指向高阶思维发展的问题链教学策略
2024-05-29胡进
胡进
[摘 要] 问题链不仅是学生学习的“好帮手”,还是教师教学的“好助手”。问题链的应用不仅有助于学生建构数学知识,更有助于发展学生的数学高阶思维。整体性、情境性、开放性、结构性地设计问题链,能让学生的数学思维具有统摄性、聚焦性、发散性和逻辑性。问题链让学生的数学思维走向了优质、优态,不仅让学生数学学习真正发生,而且能让其数学学习深度发生。
[关键词] 问题链教学;高阶思维;小学数学
问题是教师课堂教学的重要载体、媒介,也是催动学生数学学习的动力引擎。在课堂教学中,问题发挥着重要的作用。科学、合理的问题设计能有效发展学生的高阶思维,因此问题设计应该而且必须指向学生高阶思维的发展。在教学中,教师要从整体上设计问题,让前后的问题有关联、有层次、有顺序,让问题形成结构、整体,这样前后关联的问题就是问题链。相较于传统的单一问题,问题链更能激发学生的数学学习兴趣,开掘学生数学学习潜质、潜能。实践证明,问题链不仅是学生学习的“好帮手”,更是教师教学的“好助手”。问题链能培育学生的缜密性思维,助推学生的严密性探究。问题链能促进学生数学学习力的提升,能促进学生数学核心素养的生成,能让数学课堂教学走向高效、优质。
一、整体性设计问题链,让学生数学思维具有统摄性
问题链设计应以学生为主体、教师为主导。在教学中,教师要从整体上、全局上设计问题,对问题进行整体性设置、布局能让学生的数学思维具有统摄性。在传统的问题教学中,问题的设置往往比较随意,导致课堂教学比较凌乱。整体性设计问题链要求教师分清问题的核心性、关键性,把握主要问题和次要问题,把握问题的主要方面和次要方面等。只有这样,教师所设计的问题才具有层次性、结构性、整体性。
整体性设计问题链要求教师通盘考虑、统筹谋划、具体安排。教师既要设计整体性的“母问题”,又要设计层次性的“子问题”。无论是递进型的问题链、并列性的问题链,还是总分式的问题链,都必须具有整体性。整体性设计问题链能整体架构学生的认知过程,能生成学生的认知思维路径等。在教学中,教师要设计“主问题”“核心問题”“关键问题”,这些问题是问题链的主干,对整个的问题链设计、问题链教学发挥着至关重要的主导性作用。正是问题链中的“主导性问题”“核心性问题”“关键性问题”才彰显出问题的品质,才能有效发展学生的高阶思维。比如教学“平行四边形的认识”这一部分内容时,笔者设计了四个问题,整体架构学生的学习过程,不仅指向学生学习“平行四边形的认识”,更指向学生认识的“多边形”。
问题1:我们在研究一个图形的时候,一般从哪几个角度开展思考、探究?(因为学生已经有了三角形的相关学习经验,这样的问题设计既立足于整体,又能唤醒、激活学生的已有知识经验)
问题2:平行四边形的边有怎样的特征?请从位置关系、数量关系上加以思考。(从位置关系上引导学生提出对边相互平行的猜想,从数量关系上引导学生提出对边相等的猜想)
问题3:平行四边形的角有怎样的特征?请从对角、邻角两个角度来猜想。
问题4:平行四边形还有怎样的特征?动手画一画。(旨在进一步引导学生猜想、尝试探究)
问题5:这节课对你未来学习四边形或特殊四边形甚至其他图形有什么启发、帮助吗?
这样的问题链设计层次分明、结构清晰,能让学生通过问题链获得的数学知识、研究方法等,对学生后续相关知识的学习具有重要的意义和价值。实践证明,整体性的问题链设计能激发学生的数学学习创造性,让学生的数学学习积极迁移,并主动将相关活动经验、思想方法等应用到新知情境中。整体性设计问题链让学生的数学学习具有统摄性。
二、情境性设计问题链,让学生数学思维具有聚焦性
设计问题链不仅要从整体上布局,更要将问题链放置在情境之中,让问题链具有情境性。情境性设计问题链能让学生的数学思维具有“聚焦性”。过去,在数学教学实践中部分教师往往忽略了问题的情境母体,让问题的呈现简单、机械、枯燥,从而导致问题不能有效激发学生的数学思维,不能有效催生学生的数学探究。将问题链放置在情境中建构问题场景,不仅能促进学生的数学认知和数学理解,更能促进学生的数学学习感受、体验。体验性是问题链情境的重要特质,也是问题链情境的重要功能。
部分教师设计问题链时往往将传统教学过程中“对不对”“是不是”等简单的问答剔除,将数学知识本质直接呈现出来,试图嵌入到学生的思维、认知之中。为了让问题链更具有现实性,更能激发学生的认知冲突,引发学生的认知心理失衡,让问题链在新知和学生已有认知之间架构桥梁,让问题链成为一种有层次、可扩张的方式,笔者认为,将问题链嵌入情境是一种有效之举。比如特级教师华应龙执教“角的度量”这一部分内容时,就“冥思苦想”出一个“滑滑梯”的情境来包装问题。借助情境能激发学生的问题意识,引发学生的积极提问。比如:“滑滑梯倾斜多少度最好?”在情境性问题的引导下,自然引出“角的度量”这一主题。在此基础上,特级教师华应龙设计了这样的问题链:
问题1:怎样确定一个角的大小?(通过角的比较来实现,通过测量角的大小来实现)
问题2:如何确定“角的大小”的度量单位?
