以“问、思、议、用”四元素提高学生数学素养
2022-05-30陈华忠
随着基础教育改革的不断深化,小学课堂教学的模式也不断创新,改变了师生教与学的关系。我们围绕着“四元五环”课堂的“问、思、议、用”四元素,精问、思考、互动、运用,结合情境创设,践行“创设情境,提出问题—小组交流,分析问题—指名汇报,解答问题—引导质疑,再提问题—实际应用,深化问题”五个教学环节。通过引导学生自主学习、合作交流、主动探究、深度体验,给他们提供自主探究学习的平台,提高了学生的数学素养。
一、精问——精心筛选,提出问题
问题是引发学生数学思考的动力与源泉,精心设计问题不仅能激发学生的学习兴趣,而且有助于引导学生深度思考。
(一)“启发式”问题
问题是思考的源泉。教学时,教师要以问题为引领,启发学生思考,并为学生指明思考方向。为此,教师的提问必须具有启发功能,引领学生思考、探究,解决问题。这意味着教师要避免提出一些简单的、不需要思考就能解决的问题,所提的问题必须引发学生探究的求知欲,从而培养学生的思维能力。
(二)“发现式”问题
数学发现是探索数学知识的一个重要方面,没有发现就没有验证,也没有体验。但传统的数学教学重验证而轻发现,这显然是不利于学生理解与掌握数学知识的。为此,教学时,教师应提供恰当的素材,引导学生主动地发现、探究,其一般程序为:观察—发现—猜想—思考—验证。这种程序适应于概念、公式、性质等知识的教学,有利于突出学生的主体地位。
(三)“开放式”问题
由于其自身的开放性质,开放式问题不再是方法唯一、答案唯一的问题。教学时,教师要善于引导学生从多角度观察与思考,寻找不同的解决方法,体验解决问题的方法多样化。这样,既有利于培养学生的求异思维,也有利于培养学生的创新能力。
(四)“合作式”问题
建构主义学习观认为,学生以自己的方式建构对事物的理解,使不同的人看到事物的不同侧面,而不存在完全相同标准的理解。教学中要增进学生之间的合作交流,达到取长补短、集思广益的效果,通过学生合作交流使理解更加完整、更加全面,让合作学习成为人们广泛应用的课堂教学组织形式。
二、启思——引领思考,探究问题
美国教育学家克罗韦尔指出:“教育面临的最大挑战,不是技术,不是资源,不是责任感,而是……去发现新的思维方法。”为此,教学中,教师应重视学生的思维训练,培养学生的思维能力。
(一)以看促思,让思考有依据
《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)指出:“通过数学的眼光,可以从现实世界的客观现象中发现数量关系与空间形式,提出有意义的数学问题;能够抽象出数学的研究对象及其属性,形成概念、关系与结构。”为此,教学时,教师应重视引导学生发现问题、探究问题。
例如,在教学“植树问题”时,如果学生仅仅对距离、间隔长等数量进行观察和想象,就容易在思考过程中出现认知上的偏差。所以,教学时,教师通常借助直观图形,引导学生观察、分析與比较。让学生逐步归纳总结出三种不同植树方式的数量关系。即两端都栽,棵数=间隔数+1;只栽一端,棵数=间隔数;两端都不栽,棵数=间隔数-1。为此,借助直观图形不但能培养学生的观察能力,而且也能提高学生分析问题、解决问题的能力。
(二)以问引思,让思考有方向
“新课标”指出:“在真实情境中提出能引发学生思考的数学问题,也可以引导学生提出合理问题。问题提出应引发学生认知冲突,激发学生学习动机,促进学生积极探究,让学生经历数学观察、数学思考、数学表达、概括归纳、迁移运用等学习过程。”为此,教学时,教师要给学生提供足够的思考时间,并给学生指明方向,让学生独立思考,自主探究,体验知识形成的过程。
例如,在教学“分数的意义”时,本节课教学重点是让学生明白单位“1”的意义,它既可以表示一个物体、一个计量单位、一条线段等,也可表示一些物体组成的整体。教学时,教师放手让学生自己建构新知,体验新知的形成过程。在教学[1/4]时,如何让学生理解一些物体的[1/4]呢?如果只是简单出示一些物体,如8个苹果或12个巧克力等,让学生怎么分,并能表示出[1/4], 许多学生能知道其中的一份就是[1/4],却不能了解[1/4]的意义。那么,教师应该如何引导学生深入知识的深处,更好地突出这个教学重点与难点呢?教师只露出三角形的[1/4],让学生带着这个问题进行思考,它的整体会是怎样的?许多学生受已有知识经验的影响,他们想到这个整体只是一个大的三角形、平行四边形、棱形,也有部分学生认为是4个完全一样的三角形,原来4个三角形也可看作一个整体。这时,学生发现一个三角形也是4个同样三角形的[1/4],也可以把4个同样三角形看作整体单位“1”。这样,教师借助问题进行引领,学生思考才有方向,思考才能深入,从而深刻地理解分数的意义。
(三)以说促思,让思考更有序
“新课标”在核心素养内涵中指出:“通过数学的语言,可以简约、精确地描述自然现象、科学情境和日常生活中的数量关系与空间形式;能够在现实生活与其他学科中构建普适的数学模型,表达和解决问题。” 而小学生的思维是以具体形象思维为主,行之有效的方法就是让学生多种感官参与,并与积极的思维活动紧密结合。
例如,在教学“34+2=?”时,通过读题使学生知道题目表示的意义,再动手操作摆小棒,使学生明确计算的方法与过程,最后用语言把思维的过程表达出来。
1.算式表示的意义:把34与2合起来。
2.动手操作摆小棒,如图1所示。
3.思维过程:
4.质疑:为什么34要分成30和4?
