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小学数学教学创设问题情境的有效策略探究

2023-09-16赵远梅

考试周刊 2023年35期
关键词:问题设置问题情境有效策略

摘 要:在小学数学教学中,教师要凸显教学艺术、提高教学效率,就要针对教学方法、措施等方面进行不断优化与创新。现如今,越来越多新型的教学方法被应用到小学数学课堂教学中,有效提高了小学数学教学的实效性。问题引导法与情境激发法就是其中备受师生欢迎的教学方法,通过这些教学方法,教师能够给予学生思维和情绪上的刺激和引导。对学习能力较弱的小学生而言,数学学科知识的理论性、逻辑性较强,且知识较为枯燥,学生很难将注意力集中于数学课堂。鉴于此,数学教师借助问题,适时地创设问题情境,以情境中的故事承载数学问题,在一定程度上减弱数学知识输入存在的枯燥性。文章从激励学生学习、思考和知识输出的三个环节入手,探究以问题情境激励学生学习的有效策略,以期与各位小学数学教师就问题的提出、情境的创设、故事的融入和知识的渗透展开交流。

关键词:小学数学;问题设置;问题情境;有效策略

中图分类号:G623.5 文献标识码:A 文章编号:1673-8918(2023)35-0063-06

2019年6月由中共中央、国务院联合颁布的《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》(以下简称《意见》)强调要“重视情境教学”,情境化教学在各个学段、各学科教学课堂得到全面推广。在小学阶段,数学学科与其他学科存在本质差异性,即使逻辑性是各学科的共同点,数学学科與其他学科的逻辑理解和分析的程度和难度也不同。根据数学的逻辑性、空间性的特点,学生的思维能力将直接决定其最终的学习效果。问题是数学教师引导学生思考的主要手段,在数学教学环节最为常用,是数学课堂的灵魂。如何让学生在课堂上全神贯注地参与、思考和学习,是小学数学教师研究的主要问题,笔者作为从教多年的小学数学教师,逐步探索出一条问题情境法的有效教学路径,以下将结合实际教学案例,基于现阶段教育界对问题情境法的研究背景,在分析问题情境教学价值的基础上,探究在小学数学教学课堂创设问题情境的策略。

一、 研究背景

“问题”在教学中的应用起源于公元前800年,由著名学者苏格拉底提出“产婆术”,问题开始在教学环节得到广泛应用。苏格拉底倡导谈话式的教学方法,即教师与学生建立对话、交谈关系,在师生交谈的过程中,教师可围绕数学知识,引导学生进行问题思考并获得答案,以问题思考和回答的方式是学生获取知识的主要方法。经过西方教育界和哲学界的研究和发展,如柏拉图、布鲁纳等的应用、研究和发展,“产婆术”的内涵和应用形式得到不断更新和发展,问题教学法愈发成熟。

早在春秋战国时期,孔子提出的“相机教学”教育理论,问题情境的概念雏形已经出现,在激发学生的探索意识、放大学生的学习需求方面发挥着一定作用,能基于特定情境,启发学生思考,其具有的启发性自古至今被认可。问题情境教学法在我国教育界长期以来停留在理论层面的研究,在实践层面的研究成果较少。问题情境法在正式进入我国的教学课堂,源于李吉林老师的推动,其作为问题情境法教学实践的先行者,从情境教学法的意义出发,突出该教学法在促进学生知识接收、脑内加工和知识输出不同学习环节的重要性,推进以问题为内在的情境教学法在教育界广泛应用。自此,我国教育学者开始对问题情境法展开深入研究,在21世纪取得了较多的研究成果,这一教学法的内涵不断被丰富,应用方法和流程得到更新和完善。近几年,在“问题情境法的教学实践”研究领域,邓靖武老师的研究成果较为显著,明确了问题情境教学法在教学实践环节存在的问题“过多、过碎、过杂”,认为“问题情境存在过多、过碎、过杂的现象,会影响学生的思维发展”,教师应“以大情境统领课堂”,摆脱情境碎片化的教学限制。

