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让思维在问题的驱动下走向深处

2023-08-24陈玉秀

数学教学通讯·小学版 2023年7期
关键词:思维能力核心素养问题

陈玉秀

[摘  要] 数学教学不单是知识的讲授,更多的应该是激励、唤醒和鼓舞。教师要改变传统的“灌输”教学模式,让学生主动地参与到教学中来,在参与中有所发展、有所提升。为了让学生更好地参与课堂,教师可以创设一些问题,让学生在问题的引领下积极思考,主动探索,从而有效提升学生的思维能力,落实数学核心素养。

[关键词] 问题;思维能力;核心素养

问题是数学教学的重要组成部分,是引领思维发展的助推器,是学生学习能力提升的催化剂。在教学中,教师若能合理地利用可以启迪学生思维的问题,则能激发学生的求知欲和积极性,从而落实教学目标。但在实际教学中,部分教师在设计问题时脱离了学生实际,脱离了教学目标,只是为了问题而设计问题,从而使课堂看上去热热闹闹,却没有引发学生的深度思维,导致学生的学习能力也没有得到发展和提升。因此,教师在设计问题时应从学生的认知水平出发,遵循学生的思维发展规律,通过由浅入深、由易到难、由表及里的问题来激活学生的思维,打开学生的心扉,让学生在问题的引领下学会思考、学会学习。笔者以探索“不规则物体的体积”为例,浅谈如何通过环环相扣、层层深入的问题,引领学生思维生长。若有不足,请指正。

一、沟通新旧,引导学生积极思考

在教学新知前,教师可以通过设计教学情境引导学生进行旧知回顾,从而为新知探究扫清认知障碍,激发学生探究新知的好奇心和探究欲。那么,好的教学情境自然会引发好的问题,从而让学生在解决问题的过程中发展和提升思维能力。

片段1:

教具:一个装有一块橡皮泥、一块小石头和一个乒乓球的长方体礼盒。

师:今天我给大家准备了一个长方体“大礼包”,你们会求这个长方体“大礼包”的体积吗?(教师出示长方体礼盒)

生1:这个简单,只要测量出它的长、宽、高就可以计算了。

师:很好!除了求长方体“大礼包”的体积,我们还要求“大礼包”里面物体的体积。现在我们一起看一下,这个“大礼包”内有什么宝贝呢?(教师边说边展示)

师:你们看到了什么?

生2:里面有橡皮泥、石头、乒乓球。

师:很好!什么是它们的体积呢?

生3:它们所占的空间的大小就是它们的体积。

师:它们都有体积,你会求它们的体积吗?

生4:它们都是不规则物体,这样的物体虽然有体积,但是应该很难求。

师:生4分析得很有道理。我们称之前学习过的长方体和正方体为规则物体,因为它们的形状很规则。但对于以上物体,它们的形状是不规则的,我们统称其为不规则物体。我们之前已经学过规则物体的体积,对于这些不规则的物体,同学们能否求出它们的体积呢?如何求呢?

以上问题的创设符合学生的心理特点,遵循学生的认知发展规律,有效地吸引了学生的注意力,让学生能快速地进入思考状态。教学中教师从学生的已有经验出发,通过新旧知识对比引发认知冲突,诱发学生进行数学思考,点燃学生探究新知的欲望。从表面来看,体积概念的引入似乎与主题关系不大,但实际上它为探究物体体积提供了思考方向,也为接下来的探究做好了铺垫。

二、紧扣重点,诱发学生深度思维

好的问题具有一定的方向性,但同样也具有冲突性,既让学生感觉近在眼前,又让学生不能那么轻易地找到解决的方法,以快速地调动他们的求知欲。在探究不规则物体的体积时,教师让学生回顾了求规则物体体积的方法,避免学生的思维陷入迷茫之中,自然诱发学生对不规则物体体积的思考。

片段2:

师:接下来我们就一个个进行研究,你们感觉它们三个中哪一个体积最容易求呢?

学生齐声答:橡皮泥。

师:它有什么特点?如何求它的体积呢?

