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摘 要:解决问题教学,是追求学生技巧的纯熟,还是能力的发展?显然,后者比前者更有价值,特别是基于终身发展这样的一个目的。在小学数学教学中,解决问题的教学,应该达成发展学生提取信息的能力、提出问题的能力、发展解决问题的策略、交流的能力和评价与反思的能力这样的价值目标。
关键词:解决问题;解决问题的策略;解决问题的能力
一次检查孩子的数学作业,看到这样一题:某校有270人去公园,大客车每车可坐50人,每辆400元,小客车每车可坐30人,每辆260元,(1)全部坐大客车,需要几辆车?(2)全部坐小客车,需要几辆车?(3)怎样租车最省?
在解答第三个问题时,发现他只是把全部坐大客车和全部坐小客车的租金进行了比较,然后得出结论:全部租小客车最省。
这显然是一个轻率的结论!要比较出怎样租车最省,作为决策者,应当先寻求租车的全部可能方案,算出每种方案的租金,然后通过比较多少,得出最后的结论。这样的话,运用“列表”的解题策略,应当是解决这一问题的最佳方法,如表1所示。
通过列表分析,可得出第4种方案——3辆大车、4辆小车的租车方案是最省的,其次是5辆大车1辆小车,而全部租用小车仅仅是第三省的方案。
学生似乎已经形成了这样的一种定式:当比较哪种方案最省的时候,就比较两种极端情况。看上去,这似乎确实是一条快而便捷的路。但是,我们必须思考:在解决问题的教学中,教师是给学生提供一条近路,教给学生解题的技巧呢,还是让学生经历找路的过程,获得自己的最佳路径,发展自己的能力呢?学生学习的短期质量效益与长远发展效益如何取舍?这些问题,要求我们必须真实地审视解决问题教学的价值。
在《数学课程标准》(实验稿)中对解决问题的目标作如下描述:(1)初步学会从数学的角度提出问题、理解问题,并能综合运用所学的知识与技能解决问题,发展应用意识。(2)形成解决问题的一些基本策略,体验解决问题策略的多样性,发展实践能力与创新精神。(3)学会与人合作,并能与他人交流思维的过程与结果。(4)初步形成评价与反思的意识。
从这样的目标要求中,我们不难看出,解决问题教学的价值不仅仅是解决某个实际问题,获得问题的结果,更在于通过解决问题的过程发展学生的综合能力,具体体现在以下几个方面。
一、发展学生提取信息的能力
当下的时代是信息化时代,在我们的身边充斥着纷繁的、有用的、无用的、有价值的、无价值的种种信息。如何从这些繁杂的、零乱的信息中提取出对自己有用而且有价值的信息,并根据这些信息作出正确的判断与决策,是现代人的重要素质,也是有效工作、学习进而高效工作、学习的前提。在解决问题的教学中,教师应当改变传统应用题教学中信息呈现简单明了、目标指向清晰的做法,通过创设隐含信息在内的数学情境,鼓励学生从中发现与数学学习有关的信息,解决问题,从而发展学生提取信息的能力。
例如,这样一个故事化问题情境:在电影“动物台阶”中,女英雄玛丽在一座金字塔的底层,发现一个字条告诉她如何攀登金字塔:往上登台阶时,要仔细观察,有一块松动的石阶,下面有一张字条,会告诉你再登多少台阶有藏宝图,但是它不会直接告诉你,只告诉你这个特别数字台阶的线索。玛丽找到了纸条,上面写着:“比125大,小于180,5个5个数,这个数能被4和8整除。”女英雄要再登多少台阶,才能找到藏宝图?
