一、數(shù)學思維的本質(zhì):多維性與異時性
數(shù)學思維本質(zhì)上是多維的,具有多樣性和異時性。多維思維包括不同的解題路徑和思維角度,設計開放性練習,能使學生的思維過程“看得見”,從而促進其思維生長。
思維的多樣性常常體現(xiàn)在以下幾個方面:解題路徑的多樣性,即一道數(shù)學題可以用多種不同的方法來求解;豐富的思維角度,即從不同的角度去理解和分析數(shù)學問題;過程的復雜性,即解題過程既包括對答案的求解,又包括對問題的理解,還包括若干步驟的推理。
思維的異時性往往體現(xiàn)在以下幾個方面:知識發(fā)展的差異性,即學生對同一數(shù)學問題的認識和解決方法,會隨著學習的深入而不斷發(fā)生變化;思考力的增強,即學生隨著年齡的增長、閱歷的增加,思考力逐步提高;解題的靈活性,即學生在加深了對問題的理解后,在解題策略的靈活性和創(chuàng)造性方面會得到更大的發(fā)展。
了解這些特點有助于教師設計練習,重視解題過程,提供多樣化的任務,促使學生在反思和總結中提升數(shù)學思維能力。
二、讓學生思維生長:開放性練習設計的必要性
讓思維過程“看得見”是支持學生思維生長的關鍵,有利于激發(fā)學生的發(fā)散思維和創(chuàng)新思維。因此,設計開放性練習是有必要的。教師應要求學生詳細記錄和說明解題思路,具體有以下幾個方面的內(nèi)容:第一,對題目進行分析,指出已知條件和未知條件;第二,對解題思路進行詳細描述,說明選擇的和舍棄的解題方式及其原因;第三,對解題過程中的每個步驟進行記錄,并對解題過程中出現(xiàn)的問題進行相應的解決方式的記錄與說明。這樣,教師既能對學生的解答有清晰的認識,又能對學生的思考過程有深入的了解,從而提升教學效果。
例如,在“認識圓”這節(jié)課中,核心目標是讓學生通過觀察、操作掌握圓的特征和各部分名稱,了解圓與生活的密切聯(lián)系。然而,學生是否完全理解了圓的定義的本質(zhì)?這是后續(xù)學習的基礎。為此,在本節(jié)課中,教師出示了一道開放性題目:給定學校的位置,畫出距離學校 500m 處某位同學家的具體位置,圖上1cm 表示實際 100m ,并解釋你的做法和理由。
解法1:直線距離解法。解法過程:先在平面上確定學校的位置,之后延伸出一條直線,在直線上測量出 500m 的距離(圖上 5cm 處),就是這個同學家所在的位置。這種方式直觀且簡單。學生理解水平:這種解法展示了學生對距離的基本理解。他們能夠通過直接對題目中的要求進行測量和標定來解題。
解法2:方位性解法。解法過程:先在平面上確定學校的位置,之后向東南西北四個方向分別延伸出一條直線,在直線上分別測量出 500m 的距離(圖上5cm )的點,這些點都可能是這個同學家所在的位置。學生理解水平:這種解法展示了學生對距離和方位的靈活理解。他們能理解到,某個同學的家的位置不一定是在某一固定的方位。這展示出他們對空間位置的理解。
解法示例3:畫圓解法。解法過程:先在平面上確定學校的位置,之后延伸出一條直線,在延伸線上測量出 500m 的距離(也就是圖上 5cm ),隨后以該距離為半徑,以學校所在位置為圓心,畫一個圓,圓上任意一點都可以是這個同學家所在的位置。學生理解水平:這種解法展示了學生對圓的具體定義的抽象理解。在保證滿足題目要求的同時,學生能靈活運用圓的思維解決實際問題。他們能將圓的本質(zhì)特征從具體的實例中抽象出來,并對圓的模型思想進行了初步的建構。
開放性練習讓學生思維過程透明,教師可以從中清楚地看到學生的思考路徑,從而促進學生發(fā)散思維和創(chuàng)新能力的提升。
三、開放性練習的實踐應用
(一)條件開放,促進學生個性化發(fā)展
條件開放是指練習的條件具有多樣性或不確定性。為了滿足不同學生的個性化需求,使不同學生在數(shù)學上得到不同的發(fā)展,教師可以根據(jù)實際需要,結合學生的能力,進行合理的條件開放性練習設計。
例如,在學習“三位數(shù)除以兩位數(shù)”時,學生在做除法練習的時候,最重要的是試商和調(diào)商,加強口算估算練習。學生常常會遇到這樣的題目:267÷=8 ,括號里最大填幾,商是兩位數(shù);括號里最小填幾,商是一位數(shù)。如果換一種出題方式,是否會更容易激起學生的興趣?