从教育界研究视野扩展到国家支持视野,2019年由中共中央和国务院联合印发的《意见》强调情境教学的重要性,推动各学段、各学科教师积极运用情境教学法、探索构建问题情境的教学路径,从国家层面提出教育方针和政策,推动问题情境法植入我国教育界的土壤中。《义务教育数学课程标准(2022年版)》明确指出“有意义的学习一定要把数学内容放在真实且有兴趣的情境中”,要求教师要促进学生理解数学语言,并将其转化为生活中常用的语言,思考伴随于语言转化全程,逐步具备在生活中运用数学知识的综合能力。

在国内外漫长的历史研究过程中,问题情境教学法的内涵愈发明确,概念界定愈发科学。历史进程中的理论研究和实践研究,为小学数学教学创设问题情境提供了案例支持和经验支持。同时,我国教育界和国家层面上的方针政策,也推动小学数学教师从“知识搬运工”的身份摆脱出来,扮演好学生学习路上的陪伴者、合伙人等角色,与学生一同学习成长。

二、 小学数学教学创设问题情境的价值与功能

问题是学生思考的引导要素,是学科教学的灵魂。小学数学教师抓住问题这一灵魂,以数学知识为基础,设置合理的数学问题,促使学生进行多角度、多维度、多层次思考,具体的情境能与小学生受到兴趣驱使的心理需求和行为特点相契合。教师在数学教学课堂以问题为内核创设情境,能有效启发学生加工和思考知识,将知识转化、储备到学生的知识体系和网络中。《课堂教学原理与方法》的作者周成海在书中认为,“学生在学习环节面临的问题和存在的困惑是‘有目的但不知道如何达到的心理困境。”小学数学教师要引导学生从认知困境、心理困境、数学学习困境中摆脱出来,就要认识到问题情境的功能,创设问题情境促进思考。

(一)符合学生兴趣特点,促进主动学习

教师创设问题情境,通常关联生活素材,在课堂上创设生活情境,将问题渗透其中,或以游戏为载体,让学生在生活情境中,解读、分析和思考问题。对小学生而言,基于实际情境的游戏,与其兴趣特点相契合,能激励学生参与课堂、分析和思考问题。对小学各个年级学生的心理特点进行分析可知,年龄越小的学生,其知识输入越容易受到个人兴趣的影响。教师采用学生感兴趣的方式呈现数学知识,能有效激发学生的学习兴趣和主动性,学生的知识输入效果更好;同时,教师融合数学知识设计教学游戏,能为学生提供新的游戏形式,引导学生利用课余时间,将教学游戏植入其日常娱乐环节,实现课堂、课下的相互关联,在主动参与游戏的过程中,以潜在的形式强化知识掌握程度,主动学习和巩固数学知识。

以人教版小学一年级上册《认识钟表》这节课为例,教师以学生一周内最常见的行为和生活习惯——上学为情境创设依据,以小红为主人公,创设生活化情境:“小红8点需要到达教室,已知,小红起床洗漱和上学路上的时间一共为1个小时。小红睁开双眼,看到的时间为7:05,你能帮助小红判断上学是否会迟到吗?”教师借助多媒体教具展示多个钟表的图片,或调整钟表的指针,随机请学生帮助小红判断上学是否会迟到。教师还可采用排火车的提问方式,随机变动钟表上指针的位置,以游戏考验学生的反应能力和识表能力。或者,教师借助钟表这一工具,采用“击鼓传花”的课堂游戏,教师播放音乐,学生按照一定的顺序传递手中的钟表,教师背对学生暂停音乐,音乐暂停的一刻,钟表在哪位学生的手中,哪位学生需要在规定的时间内根据教师说出的时间,将钟表指针调整到相应位置,其余学生检查该生调整的指针位置是否正确。这一课堂游戏能有效激发学生的参与兴趣,并让学生产生一定的紧张感,从而在课堂上全神贯注于教师发出的指令,强化数学课堂的参与度。此外,教师为学生提供新的游戏方式,学生可在课余时间,借助钟表,设计游戏,在拥有良好游戏体验的同时,主动巩固钟表相关知识,明确钟表指针的实际意义和在不同位置所代表的意义。

