本源性问题:“多思喜悟”数学课堂的生长点

2017-01-03 02:02何绪铜
教学月刊·小学数学 2016年12期
关键词:次品钝角本源

何绪铜

【摘 要】数学的本源性问题是课堂的生长点,更是启发学生思考的平台。本源性问题需要课前挖掘、课上提出、课堂生成、课后深化,使师生感悟、领悟、顿悟、喜悟,实现智慧增长。

【关键词】 本源性问题 多思喜悟

数学的本源性问题是课堂的生长点,是启发学生思考的平台,具有典型性、示范性、启发性、导向性。而“多思喜悟”是新课改的重要理念,是实现“四基”目标中的“后两基”(基本思想方法、基本活动经验)的根本途径。如何引导学生“多思喜悟”,构建“多思喜悟”的数学课堂,笔者及团队经过三年的研究发现,“提出本源性问题,进行本源性教学”是促进学生深度思考、透彻感悟的有效途径。

一、课前挖掘本源性问题,促进教师思考领悟

本源性问题是关于本质、核心、根源的问题。数学教学中的本源性问题是关于某数学教学主题的本质根源问题,是学生在学习该主题过程中产生的朴素想法和内心困惑的真问题、源问题。它往往藏在显性知识的背后,是隐性的,若要把它挖掘、提炼、引发出来,需要教师课前做足基本功。

1.修炼个人基本功,提升学科素养,提高自身数学眼光和洞察力,增强教学智慧。如一提起“平均数”,你脑中就能立即反射出:“平均数”是一个统计量,是一个虚拟的数,它可能在“那组数据”中,也可能不在,它能代表一组数据的整体水平,它也会因“那组数据”中的任意一数据的变化而变化,遇到一组数据中有极端数据,用“平均数”去代表它们的整体水平不科学,“平均数”与“平均分”不一样。并能根据以上反射,预设出如下本源性问题:①“平均数”与“分数、小数、整数”一样吗?②为什么要学习“平均数”?③歌咏比赛时,为什么要去掉一个最高分和一个最低分,再求剩下数的平均数作该队的成绩?

2.与教材、教参进行深层对话。善于透过现象看本质,在不关联中找关联;能借助明线探暗线,在零散中建结构;能透过知识掘思想,在方法中寻价值。如 “有余数除法”一节内容,教师研读时,就不能孤立地解读教材中的例题和练习,而要整体地进行洞察,还要将它与已学的“找规律”沟通,从系统的角度设计本源性问题:①包含除、平均分分别是怎样确定余数的?②剩余的数与余数意义相同吗?余数为何不叫剩数?③余数组与找规律中的份(组)有什么联系呢?④余数有什么价值?然后在课堂上适时使用,能使学生顺利完成“余数”知识结构的构建,架起“找规律、循环、排列、除法”之间的交互式立交桥。

3.站在儿童的角度与教材、教参对话。善于儿童首位思考,能把握学生学习该主题的起点、盲点和困惑点,预见或预设学生的课堂生成,确保课堂能引导和发展学生的朴素想法和朦胧感觉。如“乘法分配律”一课,教师需跳出顺风顺水、热闹繁华的模式,而要站在学生的角度与教材、教参深度对话,把学生初学时的疑惑设计成本源性问题提出来,助学生把分配律学懂悟透。现以“102×46=100×46+2×46=4600+92=4692”为例,学生存在两大迷惘:①明明“102×46”只一个乘法算式,干嘛要弄成 “100×46”和“2×46”两个乘法算式?②“102×46”中只有乘号,而变成“100×46+2×46”后出现了“加号”,“加号”是哪来的?笔者在教学此处时,首先将上述两大疑惑当成两个本源性问题,引发学生讨论。然后追问“你能用自己的方法解释上述两个问题吗”?有学生用乘法竖式原理解释,把“102×46”的竖式计算过程(如图1),改写成横式,就是“2×46+100×46”,与乘法分配律完全一致;也有学生用数形结合解释(如图2),把“102×46”看作是在计算“长方形面积”,把长分成“100和2”两段,就变成了两个长方形,那大长方形面积等于两个小长方形面积之和,所以该用“100×46+2×46”来计算;还有学生解释,这样做是把原来需要竖式计算的,变成了可直接口算,虽然增加了运算步骤,但降低了运算难度,这样做的前提是“得数不变”。

二、课上提出本源性问题,促进学生思考感悟

教师要以课堂为阵地,根据课堂状况适时使用预设好的本源性问题。本源性问题的出示,要因教学主题、学生情况、课堂状态、现场需求而定。

1.上课开始即展示。将本源性问题作为串联起全课的核心问题,如著名特级教师黄爱华在教学“百分数的认识”一课时,上课伊始,即根据学生的疑问,梳理出“什么是百分数”“百分数是个什么样的数”“为什么要学百分数”三个本源性问题(或称大问题),让学生自主钻研、合作探究、交流思辨,效果十分好。

