师课件演示将两幅单式折线统计图重叠在一起。
  生:这样比刚才还麻烦,都分不清谁是谁了。
  师:大家刚才不是说重叠在一起就方便了吗,现在你有什么想修正的吗?
  生1:最好要用不同的颜色区分开来。
  生2:也可以一个用虚线,一个用实线就能分清了。
  ……
  复式折线统计图与单式折线统计图比较,其运用价值在于能反映多个材料之间的关系。关键在于如何让学生体验这样的价值并能主动接受和运用,这个时候设计精到的问题,加上教师简约而理智的价值引领,就能极大的拓展学生的思维空间,让他们获得丰富的数学活动经验,提升数学素养。
  三、善用延迟评价,激发问题意识。
  这是美国创造学家奥斯本倡导的“智力激励法”的一条原则,其原意是把学生推到问题开始的地方,引导学生对问题进行发现和研究,关注学生学习的全过程。让学生成为问题的发现者,就应该将评价的主动权交给学生。这样一来,教师就要从利于学生发展的角度,精心设计有价值的数学问题或是创设能激发学生问题意识的数学情境。
  如在教学分数除以整数时,要解决“量杯里有 升果汁, 平均分给2个小朋友喝,每人可以喝多少升?”这样的问题,学生算法多样:可以用分母除以分母,分子除以分子;可以乘2的倒数;还可以化成小数或在矩形图中分一分……学生的诸多方法,孰优孰劣一时难以说清。对此,教师并没有及时进行评价、急着要进行所谓的“算法优化”,而是把探索问题的主动权抛给了学生,试着唤起学生作为学习群体的价值,对道理没说清楚的加以质疑,对观点不同的进行争论,让他们在交流、质疑、补充的过程中实现学习群体的共同价值认同。通过学生充分的交流、思辨,教学试一试“ ÷3怎么计算?”的问题时,学生面对认知冲突,能主动回到问题开始的地方,审视自己的思考历程,对于方法的优化进行自我修正,对于算理的理解也就比较到位了。
  “我们教的是数学,面对的是学生,教学就是要在数学和儿童之间搭起一座有意义的学习之桥”。笔者认为,有了高效的问题这座“桥”,就能为学生的进一步发展所必需的重要数学事实以及基本思想方法提供一个支点,就可以让每个参与学习、研究的教育主体都能“共同享有人生出彩的机会”!
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