(二)渗透数学教学内容,寓教于乐

数学教师创设问题情境,能在情境中全面渗透数学知识,并提出合理的问题,在以问题激发学生思考兴趣的基础上,让学生在具体的情境中获得良好的学习体验,在快乐中学习数学知识,思考和解决问题。

以人教版小学一年级上册《20以内的进位加法》为例,首先,教师播放校运动会的音乐和入场视频,营造健康、青春、充满活力的课堂氛围,以音频、视频给予学生视觉、听觉信息刺激,对学生的情绪和情感产生一定影响,为后续创设运动会情境做准备。其次,教师展示动画版的运动会视频,让学生直观地观察视频中参加田径比赛、啦啦队、跳绳比赛、跳远比赛的学生人数。教师提出问题:“同学们,教师作为比赛的统筹管理者,亟须了解参加各个比赛的学生人数,你作为教师的小帮手,能帮助教师完成这一项工作吗?”学生通过观看视频了解参加各项活动的男生和女生人数,通过数一数或加法运算,将参赛人数统计好,并提交给教师,扮演好教师“小帮手”这一角色。如,啦啦队内包括女生9名、男生6名,参加田径比赛的女生6名,男生7名,学生根据观察获得的统计数字,列出加法算式9+6=15(人);6+7=13(人)。最后,教师从“进位加法”的计算方法着手,带领学生对加法算式中的数字进行拆解,以火柴棒或动画人物的形式,展示运算过程。例如,教师带领学生将“9+6”拆解为“9+1+5”,将数字9与数字1组合在一起,以两个个位数数字组合形成一个两位数数字10,将10与5相加,得出运算结果15。笔者通过教学观察和案例分析发现:抢答类问题在吸引学生课堂注意力、促进思考方面具有一定教学优势。在小学低段和中段教学环节,教师可在相应的情境中,设置抢答类问题,引导学生踊跃参与课堂知识问答。例如,教师选取10名学生分别扮演1~10间的整数数字,教师扮演数字9。教师在10名学生的周围踱步,随机停在一位学生身边,搂住该生的肩膀,其余未扮演任何数字的学生以最快的速度计算教师与学生代表的数字相加之和,教师作为游戏主体参与其中,能发挥并强化学生的参与兴趣,将知识教学植入快乐的课堂土壤中,以学生感受到的良好情绪,促进学生在快乐中学习知识,并加深对数学知识的认知和理解。

(三)蕴含启发性问题,激发思维能动性

对笔者所在学校的数学教研组进行调研发现,教研组内的教师均在积极探索创设问题情境的有效路径。在教学实践和研究的过程中,经研究发现基于难度适宜问题的数学教学情境,在促进学生思考方面往往能起到关键作用。例如,在人教版小学二年级上册《表内乘法(二)》教学课堂,教师在课堂导入环节运用《青蛙歌》,播放音乐“1只青蛙1张嘴,2只眼睛4条腿……”引导学生在白纸上画出青蛙的简笔画,重点标准青蛙的嘴巴、眼睛和腿;同时,从1~10写好标号,在标号1的后边依次写出数字1/2/4;在标号2的后边依次写出数字2/4/8。教师播放音乐的同时,学生根据自己听到的信息,将关键数字呈现在白纸上。教师播放到“5只青蛙”之时,停止播放音乐,提出问题:“同学们,你知道6只青蛙有几张嘴、几只眼睛、几条腿吗?那么7只青蛙、8只青蛙、9只青蛙呢?”学生根据总结的规律和乘法口诀,思考并进行运算,回答教师提出的问题。