2.课中及时出示。将本源性问题作为课堂的爬坡点,让学生思维来一次上坡起步,提升新高度。还是以“百分数的认识”为例,著名特级教师刘松在学生知道了“什么是百分数、百分数长什么样”后,突然提出:①学了分数,干嘛还要学百分数?②生活中有千分数、十分数、万分数等,为什么人们独爱百分数?让学生讨论争辩,最后在教师的点拨下,学生悟懂了:分数既可表示数量,又能表示倍比关系,具有双重功能,而百分数只具有表示倍比关系这一重要功能,当遇到只需表示倍比关系时,用百分数不但不会产生歧义,而且方便理解、易于比较,这是其一。其二,生活中我们见得最多的是两位小数,与它互通过来就是百分数,加之用十分数表示倍比关系太粗略、不精确,用千分数又太细小、太烦琐,而只有百分数才是最恰当的。

3.课尾隆重推出。课尾推出本源性问题,犹如往沉寂的课堂投放一枚震撼弹,冲击了学生原认知结构,推动着学生重组思维,助推学生完成知识结构的“同化”。如笔者在教学“平行四边形面积计算”一课时,在学生推出平行四边形的面积公式后,抛出本源性问题:①长方形的面积由相邻的两条边(长和宽)相乘就可以得到,为什么平行四边形的面积用相邻两条边相乘却不可以,偏要用根本就未出现的高去乘,其道理何在?②把一个平行四边形的框架压一压,如图:两个平行四边形的内角和相等(都是360°), 周长也相等,为什么面积会不一样呢?

让学生回到“面积”的初始概念去探讨,原来决定面积大小的是二维的长和宽,所谓宽应该是图形某方向上两条外边线间的垂直距离,它与对应外边线构成90°的夹角,为研究方便,数学上将之称为“高”,“高”是隐藏在图形里、影响面积大小的核心要素。而另一个方向上的斜边,因与已知边的夹角不是90°,所以它不能与已知边配成“对(二维)”,算面积时不能将之直接相乘。事实证明,这样的教学处理,对学生来说可谓刻骨铭心,学生不但牢固建起了平行四边形面积公式的模型,而且知道了“为什么会这样”的根源。

三、课堂生成本源性问题,促进师生思考顿悟

智慧的生长来自问题的发端,而课堂问题,有的来自课前预设,有的源于课堂生成。课堂上,学生偶而灵感一闪,生成的朴素想法、朦胧感觉以及闹心感受,最是直指教学主题的本源和核心,教师若加以梳理、提炼、归结,就会生成一个个“抓心”的本源性问题,引发学生思维碰撞,使学生醒悟、顿悟甚至大彻大悟。

1.营造宽松安全的心理环境,激励学生质疑,生成本源性问题。课堂上,教师要用激励性、包容性、启发性的语言,营造出民主、和谐、宽松的氛围,设置质疑问难环节,交给学生“举反例、类比、推理、换角度、变维度”等质疑问难的方法,留足空间,给足时间,让学生表达自己的想法,表征自己的感觉,生成本源性问题。

如在教学“三角形的分类”一课时,待学生理解三角形分类的标准、方法和结果后,安排学生质疑问难。师:关于分类,你们还有没有疑惑或者不明白的地方,提出来,我们共同讨论。生:直角三角形中有两个锐角、一个直角,锐角比直角还多一个,干嘛要叫直角三角形?同样,钝角三角形中有两个锐角、一个钝角,锐角比钝角还多一个,为啥要叫钝角三角形呢?

这真是直指本源的好问题!于是,笔者大声说:是呀!这是为什么呢?大家分组讨论。通过激烈辩论,学生明白:数学名称不仅是个代号,更是个性特征的体现,分类或取名主要是看它与众不同的特征,即独有特征,如直角三角形中的“那个直角”、钝角三角形中的“那个钝角”,都是它们独有的、区别于其他三角形的特征,所以取名直角三角形、钝角三角形,而锐角三角形只有锐角,所以只能叫锐角三角形;如果按照“2>1”的思路给三角形命名,就会都叫锐角三角形,干嘛还分类呢?

