徐 斌(特級教師)
“解決問題的策略”是蘇教版數(shù)學教材編排的一大特色,本課是學生第四次正式學習解決問題的策略。三年級分別學習了“從條件出發(fā)”和“從問題出發(fā)”的策略,四年級上冊則利用數(shù)量之間的對應(yīng)關(guān)系,通過“列表”等形式整理條件和問題。本單元的解決問題策略,通過畫示意圖表示實際問題里的數(shù)學信息,借助圖畫直觀探索解決問題的步驟與方法。解決問題的策略,尤其是基本策略,不是指解決某類特定問題的特殊方法,而是指適用于解決大量的、各種各樣實際問題的思想方法,具有廣泛的應(yīng)用性。畫圖是解決問題常用的基本策略,其主要作用在于促進正確理解題意,幫助分析數(shù)量間的聯(lián)系,形成解題思路。在第一學段的教科書里,曾出現(xiàn)過直條圖、線段圖以及其他形式的示意圖,這些都是教學本單元內(nèi)容的基礎(chǔ)。
解決問題策略的教學,不同于一般的問題解決,更為重要的是要結(jié)合解決問題的過程,促進學習問題解決能力的提高和策略意識的增強,進而提升學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。下面,筆者以屈佳芬和董良兩位老師設(shè)計的《解決問題的策略(畫圖)》為例,談一些思考。
誠然,解決問題的策略是在長期的數(shù)學教學中通過大量解決問題的活動逐漸培養(yǎng)的,也是在各個領(lǐng)域數(shù)學內(nèi)容的教學中逐步發(fā)展的。但是,解決問題的策略教學,不是以解決問題為終極目標,而是重在“策略”的形成和發(fā)展。在編排解決問題策略的教學素材時,結(jié)合學生的解題經(jīng)驗和有關(guān)策略的使用特征,精心選擇了例題和習題,為老師的教和學生的學提供了基本的保證。不過,很多素材中呈現(xiàn)的數(shù)學問題,如果僅從解決問題的角度,也許可以采用多種方法解決,甚至本課要學習的策略或許還不是最佳策略,但是,在教學時我們應(yīng)該從策略的角度來教學解決問題,即樹立“素材服務(wù)于策略需要”的目標意識。
本課教學的是例1,即讓學生學習用畫圖表達實際問題里的相并關(guān)系與相差關(guān)系,體會畫圖是解決問題的一種有效方法。如何讓學生自然地產(chǎn)生對策略學習的需要?這就需要教師了解學生的認知起點和生活經(jīng)驗,選擇合適的方式引入新課。
屈老師的課堂引入部分,從復(fù)習學生能夠一步解決的簡單問題出發(fā),再改變其中的一個已知條件,使學生無法一步列式求出問題,讓學生感覺到數(shù)量關(guān)系的復(fù)雜,產(chǎn)生直觀表達和具體分析的內(nèi)在需要,從而引出畫圖策略。董老師則直接讓學生觀察線段圖(因為三年級時學生已經(jīng)初步學習了畫線段圖分析簡單數(shù)量關(guān)系),用數(shù)學語言表達圖中的相關(guān)信息,并且根據(jù)線段圖發(fā)現(xiàn)和提出不同的數(shù)學問題,這些問題有的是一步列式能解決的,有的則需要兩步解決,教師選擇相應(yīng)問題自然形成新知例題。兩位教師的設(shè)計,無論是從文字敘述的實際問題入手,還是從現(xiàn)成的線段圖出發(fā),都是在充分了解學生的數(shù)學現(xiàn)實基礎(chǔ)上展開教學,讓學生油然而生對畫圖策略的需要,產(chǎn)生主動學習的動機,形成有意義學習的積極心向。
有效的數(shù)學教學,應(yīng)該從學生已有的生活經(jīng)驗出發(fā),讓學生親身經(jīng)歷將實際問題抽象成數(shù)學模型并進行解釋與應(yīng)用的過程。解決問題的策略不能直接從外部輸入,只能在方法的實施過程中通過體驗獲得。而體驗是一種心理活動,是在親身經(jīng)歷的過程中獲得的意識與感受。因此,在解決問題的策略教學中,讓學生經(jīng)歷策略的形成過程是必須追求的重要目標。
例1是一道“和差問題”。當然,這樣的問題是有解答方法的,通常是“(和+差)÷2=大數(shù)”“(和 -差)÷2=小數(shù)”。不過,這樣的解題公式對于四年級學生來說是極其抽象的,因此課堂教學的重點是要讓學生自己通過探索,借助線段圖形象直觀地分析數(shù)量關(guān)系,經(jīng)歷這類問題的解題模型的形成過程。
屈老師的設(shè)計比較細膩,通過指導(dǎo)畫圖、看圖分析、列式解答、對比求同、檢驗作答、回顧反思等環(huán)節(jié),讓學生完整經(jīng)歷了畫線段圖分析數(shù)量關(guān)系解決問題的過程,學生經(jīng)歷了數(shù)學的思考、表達和歸納,建構(gòu)了數(shù)學的模型。董老師的設(shè)計重在自主探索與合作交流相結(jié)合,嘗試解答與討論評價相結(jié)合,預(yù)設(shè)思路與生成解法相結(jié)合,讓學生完整經(jīng)歷了畫線段圖解決問題的過程:發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、提出假設(shè)和檢驗反思。
解決問題策略的價值到底是什么?在數(shù)學教學中,解決問題策略的價值并不局限于獲得具體問題的結(jié)論和答案,其更重要的意義在于每個學生獲得對問題的深入理解,形成自己解決問題的基本策略,并深刻體會作為策略的價值。通過教學要讓學生不斷思考:為什么要使用策略?怎樣使用這種策略?使用策略有什么好處?在什么情況下使用該策略?
