□鐘世文
思維是數(shù)學的內核,讓學生學會思維是數(shù)學教學的根本任務。數(shù)學思維的啟動、推動、拓展等活動都離不開特定問題的引發(fā)、助推和支撐。如何精心設置問題,讓學生的思維真正“動”起來?下面筆者結合數(shù)學教學實踐,就如何設計驅動性問題談幾點實踐思考。
思考源自問題,問題引發(fā)思考。學生的思維活動是帶有明顯主觀傾向的情意認知過程,需要熟悉且具有挑戰(zhàn)性的好問題加以激活與點燃。教師要深入研究教材內容,根據(jù)學生的認知經(jīng)驗,有意識地對靜態(tài)、一般、平淡的教學內容設置適度的認知障礙,讓學生似曾相識,但又無法輕松達成,進而產(chǎn)生主動的思考行動,點燃學生的學習熱情,啟動學生的數(shù)學思維。
所謂引發(fā)沖突,是指教師從學生的最近發(fā)展區(qū)入手,以劣構性問題打破學生的認知平衡,將學生置于“悱憤”狀態(tài)中。針對學生的認知經(jīng)驗,將常規(guī)標準的數(shù)學問題,有意識地改造成要件不全、結構不明、路徑不清、答案多樣為特征的劣構性問題,是引發(fā)學生產(chǎn)生認知沖突,驅動學生思維的有效策略之一。
例如,教學人教版三年級上冊第71頁例8“解決問題”時,如果教師直接呈現(xiàn)條件充分、結構明晰的良構性教材例題,往往難以引起學生的理性好奇心。相反,變“良”為“劣”,以非常規(guī)問題呈現(xiàn)出來,恰能引發(fā)學生的認知沖突。據(jù)此,教師課始可出示:“六一”兒童節(jié)快到了,合唱團要為學生的演出服釘珠子,12件衣服需要多少個珠子?這樣一道信息殘缺的具有劣構特征的問題,學生一時難以解答。有的學生脫口發(fā)出“啊”的驚詫聲音,有的滿臉“這怎么解答”的茫然表情,有的產(chǎn)生“沒法算”的疑惑心理,有的學生直接提出還缺少某些“東西”,應補上“1件衣服要多少個珠子”這一條件,等等。這一構件不全的數(shù)學問題富有挑戰(zhàn)性,引發(fā)學生的學習內需,激活學生的思維因子,促使他們主動地思考分析、完善解決問題所需的數(shù)學信息,讓學生思維真正“動”起來。
所謂質疑問難,是指教師充分利用小學生天生的好奇心,凡事喜歡探究緣由的心理特性,為學生提供充分的質疑問難的時空,引導學生自我提問與嘗試解決,從而不斷產(chǎn)生新問題,接受新挑戰(zhàn),啟動新思考,進行新探究。教師引導學生質疑問難時,設計的問題不僅要緊扣數(shù)學教學目標,還應具有一定的開放性,從而使學生的思維更具有主動性、創(chuàng)造性,引發(fā)數(shù)學思考的熱情。
例如,教學人教版五年級下冊“長方體和正方體”單元復習課時,教師可分步出示信息“一個長2米,寬1米,高8分米的長方體玻璃魚缸”“玻璃每平方米80元,一堆沙的體積為0.04立方米,玻璃缸里的水深0.6米”,并提問:“同學們,根據(jù)這些信息,你們能提出什么數(shù)學問題嗎?”有的說玻璃魚缸占地面積是多少?有的問制作這樣一個魚缸需要購買多少元的玻璃?還有的提出如果在空的魚缸里先鋪細沙,還能注入多少水?……教師表揚提出問題的學生,然后激勵學生挑戰(zhàn)自我,自行選擇問題嘗試解決。接著教師針對“制作這個魚缸需要購買多少元的玻璃”這一數(shù)學問題,出示學生的列式(2×1+1×0.8×2+2×0.8×2)×80,引導學生再次質疑問難:“觀察這道算式,大家有什么問題嗎?”有的學生提出這樣列式的依據(jù)是什么?有的學生提出為什么可以少算長方體魚缸的上表面?有的學生說還有更簡潔的算法嗎?……這種開放性問題充滿挑戰(zhàn)味,通過質疑問難,化直為曲,變給為探,讓學生在無疑中生疑,引發(fā)主動思維,有層次地推進教學進程,不僅點燃了學生的思維火花,而且培養(yǎng)了學生的質疑精神,提升了思維品質。
這里所說的核心性問題特指遞進式的問題串和并列式的問題類。遞進式的問題串可將思維推向縱深,并列式的問題類則能拓寬思維的廣度。教師要精準把握數(shù)學知識的結構和本質,在提煉核心性問題的基礎上,用“問題串”或“問題類”的形式驅動學生思考、探究、表達,把學生的思維推向更深層次,更廣層面,促進學生深度學習,發(fā)展高階思維。
學生的學習是層層遞進、不斷完善的自我建構過程。數(shù)學教學中以核心性問題為統(tǒng)領,以問題串為主線,通過由淺入深地設置問題,可以將學生的思維逐步向縱深推進。
例如,教學人教版五年級下冊第29頁“長方體的體積”一課,教師從“長方體的體積‘怎樣求’”這一核心性問題出發(fā)提出一系列遞進式問題,推動學生的思維逐級深入。教師可先提出:“長方體的體積可能與什么有關聯(lián)呢?”在學生對各種猜想進行梳理、提煉后,教師追問:“應該怎樣進行研究呢?”學生帶著問題,利用學具進行嘗試操作。當學生探究得出長方體體積的計算方法時,教師順勢追問:“所有長方體的體積都是這樣計算嗎?”這就再次把學生的思維推向縱深處。在確認所有長方體的體積都等于長×寬×高后,教師進一步追問:“利用這一公式,你還能求出哪些立體圖形的體積?”這里,學生可以深刻體悟到所有柱體的體積數(shù)都等于每層所擺體積單位的個數(shù)乘層數(shù)。這樣在長方體體積“怎樣求”這個核心性問題的統(tǒng)領下,“可能與什么有關”“怎樣研究”“都是這樣嗎”“還能求出哪些立體圖形的體積”四個子問題鏈接成一個問題串,驅動學生對長方體體積的主動探究,把學生的數(shù)學思考不斷推向縱深,思維的深刻性得以培養(yǎng)。