2.提升自身课堂阅读能力,把学生朴素想法、朦胧感觉、闹心冲动,变成本源性问题。教师要不断丰富自己的课堂智慧,提升自己课堂阅读的水平,善于从学生的眼睛里、举止上、言语中,挖掘学生问题,通过追问、补问、逼问,将它们变成课堂的本源性问题。如笔者在教学数学广角 “找次品”一课时,当教学完“总数3个,1次可以找到次品;总数4~9个,2次可以找到次品;总数10~27个,3次可以找到次品……”时,归纳总结出:每次都是把物品尽量分成3份,这样就能尽可能快地找到“次品”。此时,笔者观察学生,很多学生眼含迷惘,有学生欲言又止,也有学生把手举起又放下,这说明学生心中有想法。师:我知道同学们心中有想法,有不服气,谁愿意把自己的不服气说出来?生:我不明白,为什么是分成3份,不分成2份、4份、5份?师:是呀!分的份数越多,每份个数就会越少,不是更快吗?

朴素的想法,经过教师“分的份数越多,每份个数就会越少,不是更快吗?”的诱误提醒,学生的思维一下聚焦了起来,经过几个回合的思辨,“找次品”的原理学生渐渐理解:①要确保找到次品,需排除“凑巧”因素,按“全都不凑巧”去研究;②要先分成“份”,按“份→小份→小小份→小小小份→……→3个→次品”的思路去探究,不能程序不清,“份”“个”混搭;③若分成3份,天平两端每次可以放2份,天平外还有1份,用“称”配合“推理”,一次就能确保淘汰掉2份;若只分成2份,则每次只能淘汰1份;若分成4份、5份或者更多,天平外就会有2份、3份甚至更多,称2次才能确保淘汰3份,称3次才能确保淘汰5份……显然没有分成3份效率高。

课上到此处,学生的心中如拨云见日、茅塞顿开。

四、课后深化本源性问题,促进师生多思喜悟

“本源性问题”直指主题的本源、源头,紧扣主题的核心和本质,有些是灵感闪现瞬间的顿悟,有些是厚积知识与经验后的薄发,有些是苦思冥想后的感召,有些是交流互动中的电闪,课堂上不能完全产生或解决,需要课后的深化和升华。

1.在“回头看”中,反思本源性问题。回头看,是重要的学习方法和研究方法,也是反思最主要的方式。通过回头看,能帮学生找到知识之根,道理之源,焊接起新知与旧知的整体结构。现仍以“三角形的分类”为例,教师可以用这样的本源性问题,鼓励学生课后“回头看”:“为何每一个三角形至少有两个内角是锐角”“你能画出或摆出有两个直角或两个钝角的三角形吗”。让学生课后实践摆画,自主得出:无论怎样摆,始终不能得到有两个直角或两个钝角的三角形,因为要想画出或摆出三角形,必须要有两个锐角来帮忙,大三角形是这样,小三角形也是这样,冥冥之中,仿佛有一种命运在安排,任何三角形都一样。这样的回头看,既内化了学生对三角形“角”的进一步认识,也为学习三角形内角和积累了经验。

2.在生活中,挖掘本源性问题的另类价值。带着数学的本源性问题,到生活中去找原型,不但可以培养学生的数学眼光,学会数学思考,还可以体验为什么要数学化,数学化的价值在哪里。如“三角形的高”的教学,教师要求学生课后在生活中去找“高”的原型,探究生活中的“高”与数学上的“高”的区别。

通过调查分析、查阅资料,学生发现:生活中的高是垂直方向上的长。而数学上的“高”是进一步研究图形的参数,针对具体的三角形来说,就是上方顶点与下方边线间的垂直距离,左方顶点与右方边线间的垂直距离,右方顶点与左方外边线间的垂直距离,一共有3条;再看平行四边形,它上下方向边线间的垂直距离是高,左右方向边线间的垂直距离也是高,共有两类,每类又是分别相等的,每类又分别掌控着两条外边线的命运;但梯形却不一样,只有互相平行方向上的两条边线间的垂直距离才是“高”,不平行的边线间的垂直距离,因其距离不等,却不能叫“高”。而一般四边形,我们根本不去研究它的“高”,因为其不能为进一步研究图形提供帮助。由此看来,数学上的“高”与生活中的“高”的交集是“垂直”,不同点是生活中的“高”是垂直方向上的长度,数学上的“高”是隐藏在图中的、控制着边线距离的一个量,它随着方向的变化而变化,为进一步研究图形而设定,它是对生活中的“高”的一种抽象或数学化,对进一步研究图形价值巨大。

作为数学教师,我们一定要认识到“本源性问题”是巩固数学基础知识、形成数学技能的“蓝本”,是数学思想方法的重要“载体”,是培养学生数学能力和创新意识的“桥梁”。教学中,我们要充分利用数学的“本源性问题”,使学生获得有价值的副产品,帮助学生透彻理解问题的实质,寻求问题之间的联系,把握知识的来龙去脉,实现课堂上师生共同的“多思喜悟”。

(四川省仪陇县新政镇小学校 637676)

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