朱艷艷
[摘 要]研究學習策略在解決問題領域的教學方法有三個階段:提出問題階段,學習策略主要有課題提問法、 觀察提問法、嘗試提問法、沖突提問法;理解問題階段,學習策略主要有標記法、整理法和轉換法;解決問題階段,學習策略則是選擇恰當的方法,運用常用的數學思想和探索策略的多樣化。
[關鍵詞]學習策略;解決問題;數學方法;數學思想
[中圖分類號] G623.5[文獻標識碼] A[文章編號] 1007-9068(2019)08-0060-02
當代認知心理學家指出,沒有任何教學目標比“使學生成為獨立的、自主的、高效的學習者”更重要。受眼界和家庭條件的影響,相較于城區兒童,鄉村兒童的學習方式往往較為單一,鄉村教師對學習策略的教學也比較欠缺。針對這些現狀,筆者采用不同領域的專題式研究方式探索學習策略教學的實踐路徑,以“問題解決”領域的學習策略為專題研究點。
《義務教育數學課程標準(2011年版)》把“問題解決”作為課程的目標之一,并明確提出:“初步學會從數學的角度提出問題、理解問題,并能綜合應用所學的知識和技能解決問題,培養應用意識。”筆者把問題解決的過程分為提出問題、理解問題、解決問題三個階段,每一階段采用不同的學習策略。
一、提出問題階段的學習策略
思維始于問題,沒有問題的存在,就沒有思維的開始,因此,培養學生的問題意識,是實施問題解決的第一步。具體方法有:
1.課題提問法。教學中,在揭示課題后讓學生提問。如教學“小數的認識”時,出示課題后問:“看到這個課題,你想提出什么問題?”學生提出:“什么是小數?”“小數有什么用?”“小數怎么寫、怎么讀?”“小數與整數有什么區別和聯系?”……
長此以往,每當出示課題后,學生會自主提問并思考,形成結構化的思維。
2.觀察提問法。例如,將下圖中的繩子拉直,它的長度大約為多少厘米?
教師先讓學生觀察,然后提問:“這題與我們平時的測長度問題有什么不同之處?”這樣學生就會仔細觀察。教師還可出示從0刻度開始量的直線段圖,讓學生在觀察中引發思考。
3.嘗試提問法。教師教學時不必急于公布解法,而是留給學生足夠的時間與空間去嘗試解決問題,在嘗試中提出問題,形成學力。例如,教學雞兔同籠問題時,先讓學生尋找不同的解決策略。學生的方法有一一列舉的列表法、設未知數x的方法、假設法等。學生在獨立嘗試后大多能提出問題,比如“這些解法有什么共同之處?”,由此自然引出了學習策略:將多個未知量轉化為一個未知量。
4.沖突提問法。學生在學習中遇到知識前后沖突時是最容易引發問題思考的時候。例如:請在下圖中表示出[25]公頃。
學生常常將長方形這一整體誤認為是1公頃,不假思索地就在圖中涂出2份,這正是問題解決中的沖突點。學生常把一個圖形作為一個單位量,沖突顯示這是學生的思維慣性帶來的結果。教師這時要讓學生思考新舊問題之間有什么不同點和相同點,在沖突中理解新知。
二、理解問題階段的學習策略
有了問題,就有了探究的目標,要順利解決問題,必須先理解問題。理解問題的一般步驟:第一步,知道問題的信息和目標;第二步,找到問題的癥結;第三步,想到與此有關的條件;第四步,確定解決問題的方案。理解問題不僅僅是分清已知什么、要求什么,更重要的要對問題結構有一種內在的、本質的認識,要對問題進行表征,把內在的理解外顯出來。一般方法有:
1.標記法。標記法是常用的理解問題的方法。特別是到了高年級,面對比較復雜的數量關系時,標記法能通過“讀畫”,全面、深刻、準確地理解其中顯而易見的條件。對于要求的問題,要引導學生運用不同的標記符號加以區分。例如,在分數應用題教學中,找準單位“1”和兩個量之間的數量關系尤為重要,而對于問題中容易被忽略的單位,則可以用標記的方法進行理解學習(如下圖)。
[一個長方形泳池,深1.5米,是長的[14],寬比長少[35],這個游泳池能蓄水多少立方分米?]
