基于PBL理念的小学数学教学策略
2020-02-04何银华
何银华
[摘 要]PBL教学以“问题”贯穿于教学的整个过程,具有驱动性、互动性和引导性。基于PBL理念的数学教学要切入学生的经验系统、探究系统和交流系统,以激发学生的学习需求,活化学生的学习环境,催生学生的学习互动。PBL教学是提升学生数学学习力、发展学生数学核心素养的有效路径。
[关键词]小学数学;PBL理念;教学策略
[中图分类号] G623.5[文献标识码] A[文章编号] 1007-9068(2020)35-0059-02
PBL教学法最早起源于医学教育,近年来被引入中小学教学。PBL教学尊重学生的认知经验、年龄特征,围绕教学中的问题,引导学生主动思考、探究、质疑、表达、研讨等,从而借助个人或群体的学习活动解决问题。数学教学中,教师要瞄准PBL方向,聚焦PBL特性,借力PBL“脚手架”,不断提升学生的数学学习力,发展学生的数学核心素养。
一、探源:PBL理念下的数学学习释义
PBL是英文单词“Problem-Based Learning”的缩写,是指基于问题的学习。将PBL理念植入数学教学中,不仅能潜移默化地提升学生的学力,发展学生的素养,而且能提升教师的专业技能。PBL强调学生的自主学习、合作学习、探究学习,能将学生的数学理论学习与实践无缝对接。通过PBL教学,开阔学生的数学视界,引发学生进行深度学习,为学生的探索、发现开辟道路。PBL理念下的数学教学,具有如下特性:
1.驱动性
PBL教学的主要载体和媒介是“问题”,这就决定了PBL教学具有驱动性的特质。PBL理念下的数学教学,往往以一个或者几个问题(问题链、问题串等)为驱动力,驱动学生自主探究、合作交流、探究展示。在这里,问题成为学生数学学习的原点和归宿,因此问题要具有思想性、真实性、开放性和适切性。
2.互动性
PBL理念下的数学教学在问题的牵引下通过师生、生生、生本的互动,共同助推学生的数学学习向深度漫溯。因此,互动性特质是PBL理念下数学教学的基本特质。在教学中,教师可以创设情境,赋予学生自主探索的空间,并给予适度引领,从而助推学生在互动中提升能力、积累经验,最终实现数学问题的解决。通过互动,还能不断提升学生的数学认知,引导学生拾级而上,从而助推学生的思维成长。PBL理念下的数学教学,不仅可以让学生形成线性的思维通道,而且可以让学生形成圆形的结构化思维,生长成球形的立体化。
3.引导性
PBL理念下的数学教学,通过问题的驱动,师生、生生的互动,不断地对学生的学习予以适恰的引导。关键之处的点拨、引领,能让学生主动提出问题,主动思考问题,主动思辨问题,主动建构知识。在引导的过程中,学生的认知经历了从“不平衡”到“平衡”再到新的“不平衡”的过程。教学中,教师还要引导学生提出问题,从而不断地助推学生积累丰富的学习经驗、方法、思想。正如美国教育家尼尔·博斯特曼所说:“一旦你学会了提问,掌握了提出有意义的、恰当的和实质性的问题的方法,你就掌握了学习的技巧。”
二、寻绎:PBL理念下的数学学习路径
基于PBL理念的教学中,教师的思想要全面开放。
1.切入学生的经验系统,激发学生的学习需求
问题,要激发学生的认知,就必须切入学生的经验系统。只有切入学生的经验系统,才能激发学生的数学学习心理需求,引发学生积极的学习心向。在这一过程中,教师要主动关注学生的新旧知识的衔接、学习心理的调适、学习方法的指导、学习行为的跟进、数学思想的同化与顺应等,从而不断建构学生数学素养可持续性发展的课程内容。
比如在教学“圆柱的侧面积”“圆柱的体积”之后,笔者研发了一节“一张A4纸中的数学”的PBL数学课。“一张A4纸,可以研究哪些问题呢?”有学生提出了可以研究A4纸的长度、厚度、宽度、周长、面积等浅层次的问题;有学生提出可以研究长与宽的比、A4纸的质量和体积等中等性难度的问题;还有学生基于已有知识经验,提出可以将A4纸卷起来,研究A4纸卷成的圆柱的侧面积、体积等,或将A4纸向上垂直平移,引出长方体的侧面积、表面积和体积等问题;等等。由于A4纸可以关联学生数学学习的诸多问题,因而引发了学生的积极思考。学生自主对问题进行归类,形成许多“类问题”的研究模块,这些模块共同构建了一个PBL问题研究群。
在数学教学中,教师要根据教学内容、学生已有知识经验等,通过问题、素材等激发学生研究性学习的欲望。PBL有助于集中学生的注意力,诱发学生的学习动机,引导学生提出问题、探究问题。作为教师,可以运用PBL搭建“脚手架”,让学生摸索、攀爬。在这一过程中,学生自然能提升自身的数学学习力,发展数学核心素养。