思維與問題緊密相連,思維的條理性源于問題的結構化。當學生提出雜亂、模糊甚至無序的數(shù)學問題時,教師適時加以組合、提煉、優(yōu)化,呈現(xiàn)有結構的并列式問題類,有利于學生思考得更全面、更清晰、更合理。
例如,教學人教版六年級上冊第3頁例2“認識負數(shù)”時,教師課始鼓勵學生“看課題,提問題”。學生看著課題自由地提出了諸如“負數(shù)到底是一種怎樣的數(shù)”“負數(shù)和我們已經(jīng)認識的數(shù)有怎樣的關系”“負數(shù)能比較大小嗎”等各種與負數(shù)有關的問題。教師加以點撥:“哪些問題可以歸為一類?”“如果要研究,應該按照什么順序研究?”教師引導學生通過分類梳理、適時優(yōu)化,把上述問題提煉成如下核心性問題:一是“是什么”(負數(shù)到底是一種怎樣的數(shù));二是“為什么”(為什么叫負數(shù)、學習負數(shù)有什么用);三是“怎么樣”(負數(shù)和我們已經(jīng)認識的數(shù)有怎樣的關系),然后引導學生對以上三類問題逐一探究解決。這樣由“散”及“聚”提煉成指向概念核心本質的并列式問題類,有利于驅動學生主動參與,拓寬思維廣度,完善認知結構,構筑縱橫交錯、脈絡分明的結構化思維。
創(chuàng)造性地運用已有知識解決新情境中的數(shù)學問題可以有效拓展學生的思維,深化對數(shù)學知識的再認識、再理解和再建構。教師可靈動地聯(lián)系生活,轉換視角,設計衍生性問題,促使學生的思維不再局限于原先固定的狹隘框框,生成更多新問題、新思考、新發(fā)現(xiàn),延長思維的“長度”,讓思維“觸角”不斷拓展延伸。
數(shù)學的來源之一是現(xiàn)實生活,單一性的數(shù)學結論在生活中往往有著多樣化的現(xiàn)實表達。教師聯(lián)系學生的生活經(jīng)驗,設計現(xiàn)實性問題,有利于學生學會從生活的視角作出不同的思考與表達,進而拓展思維視野。
例如,在教學人教版五年級上冊第19頁例1“用數(shù)對確定位置”的應用環(huán)節(jié),教師可提出:“在數(shù)學世界里用數(shù)對確定位置時,是按‘先列后行’的規(guī)則來表示的,在日常生活中用數(shù)對確定位置時,有不一樣的現(xiàn)象嗎?”有的學生說電影院里的座位幾排幾座就是數(shù)對的意思,有的學生說動車上的座位用的字母和數(shù)字表示的也是行與列,有的學生說地球儀上用經(jīng)度和緯度確定位置……電影院座位、動車座位、地球儀的經(jīng)緯度等現(xiàn)實事例把學生視角引向生活,有利于驅動學生對“數(shù)學中的位置確定”與“生活中的位置確定”作出比較、溝通、思辨、聚合,豐富學生多元化的數(shù)學表達,讓學生對數(shù)對的學習從知識理解層面拓展到實踐運用層面,拓展了學生的數(shù)學思維視野。
學生初步建立的數(shù)學知識結構,往往是順向的、固定的,缺乏靈活性、動態(tài)性。針對學生的認知經(jīng)驗定式設計破勢性數(shù)學問題,有利于學生轉換思考視角,打破思維定式,另辟解題蹊徑,創(chuàng)造性地解決問題,實現(xiàn)數(shù)學思維的再延伸。
例如,在教學人教版三年級上冊第85頁“長方形和正方形的周長”的練習環(huán)節(jié),教師可出示練習:“把1個正方形平均分成3個周長都是16厘米的長方形(圖1),原來這個正方形的周長是多少厘米?”在學生按正方形周長計算公式列式求解出16×3÷8×4=24(厘米)的常規(guī)方法解答后,教師追問:“還有其他更巧妙的解法嗎?”在學生百思不得其解時,教師呈示思維導圖(圖2),引發(fā)學生轉換思考角度進行逆向思維,把原題倒過來想,變“分”為“拼”,即用3個完全一樣的長方形拼成1個正方形,這個正方形的周長就是3個長方形周長和的一半,列式成16×3÷2=24(厘米)。接著,教師引導學生進一步深入思考:“這兩種解題方法之間有什么異同點嗎?”在比較異同中學生自主發(fā)現(xiàn)“所拼成的正方形的周長等于長方形周長的1.5倍”這一普適性結論。這樣,適時轉換視角設計破勢性問題,有利于打破思維定式,拓展學生思維,培養(yǎng)發(fā)散性、靈活性的思維品質。
圖2
圖1
總之,問題驅動是促進學生思維發(fā)展的重要路徑,教師要基于數(shù)學教學內容的特點和學生數(shù)學思維的特性,精心設計數(shù)學問題,使問題成為驅動學生積極思考、深入探究、主動建構和充分發(fā)展的內生源泉,從而真正讓學生學懂、學活、學深。