劉巧青
[摘? 要] 當下學生問題解決能力堪憂,深入研究學生問題解決能力,能有效地改善學生的數學認知。在小學數學教學中,教師要引導學生進行問題表征、問題分析以及實踐應用,促進學生問題意識的生成,提升學生問題解決能力,優化學生問題解決品質。問題解決的意義和價值不僅在于問題解決,更在于通過問題這一載體、問題解決這一路徑,促進學生數學發現力、區分力、多角度思維力等的生成,從而促進學生主動學習。
[關鍵詞] 問題解決;能力弱化;成因;對策
“問題解決”是學生數學學習力的重要標識,也是彰顯學生數學核心素養的顯性因子。當下小學生問題解決能力堪憂,具體表現為學生問題意識薄弱化,問題思維點狀化,問題分析淺化、窄化,等等。深入研究學生問題解決能力,能有效地改善學生的數學認知。在數學教學中,教師要深入分析學生問題解決能力弱化的成因,找準克服學生問題解決能力弱化的對策,從而提升學生的問題解決能力,發展學生的問題解決素養。
一、問題表征:形成問題解決意識
學生問題解決能力的高低、問題解決的成效等首先取決于學生的問題表征能力。所謂“問題表征”,就是“對問題的一種理解、表達和轉化”。很多學生,由于語文素養比較差,常常不能理解題意,對描述問題的文字也不能有效地進行轉化(將文字語言轉化成符號語言),因而也就不能有效地表征問題。問題表征,不僅是問題理解、內化的一種心理過程,同時也是一種結果。問題表征要經歷兩個過程:一是將外在的文字理解,轉變為自我的心理圖像;二是將自我所理解、所建立的心理圖像外化出來、呈現出來,從而形成符號化的意義表征。從某種意義上說,問題表征就是在“文字”與“符號”之間搭建一個橋梁。通過這個橋梁,學生能有效地分析、解決問題。
比如教學《解決問題的策略——畫圖》(蘇教版四年級下冊)這部分內容,學生解題時,由于不能畫圖對題意進行有效的表征,因而導致產生問題解決的障礙、困惑。如“一個長方形的花圃,如果長增加3米,面積就增加24平方米;如果寬增加8米,面積也增加24平方米。這個長方形的花圃的面積是多少平方米?”對于這樣的文字題,讓學生“空對空”地思考,是有一定困難的。因為學生數學思維缺乏有效的支撐。而如果教師引導學生將題意通過圖形表征出來,就能化抽象為直觀、形象、具體,學生就能有效地解決問題。筆者在教學中發現,很多學生在沒有圖形支撐的情況下是不能獨立解決問題的,而一旦有了圖形的支撐,學生就能進行直觀的數學思考,從而也就能自主地分析問題、解決問題。顯然,問題表征是學生問題解決能力提升的重要環節。問題表征,能激活學生的已有知識經驗,催生學生的數學思維、想象,從而能讓學生找到解決問題的思路。
在數學問題解決的教學中,教師不要讓學生一味地“埋頭解題”,而是要引導學生對題意進行有效的表征。俗話說,“問題的理解是問題解決的一半”。作為教師,要引導學生從關注問題解決的結果轉向關注問題解決的表征。只有對問題進行了有效的表征,才能厘清問題中的數量之間的關系,才能生成一個問題解決空間,從而探尋到解決問題的突破口,產生解決問題的策略。
二、數學分析:提升問題解決能力
問題的表征是問題解決的初始環節,為問題解決奠定了堅實的基礎。問題解決效能的高低還取決于學生的問題分析能力。所謂“問題分析”,就是從數學的視角來觀察、比較、歸納、綜合條件與問題。問題分析不僅僅需要觀察、比較、概括、判斷、推理等數學化的思考,還需要輔之以計算、作圖、操作等動作技能。問題分析的過程就是一個積極主動地嘗試過程,是一個逐步逼近真理、本相的過程。當下學生的問題分析,常常會出現一些分析失度的問題,諸如問題分析的無限衍生,問題分析的畫地為牢,等等。