2.整理法。當題目中的信息比較多時,通常要將題目中的信息進行整理,常見的整理方法有列表法、箭頭圖法、簡化法等。如下面這道題的教學:
張老師買6個排球和3個籃球,共用去420元;李老師買同樣的2個排球和3個籃球,共用去300元。買一個排球需要多少元?此題可以讓學生對信息進行對應式的整理:6個排球、3個籃球[→]420元,2個排球、3個籃球[→]300元。這樣便于觀察和獲取有效信息。
3.轉換法。當學習過程中遇上隱蔽條件或含蓄的表達時,則可以利用轉換法,將不熟悉的語言轉化為熟悉的語言。正向思考對學生來說是比較容易理解的,但是一到逆向思考時,學生往往很難厘清數量之間的關系。這時,教師可以把具體的轉化為抽象的,把抽象的轉換為形象的,把逆向的轉換為正向的……
三、解決問題階段的學習策略
理解了問題意味著找出了相關信息,這時運用圖形表征更有助于解決問題,這就要求我們要選擇恰當的方法,運用合適的數學思想。
1.選擇恰當的數學方法
解決問題階段主要的數學方法有猜想、實驗、類比、分類、枚舉等。
[方法 含義 舉例 猜想 讓學生根據已有的知識經驗和方法,對數學問題作推測性想象,尋找規律,并進行合理論證。 學習“加法交換律”時,由一個案例引發猜想,再進行舉例驗證(注意特殊數0和1),最后歸納規律。 實驗 讓學生通過動手操作,發現規律,得出結論。 用12個邊長為1厘米的小正方形紙片,能擺出多少種不同的長方形? 類比 讓學生通過類比、聯想的思維方法,溝通新舊知識的聯系,發現數學原理、方法,推出結論。 張老師所帶的錢能買20支鋼筆,單買圓珠筆能買30支,如果兩種都買,且買的支數相等,可各買多少支?通過分析,與工程問題類比,作出解答:1÷([120]+[130])。 分類 根據研究材料的不同特點,按照一定的標準分類,找出規律、方法,得出結論。
枚舉 將問題所涉及的情況全部列舉出來,一一加以討論,從而解決問題。 用20厘米長的鐵絲圍成一個長方形(含正方形),有多少種不同的圍法
2.運用合適的數學思想
在解決問題中要多讓學生嘗試運用一些數學思想,如轉化思想、對應思想、假設思想、建模思想等。
轉化思想是把某一個數學問題轉化成另一個簡單的數學問題來解決。例如,從一塊正方形地里劃出一塊寬1米的長方形土地,剩下的面積是20平方米,求劃出的長方形土地的面積。教師引導學生將上述問題轉化為和差問題,通過轉化拼成新的大正方形,大正方形的邊長恰好等于長方形長與寬的和,中間是面積為1平方米的正方形,所以大正方形的面積是20×4+1=81(平方米),從而求出長方形長與寬的和為9米,從而求出劃出的長方形土地的面積為5平方米,問題得以解決。
對應思想是用對應的觀點發現數量之間的對應關系,通過對應數量求未知數的一種解題方法。例如,兩筐蘋果重量相等,如果第一筐賣出15千克,第二筐賣出39千克后,第一筐余下的重量是第二筐余下的3倍,兩筐蘋果原來各有多少千克?教師讓學生找一找對應關系,把第二筐余下的重量看作1倍數,那么第一筐余下的重量就是3倍數,多的2倍所對應的數量就是賣出的相差量24千克。
假設思想是指有些題目的數量關系比較隱蔽,可以先假設其中一個數,或一個量與另一個量相等,使題目簡單化。 例如,六年級同學坐車,買車票99張,共花280元,其中單程票每張2元,往返票每張4元,那么單程票和往返票相差幾張?假設全都是往返票,問題就變得簡單了。
建模思想,即從數學的角度,對所要研究的問題作一個模擬,舍去無關因素,保留其數學關系,以形成具有某種結構的數學模型。例如,一輛汽車從城市開往山區,往返共用20小時,去時用的時間是回來的1.5倍,去時的速度比回來的速度每小時慢12千米,汽車往返共行了多少千米?根據“路程=速度×時間”,可用長方形的長與寬分別表示速度和時間,那么長方形面積的值就和路程的值相等,可以構造如圖所示模型:
由于往返路程是一樣的,所以長方形ABCD與長方形AEFG的面積相等,陰影①與陰影②的面積相等。陰影①的面積為12×8=96, 陰影②的邊長BC=96÷(12-8)=24,長方形AEFG的長AG=24+12=36,長方形AEFG的面積為36×8=288。 因此,汽車往返共行了288×2=576 (千米)。
3.探索策略的多樣化
問題解決要從原有的知識經驗出發,多角度、多層次、多方面去探索, 使解決問題策略多樣化。例如,比較[34]和[56]的大小,引導學生觀察,發現分子分母都不一樣,這時如何比較呢?教師組織學生分小組討論,全班交流,呈現不同的思考方法。學生群策群力,有用折紙的、有用化小數的方法,還有用通分的方法,方法多種多樣。
總之,研究學習策略在解決問題三個階段的教學方法,讓鄉村兒童能靈活地運用學習策略,增強學習的自主性、獨立性和反思力,有助于提升學生的數學學力。
(責編 吳美玲)