因为要先算4+2,所以34要分成30和4。
5.语言表达思维过程: 先算4加2等于6,再算30加6等于36。
这样,学生在操作过程中,既提高了口头表达能力,又促进了思维发展。
(四)以变促思,让思考更深入
解决问题能力的培养是小学数学的一个重要目标。有的题目灵活多变,有的题目又暗藏玄机,一些学生审题时只看显现的信息,对于一些隐藏的信息,往往会忽视。有的学生由于没有深入思考,因而也就找不出数量关系。为此,教学中,教师要培养学生分析数量关系的能力,帮助他们找到解题的钥匙,提升解题能力。
例如,人教版六年级上册练习十九第6题:一个长方体木块长、宽、高分别是5 cm、4 cm、3 cm。如果用它锯成一个最大的正方体,体积要比原来减少百分之几?
这道题隐藏的信息是正方体的棱长,学困生会觉得很难。突破口是借助图形的变形并抓住重点词“最大”进行深入思考。为此,教师先引导学生动脑想一想:要求体积比原来减少百分之几?只要知道哪两条关键信息?学生很快想到长方体的体积与正方体的体积。教师继续追问:“要求正方体的体积,先求什么?”并出示一个长方体模型引导学生仔细观察。学生通过观察长方体模型发现:正方体的体积要想最大,棱长只能是3 cm,因为它是从长、宽、高为5 cm、4 cm、3 cm的長方体中锯下的最大的正方体,因此,它的棱长只能是最短的高,如果棱长是5 cm,宽与高就不够长,同理宽也不行(在学生汇报时,结合学生的回答,教师利用课件形象演示切割过程)。从而发现这道题的隐藏信息是“最大”。此时,教师还将长方体进行了两次变形。
第一次变形:将宽变成了5 cm,还是同样的问题,请学生解答。此时,有个别学生不动笔,教师问道:“你为什么不做?”学生质疑:“老师,棱长还是最短的高吗?”教师追问:“若长变成6 cm,那么,最大正方体棱长是多少?”最后,学生发现不管怎么变,只要最短的没变,锯下来最大的正方体的大小也就没变,从而促进学生深入思考。
第二次变形:将高变成了6 cm,还是同样的问题,请学生动笔完成,学生纷纷动笔解答。教师问道:“这时最大正方体棱长是多少?”学生回答:“因为最短的高变长了,正方体的棱长就变成了长方体的宽。”教师追问:“看来,要解决这个问题,关键点是什么?”学生回答道:“棱长应当是长方体中长、宽、高中最短的那条。”
借助长方体的两次变形,学生发现要想在长方体中锯成一个最大的正方体,正方体的棱长应该是长、宽、高中最短的那条。这样,教师引导学生深入分析与思考,将思维引向深处。
三、畅议——互动交流,共议问题
萧伯纳曾经说过:“你有一个苹果,我有一个苹果,我们彼此交换,每人还是一个苹果;你有一种思想,我有一种思想,我们彼此交换,每人可拥有两种思想。”为此,教学中,教师应提供互动交流的机会,让学生通过合作学习、互动交流学会新知。
(一)在疑难困惑处,组织学生互动交流
“新课标”指出:“学生的学习应是一个主动的过程,认真听讲、独立思考、动手实践、自主探索、合作交流等是学习数学的重要方式。”为此,教学中,针对新课的重点、难点之处,在学生困惑处,教师要组织学生交流互动,培养学生合作学习的能力。比如,在教学“认识周长”时,教师巧设测量圆周长的合作活动,教师问:“要想知道圆的周长该怎么办?”学生回答:“用直尺不能直接测量吗?”这时,教师顺势引导学生通过小组交流探讨解决方案,学生想到了借助绳子、滚动圆形卡片等方式来测量。接着教师引导学生分组操作,测量并计算圆形卡片的周长,最后引导学生对比,“不管是绕绳法还是滚轮法,均是将曲线变为直线。”直指周长的本质。此处的交流互动集结学生的思维闪光点,“化曲为直”的转化思想深深埋进学生脑中,探索能力、空间观念也得到有效发展。