这就需要学生舍弃表面的故事情节,抓住关键信息“比125大,小于180,5个5个数,这个数能被4和8整除”进行思考,获得问题的解决。
在教学中,教师经常让学生说说:“你从中发现了什么数学信息?”让学生复述题意、找关键句、划出条件与问题、简化信息、列表等,可以有效地提高学生提取信息的能力。
二、发展学生发现问题的能力
数学学习并不是知识的被动接受过程,而是学生主动建构的过程。在这个过程中,发现问题,无疑是关键。陶行知先生曾说:发明千千万,起点在一问。古人则提出“学贵有疑,疑则有思”。可以说,问题是知识学问的老祖宗;古往今来一切知识的产生与积聚,都是因为要解答问题。只有能够发现问题,提出问题,才能有进一步探索的冲动,有解决问题的内驱力。这是激发学生学习兴趣的最好办法,也是学生能够主动参与学习的前提。
学生在面临新问题时,旧知与新知间常常会产生矛盾冲突,这个矛盾处,便是激发学生疑问、提出问题的要点。教师应当“找出因果联系正好在那里挂钩的、初看起来不易觉察的那些交接点,因为正是在这些地方会出现疑问”。
三、发展学生解决问题的策略
问题解决策略是个体在一定的情境中,为完成一定的目标而采用的解决一般问题的程序和方法。在解决问题教学的过程中,教师应当摒弃传统应用题教学中过分强调结果的获得、强调模式、重视技巧等追求短期效应的做法,而应该着眼学生的长远发展,帮助学生发现和掌握解决问题的一般策略,运用这些策略解决实际问题,在解决问题的过程中,发展能力。
1. 画图的策略。小学阶段的学生正处于具体运算阶段和形式运算阶段的前期,抽象思维、逻辑推理能力比较弱,学习以直观的形象思维为主。因此,在解决问题教学的过程中,教师要充分重视发展学生画图的策略。
作为一种策略,画图可以帮助学生获得问题的结果;在面对数量关系比较复杂或者比较抽象的问题时,也可以通过画图,帮助学生寻求到解决问题的方案,从而解决问题。
如下面一题:有两支蜡烛,一支比较细,一支比较粗。细蜡烛长30厘米,可以点3小时,粗蜡烛长20厘米,可以点4小时。同时点燃两支蜡烛后,几小时后两支蜡烛长度相等?
三位学生采取了不同的画示意图的策略,解决了问题。
2. 尝试与调整的策略。面对新问题,已有的技巧无法解答,如何解决?最简单的办法便是尝试解答,随时调整,直至得出结果。
例如这样一个问题:一个自然摄影师拍了一些鸟和水獭的照片。她拍了43个动物,有102条腿。她各拍了几只鸟和水獭?
学生作如下解答:
第一次猜测:40只鸟、3只水獭,共有40×2 3×4=92条腿,少了。
第二次猜测:减少鸟的只数。30只鸟、13只水獭,共有30×2 13×4=112条腿,多了。
第三次猜测:增加鸟的只数。35只鸟、8只水獭,共有35×2 8×4=102条腿,正好。
这样的过程,虽然显得笨拙,但却在偶然的过程中包含了必然的答案,借助这种策略,任何应用问题都能在一次次的假设、检验、调整中获得最终结果。而在这个过程,怎样猜测、如何调整显示了学生的思维水平。教师应当着重培养学生如何猜测、如何调整的能力,努力减少尝试的次数,促进学生思维敏捷性的提高。
3. 列表枚举的策略。通过列表枚举,获得答案或者发现规律,也是解决问题的有效手段。如前面的鸟与水獭的问题,我们便可以通过列表的形式把所有的可能列出来,从中找到符合要求的答案,同时又能发展学生的函数思想。
例如:一个旅游团住旅馆,每间住2人,需要14间,如果每间住3人,至少需要多少间?
一般的想法是通过计算:2×14=28(人)28÷3=9(间)余1(人),得出结果:至少需要10间房。
但有学生提出旅客中有男有女,各有多少人题中没说,10间也可能不够,他的见解引起了学生的争议。如何解决这个问题?一位学生采取了列表枚举的策略,如表2所示。
从表中清楚地发现:无论男女旅客是多少,10间房始终够了。
四、发展学生数学交流的能力
雅克·德洛尔在《教育——财富蕴藏其中》一书中提出了四个学会:学会认知;学会做事,学会共同生活;学会生存。要学会与他人共同生活,就必须学会交流。学生在独立解决完问题后,自然会产生一种交流的欲望,希望把自己的发现讲给别人听,也希望能够听到别人的想法,在这个交流的过程中完成知识的建构。
例如:连乘应用题。
师提出问题“每个方阵有4行,每行有6人,一共有3个方阵,一共有多少人?”让学生独立解决,然后组织学生汇报交流:
生1:知道每个方阵有4行,每行有6人,可以求出一个方阵有多少人,再求3个方阵有多少人(结合学具演示)。
6×4×3=24×3=72(人)。
生2:横着观察把3个方阵看成一个方阵,先求一行有几人,再求4行有几人。
6×3×4=18×4=72(人)。
生3:竖着观察把3个方阵摞起来看成一个方阵,先求共有多少行,再求共有多少人。
6×(4×3)=6×12=72(人)。
可以看出,通过学生的交流汇报,由学生自己理解了连乘应用题的算理。
在教学中,教师要鼓励学生表达自己的思维过程,与别的学生、与老师对话,在对话过程中发展交流能力,更重要的是,发展自己的思维水平。
五、发展学生自我评价反思的能力
弗拉维尔认为,元认知是对认知的认知,是对认知进行调节和监控的能力。在解决问题过程中,这种能力显得尤其重要。好的解决问题者总是能够随时监控并调整他们的过程,在解决问题之后,总是能回顾整个解题过程,反思结果和解决问题的策略是否合理、是否有不同的解决问题的途径,以及与其他问题是否有联系等。
在解决问题教学中,教师可以让学生在解决问题之后通过自我提问单的方式,发展学生的自我评价与反思能力,进而达到发展元认知水平的目的,如表3所示。
表3: 元认知训练——自我提问单
总之,在解决问题的教学中,教师不应把提高学生解题的技巧、快速获得结果作为唯一追求目标,更应该把眼光放到对学生而言具有长远效益的能力培养上。通过解决问题的教学,发展学生的问题意识、发展学生的策略水平、发展学生的元认知水平,最终达到发展学生创造力的目的。
参考文献:
[1]常汝吉.数学课程标准[J].2001(7).
