摘 要:解決問題教學,是追求學生技巧的純熟,還是能力的發展?顯然,后者比前者更有價值,特別是基于終身發展這樣的一個目的。在小學數學教學中,解決問題的教學,應該達成發展學生提取信息的能力、提出問題的能力、發展解決問題的策略、交流的能力和評價與反思的能力這樣的價值目標。
關鍵詞:解決問題;解決問題的策略;解決問題的能力
一次檢查孩子的數學作業,看到這樣一題:某校有270人去公園,大客車每車可坐50人,每輛400元,小客車每車可坐30人,每輛260元,(1)全部坐大客車,需要幾輛車?(2)全部坐小客車,需要幾輛車?(3)怎樣租車最省?
在解答第三個問題時,發現他只是把全部坐大客車和全部坐小客車的租金進行了比較,然后得出結論:全部租小客車最省。
這顯然是一個輕率的結論!要比較出怎樣租車最省,作為決策者,應當先尋求租車的全部可能方案,算出每種方案的租金,然后通過比較多少,得出最后的結論。這樣的話,運用“列表”的解題策略,應當是解決這一問題的最佳方法,如表1所示。

通過列表分析,可得出第4種方案——3輛大車、4輛小車的租車方案是最省的,其次是5輛大車1輛小車,而全部租用小車僅僅是第三省的方案。
學生似乎已經形成了這樣的一種定式:當比較哪種方案最省的時候,就比較兩種極端情況。看上去,這似乎確實是一條快而便捷的路。但是,我們必須思考:在解決問題的教學中,教師是給學生提供一條近路,教給學生解題的技巧呢,還是讓學生經歷找路的過程,獲得自己的最佳路徑,發展自己的能力呢?學生學習的短期質量效益與長遠發展效益如何取舍?這些問題,要求我們必須真實地審視解決問題教學的價值。
在《數學課程標準》(實驗稿)中對解決問題的目標作如下描述:(1)初步學會從數學的角度提出問題、理解問題,并能綜合運用所學的知識與技能解決問題,發展應用意識。(2)形成解決問題的一些基本策略,體驗解決問題策略的多樣性,發展實踐能力與創新精神。(3)學會與人合作,并能與他人交流思維的過程與結果。(4)初步形成評價與反思的意識。
從這樣的目標要求中,我們不難看出,解決問題教學的價值不僅僅是解決某個實際問題,獲得問題的結果,更在于通過解決問題的過程發展學生的綜合能力,具體體現在以下幾個方面。
一、發展學生提取信息的能力
當下的時代是信息化時代,在我們的身邊充斥著紛繁的、有用的、無用的、有價值的、無價值的種種信息。如何從這些繁雜的、零亂的信息中提取出對自己有用而且有價值的信息,并根據這些信息作出正確的判斷與決策,是現代人的重要素質,也是有效工作、學習進而高效工作、學習的前提。在解決問題的教學中,教師應當改變傳統應用題教學中信息呈現簡單明了、目標指向清晰的做法,通過創設隱含信息在內的數學情境,鼓勵學生從中發現與數學學習有關的信息,解決問題,從而發展學生提取信息的能力。
例如,這樣一個故事化問題情境:在電影“動物臺階”中,女英雄瑪麗在一座金字塔的底層,發現一個字條告訴她如何攀登金字塔:往上登臺階時,要仔細觀察,有一塊松動的石階,下面有一張字條,會告訴你再登多少臺階有藏寶圖,但是它不會直接告訴你,只告訴你這個特別數字臺階的線索。瑪麗找到了紙條,上面寫著:“比125大,小于180,5個5個數,這個數能被4和8整除。”女英雄要再登多少臺階,才能找到藏寶圖?
這就需要學生舍棄表面的故事情節,抓住關鍵信息“比125大,小于180,5個5個數,這個數能被4和8整除”進行思考,獲得問題的解決。
在教學中,教師經常讓學生說說:“你從中發現了什么數學信息?”讓學生復述題意、找關鍵句、劃出條件與問題、簡化信息、列表等,可以有效地提高學生提取信息的能力。
二、發展學生發現問題的能力
數學學習并不是知識的被動接受過程,而是學生主動建構的過程。在這個過程中,發現問題,無疑是關鍵。陶行知先生曾說:發明千千萬,起點在一問。古人則提出“學貴有疑,疑則有思”。可以說,問題是知識學問的老祖宗;古往今來一切知識的產生與積聚,都是因為要解答問題。只有能夠發現問題,提出問題,才能有進一步探索的沖動,有解決問題的內驅力。這是激發學生學習興趣的最好辦法,也是學生能夠主動參與學習的前提。
學生在面臨新問題時,舊知與新知間常常會產生矛盾沖突,這個矛盾處,便是激發學生疑問、提出問題的要點。教師應當“找出因果聯系正好在那里掛鉤的、初看起來不易覺察的那些交接點,因為正是在這些地方會出現疑問”。
三、發展學生解決問題的策略
問題解決策略是個體在一定的情境中,為完成一定的目標而采用的解決一般問題的程序和方法。在解決問題教學的過程中,教師應當摒棄傳統應用題教學中過分強調結果的獲得、強調模式、重視技巧等追求短期效應的做法,而應該著眼學生的長遠發展,幫助學生發現和掌握解決問題的一般策略,運用這些策略解決實際問題,在解決問題的過程中,發展能力。
1. 畫圖的策略。小學階段的學生正處于具體運算階段和形式運算階段的前期,抽象思維、邏輯推理能力比較弱,學習以直觀的形象思維為主。因此,在解決問題教學的過程中,教師要充分重視發展學生畫圖的策略。
作為一種策略,畫圖可以幫助學生獲得問題的結果;在面對數量關系比較復雜或者比較抽象的問題時,也可以通過畫圖,幫助學生尋求到解決問題的方案,從而解決問題。
如下面一題:有兩支蠟燭,一支比較細,一支比較粗。細蠟燭長30厘米,可以點3小時,粗蠟燭長20厘米,可以點4小時。同時點燃兩支蠟燭后,幾小時后兩支蠟燭長度相等?
三位學生采取了不同的畫示意圖的策略,解決了問題。
2. 嘗試與調整的策略。面對新問題,已有的技巧無法解答,如何解決?最簡單的辦法便是嘗試解答,隨時調整,直至得出結果。
例如這樣一個問題:一個自然攝影師拍了一些鳥和水獺的照片。她拍了43個動物,有102條腿。她各拍了幾只鳥和水獺?
學生作如下解答:
第一次猜測:40只鳥、3只水獺,共有40×2+3×4=92條腿,少了。
第二次猜測:減少鳥的只數。30只鳥、13只水獺,共有30×2+13×4=112條腿,多了。
第三次猜測:增加鳥的只數。35只鳥、8只水獺,共有35×2+8×4=102條腿,正好。
這樣的過程,雖然顯得笨拙,但卻在偶然的過程中包含了必然的答案,借助這種策略,任何應用問題都能在一次次的假設、檢驗、調整中獲得最終結果。而在這個過程,怎樣猜測、如何調整顯示了學生的思維水平。教師應當著重培養學生如何猜測、如何調整的能力,努力減少嘗試的次數,促進學生思維敏捷性的提高。
3. 列表枚舉的策略。通過列表枚舉,獲得答案或者發現規律,也是解決問題的有效手段。如前面的鳥與水獺的問題,我們便可以通過列表的形式把所有的可能列出來,從中找到符合要求的答案,同時又能發展學生的函數思想。
例如:一個旅游團住旅館,每間住2人,需要14間,如果每間住3人,至少需要多少間?
一般的想法是通過計算:2×14=28(人)28÷3=9(間)余1(人),得出結果:至少需要10間房。
但有學生提出旅客中有男有女,各有多少人題中沒說,10間也可能不夠,他的見解引起了學生的爭議。如何解決這個問題?一位學生采取了列表枚舉的策略,如表2所示。