生5:橡皮泥可以变形,如果将它捏成一个规则的物体,如正方体、长方体,这样利用长方体或正方体的体积计算公式即可求出它的体积。

生6:对的,虽然它的形状发生了变化,但是它的体积不变,这样将“不规则”变成“有规则”就可以求体积了。(学生补充道)

师:大家真棒,灵活地应用了体积不变的原理,通过形状转化来求出橡皮泥的体积。

师:小石头呢?它有什么特点?怎么求它的体积呢?(学生不语)

生7:这个小石头很硬,不能变形,能求体积吗?

师:确实,应用以上方法求小石头的体积已经行不通了,也就是说不能用求规则物体体积的思路了,需要另寻他法。

师:为了便于求小石头的体积,老师准备了秘密武器。(教师拿来了一个装有水的量杯)

师:如果我把这个秘密武器借给你们用,你们能求出小石头的体积吗?(教师鼓励学生进行小组交流,很快学生有了思路)

生8:这让我想到了“乌鸦喝水”的故事,可以将石头放入水里,这样水面就会上升,只要求水上升的體积便能求出小石头的体积了。

师:你们和他的想法一致吗?该方法行得通吗?请说说你们的理由。(学生纷纷点头,表示与生8的想法一致)

生9:将小石头放进去后,小石头占据了量杯一定的空间,这样水面就会上升,而上升的水的体积便是小石头的体积,这样只要将现在水的体积与原来水的体积作差,就得到了小石头的体积。

虽然通过回顾体积概念为新知探究做好了铺垫,但是对小学生来讲,他们的思维能力有限,可能并未领悟回顾体积概念的真正意图,因此教学中需要教师耐心引导。在以上探究中,教师借助问题让学生开动脑筋,主动地寻找解决问题的办法。在解决问题中,学生先是结合橡皮泥易变形的特点,联想到通过变形为规则物体求橡皮泥的体积。接下来,教师又让学生分析小石头的特点,但其不具备易变形的特点,不能用变形求体积的方法,这就要求学生另辟蹊径。学生受到“乌鸦喝水”故事的启发,想到将物体放进水里,由此引出了本节课的重点。学生找到解决问题的方法后,为了便于揭示问题的本质,教师又让学生透过现象关注问题的本质,最终理解了“现在水的体积”“原来水的体积”与“小石头体积”之间存在的等量关系。在问题的引领下,学生逐渐将思考聚焦到数学的本质上来。

三、突破难点,聚焦数学知识本质

好的问题除了能吸引学生的注意力,激发学生的学习热情,提升教学效果,还应直指问题的核心,聚焦知识本质。因此,教师在设计问题时需要认真地理解教材、理解学生,关注学生的质疑点,适时地提出问题,以此帮助学生突破重难点,深化知识理解,认清问题本质。

片段3:

师:水的体积相减得到的不应该是水的体积吗?为什么会是小石头的体积呢?(教师看有些学生还存在不解继续追问)

生10:之所以水面会上升,是因为放进了小石头,这样上升的水的体积就应该是小石头的体积。

师:说得很好,想一想这个过程中我们用了什么方法。

生11:把小石头看成水,这应该是一种变形。

生12:将求小石头的体积转化为求水的体积,这应该是一种转化。

师:很好,现在你能求小石头的体积了吗?

生13:现在量杯里有400ml的水,将小石头放进去后,现在水的体积是450ml,所以小石头的体积为450-400=50ml。(学生边说边演示)

生14:我的方法和生13的一样,不过小石头是固体,因此需要进行单位换算,50ml=50cm3,所以小石头的体积为50cm3。

问题解决后,学生信心满满,感觉现在求任何不规则物体的体积都不在话下了。

师:如果让你求大象的体积,你会吗?(学生不语)

师:你想到了哪个故事?你有什么启发呢?

生15:曹冲称象,就是将大象的体积转化为石头的体积。

师:很好,看来“大”是难不住你们了,我们再来看“小”该怎么解决呢。我手里有一颗小图钉,它的体积能求吗?