[2]胡光锑,杨照宇.加拿大小学生怎样解答应用问题.
[3]胡适.赠与今年的大学毕业生.
[4]刘铁芳.新教育的精神—重温逝去的思想传统[M].上海:华东师范大学出版社,2007(8).
[5]苏霍姆林斯基.关于获取知识,给教师的建议[M].北京:教育科学出版社,1984(6).
[6]沈德立.高效率学习的心理学研究[M].北京:教育科学出版社,2006(2).
[7]陈钱勇.从一道发展题看学生解决问题的策略,新世纪小学数学[M].江苏:江苏教育出版社,2007(3).
[8]贲友林.新问题,旧问题,此岸与彼岸[M].江苏:江苏教育出版社,2007(10).
[9]贲友林.借我一双慧眼,此岸与彼岸[M].江苏:江苏教育出版社,2007(10).
[10]张丹,吴正宪.2007年春季远程培训数学学科培训资料.
[11]弗拉维尔,米勒.认知发展[M].上海:华东师范大学出版社,2002.
[12]沈德立.高效率学习的心理学研究[M].北京:教育科学出版社,2006(2).
[13]徐速.小学数学学习心理研究[M].杭州:浙江大学出版社,2006(6).
(上虞市丰惠镇三溪小学)
关键词:解决问题;解决问题的策略;解决问题的能力
一次检查孩子的数学作业,看到这样一题:某校有270人去公园,大客车每车可坐50人,每辆400元,小客车每车可坐30人,每辆260元,(1)全部坐大客车,需要几辆车?(2)全部坐小客车,需要几辆车?(3)怎样租车最省?
在解答第三个问题时,发现他只是把全部坐大客车和全部坐小客车的租金进行了比较,然后得出结论:全部租小客车最省。
这显然是一个轻率的结论!要比较出怎样租车最省,作为决策者,应当先寻求租车的全部可能方案,算出每种方案的租金,然后通过比较多少,得出最后的结论。这样的话,运用“列表”的解题策略,应当是解决这一问题的最佳方法,如表1所示。
通过列表分析,可得出第4种方案——3辆大车、4辆小车的租车方案是最省的,其次是5辆大车1辆小车,而全部租用小车仅仅是第三省的方案。
学生似乎已经形成了这样的一种定式:当比较哪种方案最省的时候,就比较两种极端情况。看上去,这似乎确实是一条快而便捷的路。但是,我们必须思考:在解决问题的教学中,教师是给学生提供一条近路,教给学生解题的技巧呢,还是让学生经历找路的过程,获得自己的最佳路径,发展自己的能力呢?学生学习的短期质量效益与长远发展效益如何取舍?这些问题,要求我们必须真实地审视解决问题教学的价值。
在《数学课程标准》(实验稿)中对解决问题的目标作如下描述:(1)初步学会从数学的角度提出问题、理解问题,并能综合运用所学的知识与技能解决问题,发展应用意识。(2)形成解决问题的一些基本策略,体验解决问题策略的多样性,发展实践能力与创新精神。(3)学会与人合作,并能与他人交流思维的过程与结果。(4)初步形成评价与反思的意识。
从这样的目标要求中,我们不难看出,解决问题教学的价值不仅仅是解决某个实际问题,获得问题的结果,更在于通过解决问题的过程发展学生的综合能力,具体体现在以下几个方面。
一、发展学生提取信息的能力
当下的时代是信息化时代,在我们的身边充斥着纷繁的、有用的、无用的、有价值的、无价值的种种信息。如何从这些繁杂的、零乱的信息中提取出对自己有用而且有价值的信息,并根据这些信息作出正确的判断与决策,是现代人的重要素质,也是有效工作、学习进而高效工作、学习的前提。在解决问题的教学中,教师应当改变传统应用题教学中信息呈现简单明了、目标指向清晰的做法,通过创设隐含信息在内的数学情境,鼓励学生从中发现与数学学习有关的信息,解决问题,从而发展学生提取信息的能力。
例如,这样一个故事化问题情境:在电影“动物台阶”中,女英雄玛丽在一座金字塔的底层,发现一个字条告诉她如何攀登金字塔:往上登台阶时,要仔细观察,有一块松动的石阶,下面有一张字条,会告诉你再登多少台阶有藏宝图,但是它不会直接告诉你,只告诉你这个特别数字台阶的线索。玛丽找到了纸条,上面写着:“比125大,小于180,5个5个数,这个数能被4和8整除。”女英雄要再登多少台阶,才能找到藏宝图?
