【摘 要】“問題解決”教學作為一種有效的數學教學模式, 受到人們的廣泛關注。它是指在教學過程中,教師有目的地提出系列不同類型的數學問題,并以問題為中心,通過引導學生獨立思考和交流討論等形式,對數學問題進行探究與求解、發展與延伸、遷移與變形,培養學生處理信息、獲取新知、應用新知的能力,團結協作的能力以及積極探索的科學精神。本人在教學中就實施“問題解決”教學這一策略進行了一些嘗試,取得了一定的效果。
【關鍵詞】小學數學教學 問題解決 教學策略與實踐
一、“問題解決”教學中“問題”的設計
“問題解決”教學強調把學習設置到復雜的、有意義的問題情境中,通過學習者合作解決問題, 來學習隱含于問題背后的科學知識, 形成解決問題的技能。因此,課堂教學中,教師對“問題”的設計和提出就成為至關重要的一環。一個好的“問題”應具有以下幾個特征:
(一)具有可接受性、障礙性和探究性
可接受性是指問題容易為學生所理解,具有趣味和魅力, 能吸引學生的思考和向學生提出智力挑戰。障礙性是問題的解決辦法不是顯而易見的,是沒有現成的方法可供使用但又確實與已學內容有一定的聯系。探究性是在一定的目的指引下,學生自覺地進行探究, 得出許多解決的辦法, 進行比較、篩選, 確定最佳選擇。
(二)具有可生性、開放性
可生性是指所選取的問題要有新問題或新知識的生長點,能夠在部分條件更改下能產生新的問題,或是問題能夠遷移、變形,或變換思維角度有不同的解法。開放性不一定有終極答案, 各種不同水平的學生都可以由淺入深地作出回答。
(三)“問題”解決過程心理機制具有序列性
“問題”的解決需歷經一定心理機制,在從已知狀態到目標狀態的問題過程中,學生要進行一系列心理操作,首先要有豐富的想象, 其次就是要聯想, 再次就要進行思維,即通過分析、綜合、比較等作出準確的判斷( 即解決問題的方法) ,最后就是要進行驗證。如果“問題”只包括一個心理步驟的活動, 雖然是有目的的, 但不能稱之為“問題解決”。
教師遵循以上原則設計好“問題”后,還必須創造性地加工和處理教材,對教學內容做到舍取有度,創設一定情境導入。
二、“問題解決”教學的策略及實踐
“問題解決”教學在課堂的實施過程中一般有以下幾個步驟: ⑴創設問題情境,明確問題目標; ⑵處理各種信息, 形成解決思路; ⑶解決問題, 達成目標; ⑷對問題解決過程評價、反思、再提高。通過以上過程,讓學生獲得科學思想方法和應用所學知識解決數學問題的能力。因此數學“問題解決”教學一般通過以下幾種策略來實施:
(一)創設問題情境
認知需要情感,情感促進認知,知識總是在一定的情景中產生和發展的。因此,通過創設寬松和諧、興趣盎然的問題情境,可以激發學生獨立思考的熱情,激發他們自主研究知識的欲望,使他們的思維始終處于活躍狀態,有利于“問題解決”教學的開展。教師在教學中, 要認真鉆研教材, 精心設計教案, 巧設疑問, 以趣激疑, 以問設疑, 以疑導思。創設情境導入時,應做到有針對性、啟發性、新穎性、趣味性、互動性、簡潔性,才可以吸引學生的注意指向,呈示出來的問題才會有分量、有質量。例如,在講“圓面積的計算”時,是這樣導入的:
電腦演示:一根繩子把正在吃草的羊拴在草地上的木樁上,羊走了一圈。
師問:看著這幅圖,你們想提什么問題?
(生在教師引導下提出各種問題。)
師:同學們問題提得很好,羊能吃到的最大面積也就是圓的面積。那這個圓的面積是多少呢?怎樣求這個圓的面積呢?
通過兒童喜愛的動物創設這么一個新穎、興趣盎然的情景,一下子把學生們的胃口吊起來了,他們急迫想知道問題的答案,因而情緒高漲,注意專注,思維靈活,為下面的自主探究活動營造了良好的氛圍。也就自然導入了新課,明確了課堂目標。
(二)引導學生提出問題
學起于思,思起于問,提出問題是思維活動的出發點,提出一個問題往往比解決一個問題更為重要。在教學中, 要鼓勵學生大膽思考, 敢于提出問題和自己的看法, 展開討論, 使他們在“一事多論、一知多用、一題多解”的學習活動中放射智慧的火花。
在“圓面積的計算”這一課導入新課后,老師介紹“切拼法”: (師演示)把一個圓平均分成16等分,并把它剪開,拼成一個近似的三角形。
師:現在老師把圓拼成了一個近似的三角形,大家有沒有什么問題?