改編題: 267÷28 ,改變一個數(shù)字,使它的商變?yōu)閮晌粩?shù)。把被除數(shù)和除數(shù)進行調(diào)整,即條件放寬,但結果仍然不變。答案不是唯一的。歸根結底,學生只要理解了其本質(zhì),即被除數(shù)的前兩位 ? 除數(shù),商是兩位數(shù);被除數(shù)的前兩位 ∠ 除數(shù),商是一位數(shù)。這樣就可以知道改變被除數(shù)的前兩位或改變除數(shù)的大小,就能影響商的位數(shù)。比起單一地填寫一個數(shù)字,這樣更能激發(fā)學生探究的欲望。最后再進行總結,歸納出這一類題型解題的關鍵思路。
再如,對于周期規(guī)律的學習,一般都是教師提供一組數(shù)字或者一組圖形,問第幾個是什么?前幾十個圖形中有多少個某種圖形?如果改為:請用“口”“ ? ”進行周期規(guī)律排列,要求第15個是“口”,你打算怎樣排?試著排出2~3組。學生的思維一下就打開了:
生1:□ ? □ ? □ ① …生2:□ ? □□ ? □□ ? □·
把出題的任務交給學生,不僅可以激發(fā)他們的興趣,還可以讓他們對做題有一種責任感,同時也是對學生邊做題邊找規(guī)律能力的一種考查。
(二)問題開放,讓學生思維有層次
問題開放是指問題本身具有不確定性,不同的學生可以根據(jù)自己的理解和興趣提出不同的問題并進行解答。教師可根據(jù)需要在解題中提出不同的要求讓學生解答,從而了解、分析學生的思維水平。
例如,在教學關于分數(shù)的實際問題時,為了讓學生弄清楚單位“1”,教師常常會提出問題:五(5)班共52人,近視人數(shù)有18人,( )?請?zhí)岢鲆粋€用分數(shù)解答的問題。學生常常能提出的問題有:(1)近視人數(shù)占全班人數(shù)的幾分之幾?(2)不近視的人數(shù)占全班人數(shù)的幾分之幾?(3)不近視的人數(shù)比近視的人數(shù)多幾分之幾?(4)近視的人數(shù)比不近視的人數(shù)少幾分之幾?
提(1)(2)兩個問題的學生需要知道如何用一個數(shù)(不近視人數(shù))去除以另一個數(shù)(全班人數(shù))來得到分數(shù)。這反映了學生對分數(shù)作為比例概念的理解。提(3)(4)問題的學生需要先算出近視人數(shù)和不近視人數(shù),然后算出不對應值和近視人數(shù)的差值,最后將這個差值除以對應值來得到答案。這反映了學生對分數(shù)作為比較和相對量的概念的理解,以及他們從不同角度看待問題的能力。
綜上,這四類問題展示了學生在理解和應用分數(shù)時的不同思維層次和角度。從簡單的比例概念到復雜的數(shù)學運算,再到從不同角度看待問題,這些能夠幫助學生逐步深化對分數(shù)的理解。
(三)一題多解,發(fā)展學生應用意識
這種題型通常具有答案不唯一、解題方法多樣等特點,“一題多解”比“一題一解”更能體現(xiàn)學生的思維深度和廣度,提高學生的解題能力。
例如,在學生學習了平行四邊形、三角形、梯形等平面圖形的特征及畫法后,大量練習中都會出現(xiàn)作圖題。如畫出上底 2cm ,下底 5cm ,高 3cm 的直角梯形;畫出高是 4cm 的等腰三角形學生作圖時基本上按部就班,沒有太多的思考。教師如果能在原有畫圖的基礎上,引導學生多一點思考,則會讓練習更有價值。
開放性練習在小學數(shù)學教學中具有巨大的潛力和價值。它不僅能提高學生的學習興趣和能力,還能促進教師的專業(yè)發(fā)展并提升教學效果。隨著教育改革的深入推進和教育理念的更新,相信開放性練習會在更多學科和場景中得到應用。
【參考文獻】
顧潔.“雙減”背景下小學數(shù)學練習設計優(yōu)化策略[J].讀算,2024(24).