这就需要学生舍弃表面的故事情节,抓住关键信息“比125大,小于180,5个5个数,这个数能被4和8整除”进行思考,获得问题的解决。
在教学中,教师经常让学生说说:“你从中发现了什么数学信息?”让学生复述题意、找关键句、划出条件与问题、简化信息、列表等,可以有效地提高学生提取信息的能力。
二、发展学生发现问题的能力
数学学习并不是知识的被动接受过程,而是学生主动建构的过程。在这个过程中,发现问题,无疑是关键。陶行知先生曾说:发明千千万,起点在一问。古人则提出“学贵有疑,疑则有思”。可以说,问题是知识学问的老祖宗;古往今来一切知识的产生与积聚,都是因为要解答问题。只有能够发现问题,提出问题,才能有进一步探索的冲动,有解决问题的内驱力。这是激发学生学习兴趣的最好办法,也是学生能够主动参与学习的前提。
学生在面临新问题时,旧知与新知间常常会产生矛盾冲突,这个矛盾处,便是激发学生疑问、提出问题的要点。教师应当“找出因果联系正好在那里挂钩的、初看起来不易觉察的那些交接点,因为正是在这些地方会出现疑问”。
三、发展学生解决问题的策略
问题解决策略是个体在一定的情境中,为完成一定的目标而采用的解决一般问题的程序和方法。在解决问题教学的过程中,教师应当摒弃传统应用题教学中过分强调结果的获得、强调模式、重视技巧等追求短期效应的做法,而应该着眼学生的长远发展,帮助学生发现和掌握解决问题的一般策略,运用这些策略解决实际问题,在解决问题的过程中,发展能力。
1. 画图的策略。小学阶段的学生正处于具体运算阶段和形式运算阶段的前期,抽象思维、逻辑推理能力比较弱,学习以直观的形象思维为主。因此,在解决问题教学的过程中,教师要充分重视发展学生画图的策略。
作为一种策略,画图可以帮助学生获得问题的结果;在面对数量关系比较复杂或者比较抽象的问题时,也可以通过画图,帮助学生寻求到解决问题的方案,从而解决问题。
如下面一题:有两支蜡烛,一支比较细,一支比较粗。细蜡烛长30厘米,可以点3小时,粗蜡烛长20厘米,可以点4小时。同时点燃两支蜡烛后,几小时后两支蜡烛长度相等?
三位学生采取了不同的画示意图的策略,解决了问题。
2. 尝试与调整的策略。面对新问题,已有的技巧无法解答,如何解决?最简单的办法便是尝试解答,随时调整,直至得出结果。
例如这样一个问题:一个自然摄影师拍了一些鸟和水獭的照片。她拍了43个动物,有102条腿。她各拍了几只鸟和水獭?
学生作如下解答:
第一次猜测:40只鸟、3只水獭,共有40×2 3×4=92条腿,少了。
第二次猜测:减少鸟的只数。30只鸟、13只水獭,共有30×2 13×4=112条腿,多了。
第三次猜测:增加鸟的只数。35只鸟、8只水獭,共有35×2 8×4=102条腿,正好。
这样的过程,虽然显得笨拙,但却在偶然的过程中包含了必然的答案,借助这种策略,任何应用问题都能在一次次的假设、检验、调整中获得最终结果。而在这个过程,怎样猜测、如何调整显示了学生的思维水平。教师应当着重培养学生如何猜测、如何调整的能力,努力减少尝试的次数,促进学生思维敏捷性的提高。
3. 列表枚举的策略。通过列表枚举,获得答案或者发现规律,也是解决问题的有效手段。如前面的鸟与水獭的问题,我们便可以通过列表的形式把所有的可能列出来,从中找到符合要求的答案,同时又能发展学生的函数思想。
例如:一个旅游团住旅馆,每间住2人,需要14间,如果每间住3人,至少需要多少间?