在數學教學中,教師要為學生的問題分析創設條件,滲透常見的問題分析的方法,引導學生能主動地分析問題,讓學生的問題分析具有針對性和實效性。當下,學生的問題解決能力之所以薄弱,據筆者觀察,是因為學生不善于對問題進行分析。問題表征之于這部分學生往往是靜態的。善于進行問題分析的學生,問題表征的條件與條件、問題與問題、條件與問題之間能展開積極的對流,問題表征之于這部分學生是動態的、鮮活的,是具有生命力、生長力的。問題分析,在筆者看來一要理性化、二要方法化、三要結構化。理性化的問題分析指向問題的數學本質,方法化的問題分析能優化學生的問題解決路徑,結構化的問題分析能讓學生感悟到問題的內在思想。比如教學《解決問題的策略——從條件想起》(蘇教版三年級上冊)這部分內容,教師要緊扣數量關系,從學生已有的問題解決經驗入手,凸顯“綜合法”這一問題分析方法。在問題分析的過程中,學生需要運用到“列舉法”“畫圖法”等常見的方法。在問題分析的過程中,學生可能會出現模模糊糊的分析狀態,這是一種潛意識狀態。作為教師,要對學生的問題解決策略進行積極的引導,讓學生的問題分析逐步地明朗化,從而形成問題解決的切入點和突破口。教學中,教師要設計一條“從條件到問題的推理”的教學線索,助推學生的問題解決。同時,教師還可以出示“類的問題”,通過對一類問題的解決,讓學生的問題分析進入深刻化的階段。
問題分析是勾連問題表征和問題解決的一個中間環節。這個環節起一個承上啟下的作用。作為教師,要引導學生進行問題推理,對相關的數學信息進行深度加工,同時將相關的條件串接起來、整合起來進行思考,引導學生在條件與條件、條件與問題之間來回穿行,這是學生解決問題的前提。問題分析既不能絕對化,又應當有重點地扎實推進。
三、實踐應用:優化問題解決品質
實踐應用是學生問題解決的終端,也是學生問題解決能力的確證與表征。當下的學生,總是坐在教室中“坐而論道”,因而問題解決能力弱也就在所難免了。真正的問題解決,應當“起而行道”。通過問題解決行動,體現問題解決的擔當,這是問題解決中理論與實踐相結合的關鍵。在小學數學問題解決的教學中,教師要引導學生進行問題解決經驗的交流、研討,培養學生問題解決的意識、習慣,從而優化問題解決品質。通過實踐應用,一方面培養學生“數學的眼光”和“數學的大腦”,讓學生能用數學思想方法解決生活實際問題;另一方面,能引導學生將現實問題抽象成數學模型并進行解釋和應用。實踐應用,能優化學生的問題解決品質。
實踐應用,應當“淡化形式、凸顯本質”(張奠宙語)。教師要自覺地引導學生運用數學思想、方法、觀念去解釋現象、詮釋生活。通過實踐應用,能讓學生的問題解決走向深刻化。通常情況下,筆者在引導學生表征、分析問題之后,就會安排一些練習,對相關的問題解決策略進行集中強化,促進學生對問題解決策略的理解、掌握。比如教學《簡單的周期現象》(蘇教版四年級上冊),筆者在出示教材中的主題圖之后,提出這樣的數學問題:如果將花盆、花燈、彩旗繼續排下去,第20盆花、第20盞燈、第20面彩旗各是什么顏色?如此,學生就會主動地調用已有知識經驗來解決問題。比如有學生畫圖來展開探索;有學生將花盆、花燈、彩旗一一列舉出來;有學生列出除法算式解決問題,等等。這里,問題不在于學生用什么策略來解決問題,問題的關鍵是學生如何思考。將學生問題解決策略背后的數學思考過程、數學思維方法等展現出來,就是數學問題解決實踐應用的關鍵。通過筆者的追問,學生的內隱思維被有效地暴露出來,從而主動地經歷了探索規律的過程。通過問題解決,學生經歷了規律的真實探究歷程,體驗到規律的意義和價值,感受到規律之于自我問題解決的獨特功用。
問題解決的過程教學是一種體驗性的教學。在問題解決教學中,教師可以將學生帶入問題解決的現場,或者創設虛擬化的問題解決情境,從而引導學生主動地提出問題、表征問題、分析問題和解決問題。引導學生經歷問題解決過程,能有效地發掘學生問題解決潛力。問題解決的意義和價值不僅在于問題解決,更在于通過問題這一載體、問題解決這一路徑,促進學生數學發現力、區分力、多角度思維力等的生成,從而促進學生主動學習。