2.切入学生的探究系统,活化学生的学习环境
基于PBL理念,教师不仅要让数学教学切入学生内在的经验系统,激发学生内在的学习需求,而且要切入学生的探究系统,活化学生的学习环境;要充分运用各种素材、平台等,营造学生探究的氛围,构筑学生数学探究的平台。在“互联网+”时代,教师还可以接入网络资源,拉长学生数学学习的长度,拓宽学生的数学学习宽度,提升学生数学学习的高度。
比如教学“相遇问题”时,笔者借助多媒体课件,精心将相遇问题的文字题转变为动态的、学生喜闻乐见的活动情境。在情境中,笔者将学生常见的相遇问题融为一体,活化学生的思维,不断打破学生的思维定式。多媒体情境:绿甲虫和黄甲虫相邀在大树底下聊天、喝咖啡,绿甲虫的速度是每分钟20厘米,黄甲虫的速度是每分钟30厘米,两只虫子从两端同时出发,相向而行,经过5分钟两只虫子正好在大树底下相遇。相遇的时候,绿甲虫和黄甲虫一共爬行了多少厘米?两只虫子在爬行的过程中,速度相等吗?路程相等吗?时间相等吗?通过情境,激发学生的数学认知,引导学生掌握相遇问题的基本要素,即相遇时间、甲方的速度、乙方的速度、路程和等,从而有效地解决问题。基于PBL理念,教师还可以通过链接学生的生活事件创设情境:两只虫子相遇后继续前进,接下来会发生怎样的事情呢?教师可以将文字转变为场景图,从而引导学生解读信息、分析信息、理解数量关系;也可以通过链接学生的生活事件、加入多余条件等方法,触发学生的数学思维,引导学生筛选信息,培育学生的理性思维能力。
学生数学学习环境的活化,能刷新学生的数学思维视域。基于学生的数学认知,教师运用情境从不同角度启发、引导学生的思维,让学生进行自主思考、合作交流,从而让学生共享问题探究方法的多维路径。当然,学生的学习情境不应局限于这种简单的线性情境,比如上述情境中,教师还可以让两只虫子继续爬行然后折返直至第二次相遇,等等。這种更复杂的情境能让学生的数学学习边界不断得到拓展,形成一个开放性的数学学习拓展空间。
3.切入学生的交流系统,催生学生的学习互动
PBL教学,不仅要调动学生个体学习的积极性,发掘学生个体学习的创造性,而且要切入学生的交流系统,催生学生的学习互动。学生的学习互动,有助于发挥学生群体的团队力量。在PBL教学中,教师要引发学生交流、研讨,让学生个体的学习得到展示,让个体的问题在群体研讨中得到解决。由此,深化学生个体的数学理解,让学生的个体汲取数学学习的经验、教训,从而为学生的后续可持续性学习与发展奠定坚实基础。
比如“素数与合数”,有学生在学习后提出这样一个问题:0是不是合数?这个问题是笔者备课时始料未及的。因为,在本单元学习之初,教材中就明明白白地“规定”:研究倍数和因数时,所说的数一般是指不是0的自然数。但这一“霸王条款”似乎不足以让学生心服口服。为此,笔者将这一问题重新交给学生,让学生小组讨论:0是合数吗?学生纷纷陈述自己的观点和主张。观点1:0不是合数。因为0乘任何数都等于0 ,所以0的因数有无数个,而合数的因数的个数是有限的;观点2:因为0乘0等于0,所以0的最小因数是0,最大因数也是0,这与“一个数的最小因数是1,最大因数是它本身”相矛盾,所以0既不是合数,也不是质数;观点3:因为任意一个合数都可以写成几个质数相乘的形式,而0不能写成几个质数相乘的形式,所以0不是合数……通过这样的交流讨论,学生不仅深度理解了“为什么0不是合数”,而且明白了“为什么本单元一开始就不把0作为研究对象”。至此,学生深刻理解了研究因数和倍数不包括0 的规定的合理性。
切入学生的交流系统,不仅在学生与数学之间,而且在学生与学生之间架设了一座理解的智慧桥梁。当PBL与学生相遇,就能让学生迸发出“精彩的观念”和“出彩的思想”。
综上,基于PBL理念的数学教学,能发展学生的智慧品质,完善学生的思维结构。PBL教学具有明显的优势,它融合了学生的自主学习、合作学习与探究学习等多种学习方式。作为教师,应当在数学教学中充分发挥PBL教学的价值,使之服务于学生。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 刘晓艳.基于问题的学习模式(PBL)研究[D].南昌:江西师范大学,2002.
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[3] 郑毓信.数学教育哲学的理论与实践[M].南宁:广西教育出版社,2008.
[4] 吴成华.问题导向学习 (PBL) 在课堂探究学习中的实践[J].龙岩学院学报,2006(S2):3-4+7 .
(责编 罗 艳)