问题3:用“1°小角”来测量角的大小,你觉得怎样?(麻烦)
问题4:怎么办呢?(将一个个单位小角或者将1°小角串接起来,从而打造了一个测量角的大小的工具)
问题5:如何进一步优化角的度量?(标注相关的刻度,从而打造一个量角器的雏形)
这样的问题链设计,从情境出发层层推进,让学生的数学学习如同呼吸一样自然。在教学中,教师要注重“以旧引新”,注重对学生进行启发、引导,把握数学知识的逻辑起点和学生的数学认知的现实起点,从而引导学生进行积极的数学建构、创造。实践证明,这种借助问题链引导学生复演人类探索数学知识的关键历程的方式,是一种有效的教学方法。通过追本溯源、追本穷源,能让数学知识的逻辑与学生的认知逻辑同频共振,能促进学生数学高阶思维、高阶认知的发展。
三、开放性设计问题链,让学生数学思维具有发散性
设计问题链不仅要促进学生的数学知识建构,还要注重发散学生的数学思维;不仅要注重问题链的聚焦性,还要注重问题链的发散性。只有通过问题链的发散,才能有效激活学生的数学思维,让学生的数学思维不断生长。开放性设计问题链要让问题链从封闭走向开放,让问题链能引发学生的积极思辨,通过问题链引发学生的认知碰撞、思维互动、表达交流。开放性设计问题链能让学生的数学思维充分地、自由地在课堂上流淌。
开放性设计问题链能让问题链激发学生的创新意识,提升其创新能力。开放性设计问题链要注重将问题链切入学生的数学学习的“最近发展区”,能引发其突破数学思维的障碍、困惑、问题等。应用开放性问题链能让学生的数学思维更加灵活、灵动。比如教学“分数的大小比较”这一部分内容,教材出示了一個具体的情境:小芳看了1本书的五分之三,小明看了1本书的九分之四,比较两个人哪一个看的页数多?有了这样的情境,学生的分数比较往往囿于情境,没有更为开阔的发散空间。为此,笔者在教学中采用一种“去情景化”的策略,直接出示两个分数,让学生进行比较。
问题1:如何比较两个分数的大小?
问题2:还有其他不同的方法吗?
问题3:哪一种比较方法更好?说一说你的理由。
这样三个问题能让学生的分数大小比较的方法与思维多样化,在此基础上再优化学生的分数大小比较的方法与思维。比如,学生在问题链的引导下想出了系列化的方法,不仅有“画图法”“通分比较法”等常规性的方法,而且有一些情境性的方法。比如,学生赋予分数以长度单位,借助于长度单位的转化来比较;学生赋予分数以时间单位,借助于时间单位的转化来比较;学生赋予分数以质量单位,借助于质量单位的转化来进行比较等。
开放性的问题链赋予了学生充分的、自由的思维时空,让学生的数学思维具有发散性。在发散学生的思维基础上,借助问题链中的问题,对学生的思维品质进行提升,从而优化其思维,让其思维在发散的基础上有所聚焦。开放性的问题链有助于学生对数学知识进行自主建构。在教学中,教师要积极主动地调适问题链的开放度。
四、结构性设计问题链,让学生数学思维具有逻辑性
问题链往往是依据数学知识的逻辑关系,依据学生的数学思维的逻辑结构而确定的。在小学数学教学中,教师要对相关的数学知识进行梳理、提炼,从而设计出结构性问题链。结构性问题链能优化学生的数学思维,让学生的数学思维具有“层次性”“逻辑性”。结构性问题链应有助于学生的数学学习比较,有助于提升其数学思维高度,拓展其数学思维深度,开阔其数学思维广度等。结构性问题链不仅有助于学生建构数学知识结构,而且有助于学生优化数学认知结构和完善数学思维结构,进而生成数学素养结构等。
问题链是将问题按照一定的逻辑顺序组建的。因此,问题链能让学生的数学思维具有逻辑性。比如教学“三角形的内角和”这一部分内容时,教师就可以设计结构性问题链,引导学生围绕问题链开展积极的、富有成效的探究。笔者在教学中设计了结构性问题链,引导学生合作学习数学知识。
问题1:猜想一下,三角形的内角和是多少度?说一说你猜想的理由。
问题2:你的猜想正确吗?怎样验证你的猜想?
问题3:三角形的内角和不会因为三角形的形状、大小等因素的改变而改变?为什么?
这样的三个问题引导学生的数学思维、认知等逐步进阶。其中,“问题1”将学生引入数学思维探究之门,赋予学生大胆猜想的权利;“问题2”有助于发散学生的数学思维,引导学生开展多样化的探究;“问题3”有助于学生对三角形的内角和开展相关的逻辑思辨,并让学生借助几何画板软件直观感知三角形的形状、大小的变化所引发的三角形三个角的度数的变化,从而引导学生大胆猜想关于“三角形内角和”的“变与不变”,让学生更深刻地理解“三角形的内角和”。通过这样的彼此互相照应的结构性问题,让学生的数学思维更深刻、更完善。
结构性问题链不仅能让数学知识要点结构化,而且能让数学知识本身结构化,使学生的数学思维、认知等结构化。借助问题链的结构化,让学生的数学学习过程结构化,让学生的数学学习方法结构化。结构性问题链是提升学生数学创新能力的重要抓手。在小学数学教学中,教师要善于研发问题链、应用问题链,让问题串催生、引导学生去发现问题、提出问题、思考问题、解决问题。借助问题链能让学生的数学思维水平从低阶走向高阶,问题链不仅能让学生的数学学习真正发生,而且能让其数学学习深度发生。