生:三角形的邊是直的,而老師拼成的圖形的邊是曲的!這能不能算是三角形呢?
師:問得好!拼成的只是一個近似的三角形,那么,怎樣才能拼成完全的三角形?
多媒體演示,把圓平均分成32份、64份、128份……得出平均分的份數越多,這條邊就會越來越直。進而得出,把圓平均分成無數份時,就能拼成完全的三角形。
學生通過認真的觀察和思維,通過與學過的圖形進行比較,提出了圓“切拼法”中的關鍵問題,當他們的疑惑得到解決時,其認知水平得到了升華,也為他們接下來把圓轉化成已學過的圖形奠定了基礎。
(三)討論合作、自主探究
在“問題解決”教學中,應注重并開展學生的合作學習及實驗探究活動,鼓勵學生從不同角度思考問題、解決問題。通過合作小組內的相互提問、相互幫助、共同探討、解決疑難問題。例如,接上述“圓面積的計算”案例:
師:下面請各小組運用轉化的思想,動手實驗,推導圓面積的公式。用自己的學具圓拼成一個你自己熟悉的已學過的圖形,拼在這張塑料板上,并討論3個問題:
1.你拼的圖形面積與圓面積有什么關系?
2.你拼的圖形各部分相當于圓的什么?
3.想一想怎樣推導出圓面積的計算公式?
在老師問題的引導下,學生在各小組內積極參與、密切交互、實踐探究,發揚了團隊精神與合作意識,發揮出合作的力量,成功地把圓切拼成各種已學圖形。有的小組拼成三角形、梯形,有的小組拼成平行四邊形或長方形,而且都得出了圓面積的計算公式。
(四)回顧反思,實現有效知識建構
得出結果并不意味著活動的終結, 自我評價反思是“問題解決”教學的一部分, 問題的反思和評價過程是師生間的雙邊活動, 是師生間的再度交匯和溝通, 是使學生的認識由低級向高級發展的又一途徑。在此活動中,教師應精心組織, 留給學生反思的時間, 引導他們概括知識結構, 升華思想方法、歸納問題解決的方法和策略,讓學習者對所生成的新意義形成明確的意識, 并依據思維的路線將有關的知識經驗整合起來, 同時也概括地形成此類問題的問題圖式( 問題的特征描述及問題的解決辦法)。反思概括是問題解決通向有效知識建構的基本途徑。
例如,在上述得到圓的面積計算公式后,師問:求圓的面積要知道什么條件?(生答:半徑)。師又問:求羊能吃到的最大草地面積,需要知道什么條件?(生思考討論后答:繩子的長度)。通過此反思過程,學生對圓的面積計算有了較明確的解決策略。
又如:在“三角形的認識”這節課中,在理解了三角形的穩定性后。
師:現在老師再提一個問題,大家討論一下:老爺爺老奶奶腿腳不靈活,容易摔倒,要拄著拐杖才能正常行走,這是什么原理呢?
生:(學生分組討論,討論得很熱烈)這是利用三角形穩定性原理,老人的兩足和拐杖末端構成了一個三角形,比較穩定;如果沒有拐杖,就只有兩個點,構不成三角形,容易摔倒。
師:對,根據這樣的分析,你們能不能再舉出幾個類似的例子呢?
生:(老師激勵學生發揮想象,學生經過思考討論后)①推獨輪車時,人腳和輪子構成三角形;②獨輪車停靠下來時,二支木腳和輪子構成三角形;③自行車停靠時,兩個輪子和支腳成為三角形……
顯然,通過這樣的反思,通過課堂知識應用于實際問題的解決,學生們的知識得到了拓展和遷移,思想方法得到了升華、問題解決的方法和策略得到了掌握。
在教學實踐中,筆者深刻體會到“問題解決”教學是數學教育改革的一個突破口,具有培養學生主動學習興趣、促進學生知識和技能融合、培養學生知識遷移和創新能力、促進學生個性發展等幾方面的教育功能和價值,是一種符合教育改革和發展的有效的教學模式,值得老師們進一步完善和實施。