一般的想法是通过计算:2×14=28(人)28÷3=9(间)余1(人),得出结果:至少需要10间房。
但有学生提出旅客中有男有女,各有多少人题中没说,10间也可能不够,他的见解引起了学生的争议。如何解决这个问题?一位学生采取了列表枚举的策略,如表2所示。
从表中清楚地发现:无论男女旅客是多少,10间房始终够了。
四、发展学生数学交流的能力
雅克·德洛尔在《教育——财富蕴藏其中》一书中提出了四个学会:学会认知;学会做事,学会共同生活;学会生存。要学会与他人共同生活,就必须学会交流。学生在独立解决完问题后,自然会产生一种交流的欲望,希望把自己的发现讲给别人听,也希望能够听到别人的想法,在这个交流的过程中完成知识的建构。
例如:连乘应用题。
师提出问题“每个方阵有4行,每行有6人,一共有3个方阵,一共有多少人?”让学生独立解决,然后组织学生汇报交流:
生1:知道每个方阵有4行,每行有6人,可以求出一个方阵有多少人,再求3个方阵有多少人(结合学具演示)。
6×4×3=24×3=72(人)。
生2:横着观察把3个方阵看成一个方阵,先求一行有几人,再求4行有几人。
6×3×4=18×4=72(人)。
生3:竖着观察把3个方阵摞起来看成一个方阵,先求共有多少行,再求共有多少人。
6×(4×3)=6×12=72(人)。
可以看出,通过学生的交流汇报,由学生自己理解了连乘应用题的算理。
在教学中,教师要鼓励学生表达自己的思维过程,与别的学生、与老师对话,在对话过程中发展交流能力,更重要的是,发展自己的思维水平。
五、发展学生自我评价反思的能力
弗拉维尔认为,元认知是对认知的认知,是对认知进行调节和监控的能力。在解决问题过程中,这种能力显得尤其重要。好的解决问题者总是能够随时监控并调整他们的过程,在解决问题之后,总是能回顾整个解题过程,反思结果和解决问题的策略是否合理、是否有不同的解决问题的途径,以及与其他问题是否有联系等。
在解决问题教学中,教师可以让学生在解决问题之后通过自我提问单的方式,发展学生的自我评价与反思能力,进而达到发展元认知水平的目的,如表3所示。
表3: 元认知训练——自我提问单
总之,在解决问题的教学中,教师不应把提高学生解题的技巧、快速获得结果作为唯一追求目标,更应该把眼光放到对学生而言具有长远效益的能力培养上。通过解决问题的教学,发展学生的问题意识、发展学生的策略水平、发展学生的元认知水平,最终达到发展学生创造力的目的。
参考文献:
[1]常汝吉.数学课程标准[J].2001(7).
[2]胡光锑,杨照宇.加拿大小学生怎样解答应用问题.
[3]胡适.赠与今年的大学毕业生.
[4]刘铁芳.新教育的精神—重温逝去的思想传统[M].上海:华东师范大学出版社,2007(8).
[5]苏霍姆林斯基.关于获取知识,给教师的建议[M].北京:教育科学出版社,1984(6).
[6]沈德立.高效率学习的心理学研究[M].北京:教育科学出版社,2006(2).
[7]陈钱勇.从一道发展题看学生解决问题的策略,新世纪小学数学[M].江苏:江苏教育出版社,2007(3).
[8]贲友林.新问题,旧问题,此岸与彼岸[M].江苏:江苏教育出版社,2007(10).
[9]贲友林.借我一双慧眼,此岸与彼岸[M].江苏:江苏教育出版社,2007(10).
[10]张丹,吴正宪.2007年春季远程培训数学学科培训资料.
[11]弗拉维尔,米勒.认知发展[M].上海:华东师范大学出版社,2002.
[12]沈德立.高效率学习的心理学研究[M].北京:教育科学出版社,2006(2).
[13]徐速.小学数学学习心理研究[M].杭州:浙江大学出版社,2006(6).
(上虞市丰惠镇三溪小学)