随着学生对乘法口诀的愈发熟练,教师所设置的问题难度也应相应增加,若将问题看作学生的学习目标,则教师要设置学生“蹦一蹦”可以达到的目标,不能设置过难或过于简单的目标,否则将无法在最大程度上发挥思维启发、思考促进作用。仍旧以《表内乘法》为例,教师提出问题:“班级内一共有几位学生?”学生根据实际人数回答问题。教师基于班级实际人数,从反用乘法口诀的角度出发,提出相应问题。例如,某班级的学生总人数为53人,教师创设情境“学校决定在下午大课间设置加餐环节,今日加餐的食物为比萨。已知,每盒比萨可分为六块,按照一位学生分得一块比萨的标准,班级应该预定几个比萨才能让班级内的学生人手一块比萨?”这一题目对学生乘法口诀的掌握熟练度要求较高。学生根据“6的乘法口诀”,通过尝试运算和思考,得出答案“需要预订9个比萨才能满足班级53名学生的加餐需求”。

(四)提供知识应用机会,引导学以致用

数学教师创设问题情境,要重点关注实际生活,将生活素材融入其中,引导学生在熟悉的领域学习数学知识、思考数学问题,并将其转化为自己对生活的认知。例如,在人教版小学三年级上册《长方形和正方形》课堂教学环节,数学教师可联系近期学校举办的艺术节活动,基于学校评选出的18幅美术作品,创设问题情境“学校打算将 18幅作品制作成一面展览墙,每幅美术作品的纸张大小相同。每幅美术作品的长为56 cm、宽为 36 cm。学校打算在展覽墙的周围悬挂彩灯条,那么如何设计展览墙所需要的彩灯条的用料最节约?请你从节约用料的角度出发,为学校提供设计方案。”这一问题的设置与学校正在开展的艺术节活动相衔接,不仅能激发学生的设计兴趣,还能以具体的情境,引导学生运用乘法口诀知识,动用自己的大脑,合理设计美术展览墙。例如,有的学生提出将18幅作品分为两行,每一行作品9幅,长度和宽度相加,得到展览墙的长度为504 cm、宽度为 72 cm,展览墙的周长为1 152 cm,需要的彩灯条长度为1 152 cm;有的学生提出可将作品分为3行,每行作品6幅,则展览墙的长度为336 cm、宽度为108 cm,展览墙的周长为888 cm,所需要的彩灯条长度为888 cm。对学生提出的多种方案进行对比分析,从中找到用料最少的设计方案,引导学生从实用性的角度出发,运用数学知识。

三、 小学数学教学创设问题情境的有效策略

问题情境的创设和合理运用能帮助数学教师取得较好的教学效果。数学教师在课堂教学环节扮演着问题提出者、情境创设者、教学引导者和合作解决者的角色,教师要扮演好四个角色,就要从问题情境的功能性、资源、教学模式、创设途径和学生的课堂表现出发,以上述五个要素为重点,设置难度与学生认知水平、学习能力在一定程度上存在契合度的数学问题。

(一)分析学情,明确问题情境的功能性

不同认知水平、学习能力的学生理解和分析问题的能力是不同的。若教师未分析班级学情,仅仅依据自己过去在教授某一节课时总结的经验,想当然地设置问题,创设问题情境,不仅无法有效发挥问题情境在促进学生思考方面的重要作用,甚至会大大限制学生思维发展。因此,分析学情是数学教师创设问题情境的首要工作。班级学情是教师设置问题难度、情境类型的主要依据。

首先,小学数学教师开展教学工作要始终践行《义务教育数学课程标准(2022年版)》的要求,明确四个维度的总体教育目标,基于此,确定各个维度的教育目标,以此明确情境创设目标,并对情境进行具体细化,目标也相应划分。例如,在知识技能目标下,设置知识理解、掌握、运用,数学运算能力、逻辑思维能力几个小目标,教师根据各个小目标设置数学问题,丰富情境内容。