從表中清楚地發現:無論男女旅客是多少,10間房始終夠了。
四、發展學生數學交流的能力
雅克·德洛爾在《教育——財富蘊藏其中》一書中提出了四個學會:學會認知;學會做事,學會共同生活;學會生存。要學會與他人共同生活,就必須學會交流。學生在獨立解決完問題后,自然會產生一種交流的欲望,希望把自己的發現講給別人聽,也希望能夠聽到別人的想法,在這個交流的過程中完成知識的建構。
例如:連乘應用題。
師提出問題“每個方陣有4行,每行有6人,一共有3個方陣,一共有多少人?”讓學生獨立解決,然后組織學生匯報交流:
生1:知道每個方陣有4行,每行有6人,可以求出一個方陣有多少人,再求3個方陣有多少人(結合學具演示)。
6×4×3=24×3=72(人)。
生2:橫著觀察把3個方陣看成一個方陣,先求一行有幾人,再求4行有幾人。
6×3×4=18×4=72(人)。
生3:豎著觀察把3個方陣摞起來看成一個方陣,先求共有多少行,再求共有多少人。
6×(4×3)=6×12=72(人)。
可以看出,通過學生的交流匯報,由學生自己理解了連乘應用題的算理。
在教學中,教師要鼓勵學生表達自己的思維過程,與別的學生、與老師對話,在對話過程中發展交流能力,更重要的是,發展自己的思維水平。
五、發展學生自我評價反思的能力
弗拉維爾認為,元認知是對認知的認知,是對認知進行調節和監控的能力。在解決問題過程中,這種能力顯得尤其重要。好的解決問題者總是能夠隨時監控并調整他們的過程,在解決問題之后,總是能回顧整個解題過程,反思結果和解決問題的策略是否合理、是否有不同的解決問題的途徑,以及與其他問題是否有聯系等。
在解決問題教學中,教師可以讓學生在解決問題之后通過自我提問單的方式,發展學生的自我評價與反思能力,進而達到發展元認知水平的目的,如表3所示。
表3: 元認知訓練——自我提問單

總之,在解決問題的教學中,教師不應把提高學生解題的技巧、快速獲得結果作為唯一追求目標,更應該把眼光放到對學生而言具有長遠效益的能力培養上。通過解決問題的教學,發展學生的問題意識、發展學生的策略水平、發展學生的元認知水平,最終達到發展學生創造力的目的。
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(上虞市豐惠鎮三溪小學)