生16:这个和求小石头的体积的方法应该是一样的。

师:好的,那么请你上台试一试,给出你的答案。

为了获得更真实的体验,教师让学生上台试一试。学生上台操作,将图钉放进水杯后,水面几乎没有什么变化,此时他们你看着我,我看着你,不知所措。

师:大家不要着急,我这边还有秘密武器。(教师拿出了一盒图钉)

师:现在你想怎么办?(此时学生已经跃跃欲试地想抢答了)

生17:可以将一盒图钉都放入水中,先求出所有图钉的体积,再求一颗图钉的体积。

在以上环节中,教师精心设计了三个具有深度和广度的问题诱发学生进行深度思考。通过思考“水的体积为什么就是小石头的体积”,引导学生总结和归纳出求不规则物体体积的本质就是转化;但在学生感觉胜券在握时,教师又让学生思考“如何求大象的体积”和“如何求一颗图钉的体积”,这样通过对“大体积”和“小体积”的思考,进一步强化了学生的转化意识,让学生体验到“化整为零”和“化零为整”在解决问题中的妙用,提升了学生的数学应用能力。纵观以上过程,教师不仅在关键节点恰当地提出问题,而且给予了必要思路的引导,为学生搭建了思维的阶梯,这样通过层层追问,让学生思维的深度不断增加。学生不仅认清了问题的本质,还找到了解决问题的方法,发展了数学思维。

四、拓展延伸,提升学生思维能力

教学中切勿将学生的思维禁锢在条条框框中,那样很容易限制学生思维的发展,不利于学生学习能力的提升。在教学过程中,教师不妨设计一些开放的问题,将探究的主动权交给学生,鼓励学生进行互动交流,充分发挥思维差异的优势,激发学生无限的潜力。其实开放性的问题更有话题性,更易于吸引学生广泛参与,同时开放性问题更具挑战性,更易于培养学生的学习能力。

片段4:

师:现在我们还有哪个物体的体积没有求呢?

学生齐声答:乒乓球。

师:很好,现在我们把乒乓球放进水里,你有什么发现?

学生齐声答:乒乓球漂浮在水面上。

师:它漂浮在水面上,如何来求它的体积呢?(学生积极思考)

生18:可以在乒乓球里装一个重物,这样它就沉下去了。

生19:不行,这样乒乓球就被破坏了。可以用刚刚的橡皮泥做一个和乒乓球大小相同的小球,这样可求出小球的体积,也就求出乒乓球的体积了。

生20:我觉得这样会出现误差。我有一个办法,可以在乒乓球上绑一个重物,这样先求出总体积,再求出重物的体积,两者作差就得到乒乓球的体积了。

生21:这确实是一个办法,但是需要多次测量,比较烦琐,是否可以想办法把水换掉呢?如果把水变成土,是不是直接可以把乒乓球埋在里面了呢?

……

师:大家的想法可真多,你们可真是智多星。

师:你能找到一些不规则的物体并求出它的体积吗?

教学中,教师让学生通过观察发现乒乓球漂浮在水面上,紧接着让学生思考“它漂浮在水面上,如何求体积”的问题。教师这一问可谓激起千层浪,学生积极思考,主动交流,发现了不同的解决策略。在问题探究中,教师将主动权交给学生,为不同認知、不同风格的学生提供了一个良好的展示自我的空间,并让学生通过思考、交流提出了一个又一个新颖别致的解决方案,有效地拓展了思维的广度和深度,提高了数学学习信心,提升了教学有效性。接下来,教师又设计了另一个开放问题“你能找到一些不规则的物体并求出它的体积吗”,从而让学生通过具体操作进一步内化知识,提升数学应用能力。

五、教学思考

在以上的教学环节中,教师精心设计问题,以问题驱动学生思考。先是借助问题引导学生将“不规则物体”转化为“规则物体”,接下来又带领学生体验将“水的体积”转化为“石头的体积”,这样通过层层推进逐渐揭示了问题的本质。“化整为零”和“化零为整”解决策略的应用,更是将学生的思维推向了新高度,有效地提升了学生学习数学的信心。最后,引入开放性问题更是将学生的思维引向了深处,有效地发散了学生的思维,激发了其思维活力。在问题的引领下,学生不仅找到了解决问题的方法,而且知道了在面对问题时该如何思考,怎样正确思考,从而将思考变成了一件积极主动的事,有效地提升了思维品质。

总之,在教学过程中,教师要结合教学实际精心设计问题,让学生在问题的驱动下学会发现、学会思考、学会探究,以此提高学生的思维能力,培养学生的数学素养。

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