其次,虽然小学生未系统地学习过数学知识。但是,大部分学生通过学前教育阶段的启蒙,以及在生活中具备的经验,能初步认识部分数学知识和概念。换言之,小学阶段的数学学科虽然承担着促进学生思维启蒙和认知启蒙的责任,但是学生已经具备一定的知识基础,可以被数学教师所利用。数学教师要从学生学习能力、认知水平、基础知识掌握程度三个基础方面入手,根据班级内学生在数学学习方面的具体学情,设计与教学内容黏性较强的问题。同时,数学教师还要着眼于学生长期性学习和发展,密切关注学生能力发展状况和数学认知状况。例如,《圆的面积》教学课堂,教师在电子白板上展示四组图形,分别为边长为6厘米的正方形,长、宽分别为6 cm、3 cm的长方形,底为5 cm、高为4 cm的平行四边形,半径为3 cm的圆。学生根据自己知识体系中已经储备的面积公式,能求出前三组图形的面积,但是对圆形面积的求解却无从下手。由于未学习圆的面积公式,学生即使知道圆的半径,也无法求出圆的面积。教师以“让学生掌握和运用圆的面积公式”为总体教学目标,学生能根据自己的能力、学习需求和理解提出问题:“我们不知道圆的面积公式,如何求出圆的面积?屏幕中展示了圆的半径长度,这一已知条件与圆的面积有什么关系?”教师发现学生已经抓住了关键要素“圆的半径”,并开始研究圆的面积与半径的关系,于是提出问题:“是否可以将圆形置于某一个已知面积的图形内,比较二者的大小关系,并采用割补法导出圆的面积公式?”教师再次展示四组图形的边长、半径数据,并带领学生研究教材,从教材中提供的数学概念中,了解圆的半径的数学概念。学生通过数学对比发现,圆的直径为6 cm,可恰好置于正方形内部,圆的直径的四个“顶点”恰与正方形四边的中点贴合。数学教师基于学生已经掌握的图形面积公式和面积推导能力,为学生提供存在关联性的解题条件和解题要素,引导学生思考推理,激发学生思考的兴趣。

最后,教师还要综合考量影响学生学习和教师授课的多种主客观因素,如环境因素、学生兴趣特点、学生心理特征等,基于多项主客观因素,提出难度合理的问题、创设合适的教学情境,以情境的推进达到多项教学目标。

(二)素材挖掘,丰富问题情境创设资源

教师提出问题和创设情境,多以数学概念和教材内容为依据,虽然能确保教学内容与问题情境具备对接性和契合性,但是难免会因情境素材较少、内容不丰富,在引导学生学习和思考方面的作用甚微。因此,丰富情境内容、挖掘情境创设素材是数学教师必须落实的工作,引入新鲜事物和素材,解决情境死板的问题。

教师要从生活中、互联网以及教学研讨环节,学习和获取丰富的教学素材,结合实际教学需求,对各类素材进行合理设计,将其用于问题情境创设环节,将日常小事带入课堂情境,以生活素材丰富问题情境,并从学生所熟悉的生活角度出发,强化学生的课堂参与度。例如,教师在参观动物园时,发现:小猴子活泼好动,具有人的部分行动能力和行为习惯,如吃香蕉时会剥香蕉的皮。小猴子的行为举止就像自己班级内的学生一样。教师可将小猴子这一要素融入课堂教学环节,以小猴子比拟学生,给予数学教学内容,编撰课堂童话故事,以小猴子带领学生走进童话世界,在良好的童话氛围中,与小猴子一起学习数学知识。以人教版小学二年级上册《量一量,比一比》为例,教师围绕“比一比”教学内容以及目标,创设“哪只小猴子最聪明”的故事情境,教师带领学生在课堂上合力绘制故事绘本。首先,教师分配角色,自己扮演猴子妈妈这一角色,随机选择5位学生扮演猴子妈妈的小猴子们,其余学生与进入故事情境中的师生一起担任执笔人和编撰者,共同丰富课堂绘本故事内容。其次,教师借助多媒体展示自己采购的苹果、香蕉和桃子三类水果。教师提问:“孩子们,你们能帮妈妈数一数各类水果的采购个数吗?”学生纷纷开始数,得到苹果、香蕉与桃子的个数分别为5、6、7个。教师继续提问:“我们有几只猴子?如果每一猴子分得每类水果各一个,那么妈妈采购的水果数量足够吗?”班级内的大部分学生回答猴子的個数为5只,忽视了猴子妈妈这一主体,因此,大部分学生回答的答案是错误的。教师对回答正确的少部分学生给予表扬,引导另外部分学生从局限的认知视野中跳脱出来。最后,教师展示6只猴子分别对应5个苹果、6根香蕉、7个桃子的图片,并采用连连看的动画形式,给予学生直接的信息刺激,让学生在情境中将猴子与水果一一对应,比较水果与猴子数量的对应关系,直观地对比数字的对应关系。