形成解決問題的策略需要一個較長的過程,掌握解決問題的某種具體方法是這個過程的主線。即形成畫圖策略,應(yīng)該了解畫圖、學會畫圖、體驗畫圖、自覺運用畫圖,從而不斷體驗畫圖作為策略的獨特價值。
屈老師的課堂教學從文字敘述的實際問題入手,讓學生感受文字信息的抽象,進而產(chǎn)生畫圖的需要;然后組織和指導(dǎo)學生畫圖,借助直觀分析數(shù)量關(guān)系,形成解題思路;最后引導(dǎo)學生檢驗假設(shè)與回顧反思,體驗畫圖策略的清晰直觀。董老師的教學設(shè)計由線段圖入手,自然引出例題,讓學生在不知不覺中完成了從線段圖到數(shù)學信息、從數(shù)學信息到數(shù)學問題的過渡,尤其是通過自主探索與合作交流的學習方式,預(yù)設(shè)了三種不同的解題思路,使學生通過畫圖策略不僅解決了相關(guān)問題,還體驗到畫圖策略對拓展思路、促進思維的價值。
策略是什么?策略即“根據(jù)事情發(fā)展而制定的方針和對策”,實質(zhì)是一種對解決問題方法的理解、體會和升華。從字面上看,解決問題的策略也可理解為解決問題時的計策與謀略??梢姡呗耘c方法既有聯(lián)系也有區(qū)別,其關(guān)系類似于戰(zhàn)略與戰(zhàn)術(shù)的關(guān)系。策略是方法的靈魂,是對方法本質(zhì)的認識,是運用方法的指導(dǎo)思想,并直接支配方法的設(shè)計和運用。方法是策略的表現(xiàn)形式和實現(xiàn)手段,在策略的調(diào)控下根據(jù)具體問題加以選擇和運作。具有策略的人,善于創(chuàng)造和靈活使用方法。不過,方法和策略的獲得并不是教學的終極目的,我們應(yīng)該通過對策略的學習,幫助學生不斷積累數(shù)學活動經(jīng)驗,感受解題策略價值,逐步掌握數(shù)學思想方法。
由于圖形經(jīng)常能直觀形象地表示出實際問題的題意和數(shù)量關(guān)系,從而幫助人們理解問題、形成思路、制訂解決問題的計劃。因此,人們在解決問題遇到困難時,往往會想到圖形,通過畫線段圖或其他形式的示意圖,幫助自己排除解題的障礙。教學畫圖策略,應(yīng)該讓學生學會最基本的畫圖方法,體會畫圖對解題的積極作用,并透過畫圖策略,感悟到策略背后的數(shù)學思想和理性精神。
屈老師在教學過程中,結(jié)合不同的環(huán)節(jié),讓學生在感受畫圖策略價值的同時,感悟到畫圖策略的心理認同和自我理解,滲透了數(shù)形結(jié)合以及變與不變、化歸的數(shù)學思想。董老師在課堂教學中,不斷引導(dǎo)學生反思:畫圖有什么好處?以前什么時候用過畫圖策略?今后什么情況下需要使用畫圖策略?最后以華羅庚的名言收尾,將學生對畫圖策略的認識上升到策略意識層面,促進學生數(shù)學素養(yǎng)的形成。