(二)在猜想验证时,组织学生互动交流
教师应根据教学内容和学生的实际具体分析,精心准备。在猜想验证时,教师可组织学生互动交流,以求得共识。如在教学“三角形内角和”时,上课伊始,教师先让学生猜一猜三角形内角和为多少度,然后思考如何验证,再组织学生交流互动,为各自的猜想出谋献策,小组合作交流用不同的方法验证。在交流互动中发现各个小组用的方法不相同,有的小组学生用量角器一一测量三角形的三个内角,并计算出内角和,发现结果大概为180°;有的小组学生撕或剪下三角形三个内角,再拼在一起,发现三个角均能组成一个平角还是180°;有的小组学生打破常规,采用折叠法将三角形三个内角拼成一个平角。在互动交流中,学生积极主动地探索数学道理,不同方法被一一激活,也感受到学数学的乐趣。
(三)在认识规律时,组织学生互动交流
在数学教学中,教师在引导学生认识规律、提炼概念时,可组织学生互动交流。让学生在互动交流中,相互启发、相互碰撞,弄清问题的本质,学会所学的知识。例如,在教学“找规律”时,当学生成功地从灯笼中、彩旗中找到一组组规律时,教师要给学生留下一道“障碍”——出示学生在草地上的活动圆形图,并适时质疑:圆形的规律应该怎么找呢?先认真观察思考,再小组交流。一石激起千层浪,学生遇到“拦路虎”了,班级一下子就安静了,过一会儿,小组内学生开始叽叽喳喳聊了起来,这时有个学生质疑:“能将圆形看成直的吗?”教师反问道:“怎么看成直的?”有的学生说:“男孩看作第一位,这样的话,一个男孩一个女孩——”有的学生嚷道:“把女孩看作第一位,规律就是一个男孩一个女孩。”有的学生说道:“男孩女孩男孩女孩”……为此,教师通过想一想、议一议、说一说、剪一剪,让学生通过独立思考、合作交流等方式探索数学规律,深入认识了有关排列的规律。
四、活用——运用知识,解决问题
从真实的现实背景中提出数学问题,通过探索、实践与研究,理解掌握所学知识,再用于解决相应的实际问题,这是数学学习的全过程,也是数学应用的全过程。
(一)运用知识解决生活中问题
学习数学的目的是为了应用,课堂学习的知识毕竟只是一种模拟的情境,为了让学生有更多体验,我们不妨进行一些实践活动,为学生创造一些用数学的机会。例如,教师出示问题:西湖公园的门票每张8元,40张以上可以购买团体票每张6元,我们班一共有38人,若你是班长该如何购票?学生通过思考、计算,得出了多种解法:40×6=240(元),38×8=304(元),40×6-2×6=228(元),40×6-2×8=224(元)。通过比较,选择最佳方案。这样,引导学生运用所学知识解决日常生活中的实际问题,既可加深学生对知识的理解,又能让他们切实体会生活中处处有数学,体验到数学的价值。
(二)感悟数学知识在生活中的应用
在数学教学中,当提供一定的素材后,教师就应让学生成为学习活动的主体,为他们提供自主探索的机会。使学生在获取知识的同时,发展创新意识,提高实践能力。例如,教学“三角形的稳定性和平行四边形的可变性”知识之后,教师让学生思考:日常生活中哪些地方用到了三角形的稳定性? 哪些地方用到了平行四边形的可变性? …… 这样,引领学生将所学知识自觉地运用于日常生活中,既帮助学生理解所学知识,又培养学生解决问题的能力。
(作者单位:福建省福清市教师进修学校)
作者简介
陈华忠,福建省第三届杰出人民教师,正高级教师,福建省特级教师,福建省数学学科带头人,福建省优秀农村教师,福建省教育学会小学数学教育分会副秘书长。曾经主持人民教育出版社课程教育研究所“十二五”课题“抓准数学教学‘核心问题的研究”“十三五”课题“以核心问题引领课堂教学的研究”,均顺利结题。发表论文800多篇,出版4本个人专著。