(三)动态观察,全面关注学生课堂表现

在教育全面深化改革的背景下,我国教育界逐步完成从传统教育阶段向现代教育阶段过渡。学科教学愈发强调突出学生的主体地位,要求各学科教师要全面关注学生的学习过程,动态观察和总结分析学生的学习过程、效果,有针对性地优化后续教学设计。

首先,教师要全面关注课堂互动性,即课堂氛围,营造讨论激烈、互动性强的高效课堂氛围。以人教版小学五年級下册《长方体和正方体》为例,在“表面积”教学环节,教师让学生拿出自己已经准备好的长方体纸盒子,沿着长方体纸盒的棱将其裁剪开来,数一数长方体一共由几个面组成,面与面之间存在着怎样的关系?教师提出问题:“长方体纸盒子一共有几个面?量一量各个面的边长关系和大小关系,你能总结出全等的边存在怎样的位置关系吗?”教师设置循序渐进的问题,引导学生逐步提高分析和思考的深度,在回答问题的过程中,明确二维长方形与三维长方体存在的异同性。教师在这一过程中,动态观察学生的表情、行为举止和参与度,评价课堂氛围,及时辅助学生解决其在动手操作和问题分析环节存在的疑惑。

其次,以人教版小学六年级下册《圆柱与圆锥》为例,围绕“圆柱与圆锥的表面积”,教师引导学生从圆面积公式出发,辅助学生厘清圆柱和圆锥的数学概念和几何结构,为学生小组合作探索圆柱和圆锥的表面积公式提供明确的方向和思路。教师按照原则,将班级内的学生分为四人一组的学习小组,每个小组选择一个几何图形的表面积求解任务,结合图形的展开图,依据长方形、圆形的面积公式,推导几何图形的表面积公式,并对其进行整理、简化,通过合作总结得出几何图形的表面积公式。在这一过程中,教师动态观察各小组的任务完成进度,对选择任务难度较大的小组,教师可给予其相应指导,引导其正确拆解图形。在教师的带领下,学生借助立体模型,对几何图形进行拆解处理,用字母表示各个部分的图形面积公式,最终将其相加在一起,整理得出几何图形的表面积公式,获得学习的成就感。

最后,在强调学生主体、主导地位的教育背景下,小学数学教师要格外关注自己与学生在课堂中的实际身份,改变传统教育阶段师生不平等的课堂地位和教学关系,建立平等的师生关系。数学教师可采取对分课堂的教学方法,构建PADD(教学精讲—学生独立思考内化—小组合作探讨—师生对话)的教学课堂,在师生之间建立平等、高互动的对话关系。

四、 结论

对小学数学教师而言,能否调动学生的课堂参与兴趣,是其教学设计和课堂教学研究的主要问题,能直接影响“教”与“学”的实际效果。问题情境为小学数学教师激发学生兴趣、强化课堂参与度、引导思考提供了有效方法,数学教师要在分析学情、动态观察课堂教学过程的基础上,运用多种素材丰富课堂情境,基于数学知识和教学目标,合理设置子目标、总问题和子问题,以目标指导设置问题,以问题丰富课堂情境,以情境促进学生思考,构建氛围良好、互动性强的数学课堂。

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作者简介:赵远梅(1970~),女,白族,贵州毕节人,贵州省大方县九驿街道办事处恒大第十一小学,研究方向:小学数学。

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