江蘇江陰市華士實驗小學 趙靜亞
《義務教育數學課程標準(2011年版)》指出,數學課程目標包括結果目標和過程目標。其中結果目標包括“了解”“理解”“掌握”“運用”四個層次,理解即為描述對象的特征和由來,闡述此對象與相關對象之間的區別和聯系。數學理解的重要性由此可見一斑。
問題既可以用來表征學生數學理解過程中的困惑與疑問,也可以作為推進數學課堂,展開數學學習的重要手段。以問題引領教學,學生的思維就有了聚焦點,進而深入探究,發現數學本質,從而真正理解數學。
建構主義教學設計原理強調:學生的學習活動必須與大的任務或問題相結合,讓學生在真實的教學情境中帶著任務學習,以探索問題的解決方法來驅動且維持學習者學習的興趣和動機,在完成實際任務的過程中完成知識的學習任務,并從中發展認知能力和處理問題的能力。
【案例1】蘇教版小學三年級“長方形與正方形”(以下案例均同)
在“長方形與正方形的特征”一課引入階段,筆者先出示校園建筑圖,讓學生在這些物體上找一些常見的平面圖形,再出示教室走廊上的長方形墻磚的圖片(其中一塊墻磚掉了)。
師:如果讓你去配這樣一塊墻磚,你怎么和店老板說?(屏幕出示相同花紋的大小不一的長方形墻磚)
生1:我要配一塊長方形面的墻磚。
師:店里都是長方形面的墻磚,你要哪塊?
生2:我……
(學生欲言又止,他很難正確描述長方形的墻磚的特點)
師:今天我們就要來研究如何說清楚這塊墻磚的特點。
學生在一年級下冊已經直觀認識長方形和正方形,看見平面圖形能夠進行直覺判斷。“配墻磚”這個問題引發了學生的學習興趣,啟發了學生好奇探問之心。這個問題指向我們期待學生經過認真思考能夠理解、掌握的大概念:長方形的特征。學生由這類具有啟發性的問題出發,積極主動地跟數學知識打交道,才能實現對知識理解的強化與深化。因問而學也是深度學習的過程,因為問題解決必須要有證據和正當理由的支持,不同于一般的解題練習只要一個答案,它需要高層次的思考,比如分析、推論、預測等。
【案例2】“認識周長”引入
先出示三片樹葉,提出問題:三只甲蟲沿邊線跑一圈,誰贏了?動畫演示過程。
甲蟲1沿邊線跑,沒走完全程;甲蟲2沿邊線走完全程;甲蟲3走完全程,但是沒沿邊線。
“誰贏了?”這不是簡單的誰輸誰贏的問題,它需要從規則上進行解釋。學生圍繞問題,判斷符合要求的是甲蟲2,既滿足沿邊線跑,又滿足跑一圈的要求。教師隨后相機引入樹葉一周邊線的長度就是樹葉的周長。
生動的問題情境激發了學生的探究欲望,不但將學習任務變為學生自己的問題,而且讓學生的思考指向周長的概念的思考。在這里,新知識與個體認知結構中已有知識經驗建立起實質性的聯系,真正的理解是學習者自身基于自己的經驗背景而建構起來的。
因問題而學習,會大大降低學生產生自己在做漫無目標、單調沉悶的練習的感覺,因為他們會為了更明確、更有價值的理由而學習,最終獲得知識與技能。學生學習的內在動機變得更加強烈,使得學生主動通過努力和堅持,來達到理解和持續成長。
學生有直觀感知長方形、正方形的經驗,但是對于長方形、正方形的本質特征不甚了解。筆者在教學中設計問題,以問題來引領,讓學生通過操作來加深對數學本質的理解。
【案例3】探究長方形和正方形的特征
圍繞“長方形和正方形的本質特征是什么”這個核心問題,可以進行如下設計:(1)猜測長方形和正方形的特征;(2)四人小組操作驗證,思考方法(其中驗證特征,方法是最重要的);(3)運用探究得到的結果來描述墻磚的特征;(4)長方形和正方形的聯系與區別。
師:現在每個同學拿出縮小版的墻磚(長方形紙片),動手折一折、量一量,你能發現什么?
(學生四人小組合作研究長方形的特點)
師:你發現了長方形的特征有哪些?
生1:我用直尺量,發現長方形的對邊相等。
生2:我是用折一折的方法發現長方形的對邊相等。
師:我們把長方形長邊的長叫做長,短邊的長叫作寬。
生3:我用三角尺上的直角比一比發現,長方形的四個角都是直角。
師:現在你們有答案了嗎?怎樣和店老板說?
生:量墻磚的長與寬,需要配一塊長30厘米、寬20厘米的長方形面的墻磚。
圖形的數學特征,也就是顯而易見的外在形狀中隱含的數學特性,是我們應該讓學生關注的,所以在探究之前,我們先可以讓學生看一看長方形,提出自己的猜想,也就是操作前有一個數學觀察和數學思考的過程。通過小組活動與交流,學生對長方形的特征——邊與角的特點理解到位,對長方形和正方形的本質特征的認識更進一步。學生有策略地使用工具,通過量一量、折一折、比一比的方法進行了驗證,這些都是我們認識圖形的好方法。從邊和角兩個方面出發,我們能認識更多的平面圖形。在此過程中,學生認知多元發展,它幫助學生自我認知,獲得策略。
問題引領,加上有良好的教學處理相互配合,能夠讓學生清楚明白:在我們的教室中不允許被動式的學習,每個人都必須思考,它不是隨心所欲、可有可無的選擇。學生的學習基于自身的經驗,親身經歷學習過程,思維從模糊到清晰,認識從表層到觸及本質,從而建構自己的理解,即將書本知識轉換為個人認知,真正達到數學理解。
數學理解是一種理解數學的能力,是學習者根據已有的知識經驗,通過一系列數學活動,對新知識進行合理的表征、加工,找到與原有認知結構的有效鏈接,使原有認知結構不斷擴充,形成新的認知結構。數學理解不僅是對數學知識的理解,也是對數學結構和數學思想的理解。
【案例4】長方形和正方形認識練習
師:信封里藏著一個圖形,只露出一個角,這是長方形嗎?
生:一個銳角,肯定不是長方形。
師:現在兩個直角,一條邊,想一想是什么圖形?
生:可能是長方形。
師:可能是怎樣的長方形?(不同學生上臺比劃另外的邊)
師:還可能是什么圖形?
生:正方形。
師:可能是怎樣的正方形?(學生比畫)
師:還有可能是其他的正方形嗎?
生:不可能,因為已經確定了一條邊。
師:(出示完整的圖——直角梯形)光看一部分,我們不能判斷到底是什么圖形。
教育應該努力發展和深化學生對于重要想法和歷程的理解,好讓他們能夠將學習所得遷移應用。在解決“這是長方形嗎?”問題的引領下,學生思維更集中,思考更深入,思考點不再只停留在角上。判斷長方形和正方形既要關注邊又要關注角,并且通過比畫另外的邊,學生對長方形與正方形的特征有了更深刻的認識,嘗試用自己的方式來表達。經歷這樣的過程所形成的理解就是全面的理解。
抓住一個核心,提煉問題,以問題引領進行課堂教學。教師所要做的是積極創設問題,引導學生由被動到主動,由依賴到自主,由接受性到創造性地對教育情境進行體驗,激發學生的學習動力,驅動學生自己去學習,從而真正達到數學理解。