數學問題情境是一種以激發學生問題意識為價值取向的刺激性的背景材料,是產生數學概念、提出和解決數學問題的條件。創設數學問題情境就是通過呈現刺激性的數學信息,以引起學生學習數學的興趣,激發學生的好奇心和求知欲,產生認知沖突,誘發質疑和猜想,從而使學生自主地發現、提出和解決數學問題。從辨證的角度看,數學問題情境只是一種教學的呈現方式,是一種形式,其中蘊含的數學問題、數學知識、數學思想方法才是內容。數學問題情境的設計只有做到內容與形式的和諧統一,才能誘發學生的問題意識,并為學生解決問題提供相應的信息和依據,才能引發學生的好奇心和求知欲,產生質疑、提問的沖動,產生主動參與數學活動的積極情感。
一、選擇學生熟悉的、感興趣的素材,激發學生探索數學知識的欲望
從心理意義上講,創設問題情境的目的在于激發學生的學習興趣,喚起學生對知識的渴求,使學生在數學學習的過程中始終伴隨著一種積極的情感體驗。小學生對數學學習活動的熱情和積極性,一定程度上取決于他們對學習素材的興趣。現實的、有意義的問題情境容易激活學生已有的知識和經驗,調動他們的學習策略和機智。所謂“現實”并不單單指與真實世界相關聯的生活真實,還包括在學生的心智中可以感受或想象的其他事實。“有意義”是指學生能夠體驗(感受和想象)問題情境中所蘊含的數學信息,并能夠投入到有效的數學活動中去。具體地說,教材主要從以下四個方面選擇素材,創設計算教學問題情境。
1.學生自身的生活現實。生活現實是指學生親身經歷的生活真實,包括學生的家庭生活、學校生活和社會生活,是學生經驗系統中最親切、最直接的部分。一方面,不同年齡段學生的生活經驗,以及他們關注生活的視角有著較大差異。低年級學生對自己的家庭生活和學校生活比較熟悉,而高年級學生關注更多的則是社會生活。因此,在低年級,教材注意選擇學生熟悉的家庭和學校生活作為創設數學問題情境的題材,如摘黃瓜、購物、澆花、踢球、借書等。隨著年級的升高,逐步拓展學生觀察生活的視野,適當增加一些社會生活方面的題材,如小區住戶、水果商店等。另一方面,在不同地區、不同環境下成長的學生,生活經驗也存在著一定的差異,如城市和農村的差異等。因此,教材應注意兼顧不同生活經驗的學生的學習需求,盡量選擇學生日常生活中比較常見的事物作為創設問題情境的題材。這樣,在強調所選素材能夠承載相應的數學知識和方法的同時,保證了數學問題情境的有效性,避免了因選材不當而造成部分學生的學習困難。
2.學生喜歡的虛擬現實。虛擬現實是指符合學生已有經驗的,但又是超現實的情境。相對而言,低年級學生的年齡小,生活經驗和知識積累都比較單薄,適合學生從事計算學習活動的背景材料并不豐富。而虛擬的童話世界、卡通形象是學生喜歡的,也是學生通過想象能夠理解和體驗的。因此,在第一學段,教材創設了許多具有童話色彩的問題情境,既拓展了學生的學習空間,又增強了學生對數學的興趣和好奇心,有效地調動了學生學習的積極性和主動性。
3.學生能夠理解的其他學科現實。其他學科現實是指除數學以外的自然、社會學科的現實素材,主要包括天文、地理、生物、環境等學科的事實材料。小學生對外部世界充滿著好奇,適當選擇其他學科的現實素材創設問題情境,不但可以滿足學生的好奇心和求知欲,而且有利于拓寬學生的知識視野,培養他們的科學態度和科學精神。
4.學生已知的數學現實。數學現實是指學生已經認識的數學知識和方法。隨著數學學習的深入,學生積累的數學知識和方法也不斷豐富。學生的數學學習不應停留在日常生活現實的范圍內,而應逐步按照數學內部的規律來獲得對數學的理解。
二、充分發揮數學問題情境的導向作用,引領學生經歷探索數學知識的過程
從數學意義上講,創設數學問題情境的目的在于充分調動學生原有的生活經驗或數學背景,誘導學生數學地思考,讓學生有機會經歷“問題情境建立模型——解釋、應用或拓展”這一重要的數學活動過程,進而獲得對數學的理解,體悟數學思想方法,感受數學學習的價值,提高數學素養。因此,問題情境中提供的數學信息應符合學生的認知發展規律,要能夠溝通現實生活與數學學習之間、具體問題與形式化數學知識之間的聯系,能夠有效激發學生的問題意識和策略意識,激活學生的數學思維。教材從學生的最近發展區出發,精心設計數學問題情境的呈現方式,努力發揮數學問題情境的導向作用,促使學生親身經歷將實際問題抽象成形式化數學知識的過程,進而獲得對有關概念、法則、性質和規律的理解,發展數學能力,增強問題意識和數學應用意識。
1.找準“最近發展區”,引領學生經歷發現并提出問題的過程。一方面,創設數學問題情境應符合“最近發展區”理論。找準學生的“最近發展區”,就能有效地觸動學生的思維,誘發質疑與猜想,使學生以積極的心態參與到數學學習的過程中來。另一方面,小學階段數的運算學習內容是一個科學而嚴謹的系統,知識之間有著十分緊密的聯系,在橫向和縱向上都表現出規則的一致性和方法的可遷移性。因此,教材重視從學生的認知規律,以及數學知識的形成和發展規律出發,以新舊知識的接口作為創設問題情境的切入點,引導學生對問題情境中蘊含的數學成分進行觀察、比較、分析和描述,主動發現并提出新的數學問題,進而產生積極尋求解決問題策略的心理傾向。
2.揭示數學原型,引領學生經歷建構四則運算的意義的過程。四則運算的意義是數學運算教學內容中最基本、最重要的概念。學生形成這些概念,往往需要從本原性背景材料出發,經過多次抽象和概括,逐步完成新概念的建構。在教學四則運算的意義時,教材重視從學生熟悉的實例中尋找蘊含運算意義的生活原型,引導學生通過觀察、操作、比較、抽象、概括等具體的活動,實現對四則運算意義的自主建構。
3.暗示計算思路,引領學生經歷“再創造”算法的過程。在數的運算知識體系中,有些學生未曾接觸過的新知識,往往是學生認知發展過程中的轉折點。學生已有的知識和經驗系統中可遷移的因素比較缺乏,因而這些知識也是學生認知過程中的難點。為了突破這些難點,教材精心設計數學問題情境的呈現方式,適當暗示計算思路,以激活學生的思維,并通過自主的活動實現對新算法的“再創造”,使學生在獲得新算法的同時,基本的數學能力、創新意識都得到相應的發展。
4.滲透數學思想和方法,引領學生經歷發現計算規律的過程。數的運算教學不僅僅是讓學生掌握運算技能,提高運算能力,更重要的是讓學生發展基本的數學思維能力,體驗一些基本的數學思想和方法。教材在構建計算教學內容體系時,注重通過創設具體的問題情境,引導學生有效地開展基于自身知識經驗的實踐與探索,從中提煉數學信息,引發富有創造性的思考,并在不斷地探索和交流中,發現有關的計算規律,體驗基本的數學思想和方法,使學生的實踐能力、創新意識都得到一定的發展。
(責任編輯 劉 紅)