“问题”:数学探究的核心动力

2017-07-26 19:39曹爱华
数学教学通讯·小学版 2017年7期
关键词:问题探究

曹爱华

摘 要:数学的学习过程是一个动态生成的过程,其核心是学生的自主探究促进知识体系的自我建构。在这一过程中,数学问题起着重要的作用:指向性的问题,引出探究方向;挑战性的问题,激发探究兴趣;递进式的问题,突破探究难点;开放性的问题,拓展探究空间。教者要准确抓住契机,巧妙设计问题,让“问题”成为数学探究的核心动力。

关键词:问题;探究;核心动力

笔者在南师附小听了贲友林老师的一节课,整节课贲老师只提了几个问题,就将整个课堂有效展开,探究目的明确,探究方式多元,探究过程高效,探究成果丰硕,令听课的教师很是震撼。这节课令笔者充分领略到数学问题对于学生探究的重要作用,经过笔者的实践与思考,有如下心得:

一、指向性的问题,引出探究方向

探究是有效数学课堂的关键因素,探究的有效展开需要明确的探究方向。学生顺利找到探究方向,是探究有效展开的基石。通过巧设指向性的问题,可以帮助学生把握研究的方向。

例如:贲友林老师教学《钉子板上的多边形》一课,在上课之始,抛出指向性问题帮助学生引出探究的方向:

师:钉子板上的多边形的面积可能和什么有关?

生1:与里面的钉子数有关。

生2:应该与边上的钉子数有关。

生3:我感觉和里面的钉子数、边上的钉子数都有关。

师:同学们有不同的观点,但是有一点是一致的,就是和钉子数有关,我们就来研究研究它的面积到底和哪些钉子有关,看这一组图形。

……

通过一个问题的抛出,利用学生的初步感知和生生之间的感知冲突,有效地引出了探究方向:钉子数(边上、内部、全部)和多边形面积的关系。自然、协调,水到渠成,为学生的进一步探究奠定了坚实的基础。

二、挑战性的问题,激发探究兴趣

问题的难易程度对于激发学生的探究兴趣有着重要作用,简单的问题并不利于激发学生的探究兴趣,具有挑战性的问题能让学生产生认知心理上的不平衡,能激发学生向着问题所指目标努力的心理驱动,这种强烈的心理暗示使得学生思维更加活跃,探究更加深入。

例如,在教学苏教版三年级《长方形的面积》时,有这样一个活动,用12个1平方厘米的正方形拼成一个长方形。学生拼得毫无兴趣。笔者适时改变了思路,提出一个问题:“你们能拼出几种不同的图形?能把所有情况都找出来吗?”学生的探究兴趣一下子激发出来了,有的学生大声喊出“能”。有的学生说:“老师,您等一下,先让我们摆一摆。”几分钟之后更是出现了激烈的争辩,有的说三种情况,有的说六种情况。双方分别说出了自己的道理,称有六种的同学说:“我是按照顺序摆的,可以摆成一排、两排、三排、四排、六排、十二排。”另一方说:“你是按顺序来的,可摆成一排和摆成十二排是一样的,都是长是12厘米,宽是1厘米,只是摆的方向不一样。”经过讨论,最终大家都认为是三种情况。

在上述案例中,从毫无兴趣到积极探究,再到激烈争辩,发生这一转变的关键就是一个问题的提出。一个具有挑战性的问题,激发了学生的探究欲望,促进了生生之间的思维碰撞。

三、递进式的问题,突破探究难点

“递进式的问题”就是在学生的认知过程中架设的不同“阶梯”,让它们循序渐进地攀登。它的本质是,让学生向最近的目标发展,逐步构建,自主生成,走可持续发展的道路。尤其是在学生进入探究困境时,直白的讲授效果往往不是很好,通过递进式的提问,引导学生经历自我否定和修正的过程,才能真正帮助学生走出困境,触类旁通。

例如:笔者在教学《数字与信息》这节课时,设计如下探究任务:给自己设计一个编号,可以在整个小学阶段使用,学号包含的信息有班级、性别、学号。学生初步尝试之后就提出班号、性别和学号可以表示出来,但是年级在不断变化,表示出来有困难。笔者提出如下问题:

师:“性别”你们是如何表示的?

生:我用“1”表示男生,用“2”表示女生。

师:你是怎么想到的呢?

生:因为刚刚学习的身份证号码中,单数表示男生,双数表示女生,所以就想到这样表示,我用两个数字表示更清楚。

师:确实这样更清楚。身份证号码可以用一生,给每位同学编号用六年应该也行吧?

生:身份证号码中的信息都是不变的,给同学编号,年级在不断变化。

师:身份证号码中只能看出不变的信息吗?能不能看出一些变化的信息?

(学生一番思索)

生:有,年龄可以看出来,年龄在不断变化。

师:从什么信息中可以看出年龄?

生:从出生日期可以看出,虽然年龄在不断变化,但是出生日期不会变化,可以推算出不断变化的年龄。

此时,就有学生喊道:“老师我会了,跟出生日期一样,我们进学校的日期放在前面就可以看出是几年级了。”有学生补充道:“不用日期,只要年份就可以了。”又有学生举手:“年份前面的20也可以不要了,省略不影响信息的表示,这样更简洁、更清晰。”

通过递进式问题架设桥梁,借助已有知识进行点拨,原本毫无头绪的问题迎刃而解。实际教学过程中,学生的探究经常会走入死胡同或者偏离正确的方向,学生会感到茫然无措。在这种情况下,帮助学生理清思路的核心是学生的自我否定、重新建构,教师巧妙设计递进式问题,是帮助学生从自我否定到重新建构的有效途径。

四、开放性的问题,拓展探究空间

开放性的问题促进数学思想方法的提炼和升华,更是数学思想方法拓展应用的有效驱动,有利于激发学生的探究兴趣,培养创造性思维。开放性的数学问题拓宽了探究空间,强化体验知识的产生与发展的过程,揭示了知识之间的联系及数学思想方法的实用性。

例如:筆者在教学《一一列举的策略》一课时,下课前提出了这样一个开放的问题:一一列举在什么地方还有运用,除了数学知识的学习会用到,在其他领域有没有运用呢?反馈的结果令人惊喜:

生1:在学习因数和倍数时,用一一列举找到了一个数所有的因数,用列举法找到了一个数倍数的特点。

生2:我爸爸给我讲数线段时,我就是列举一条一条的线段,没有做到一一列举,所以不成功。我爸爸给我讲了公式,但是我并不清楚公式的意思。昨天我通过一一列举,按顺序找出了所有线段,有了很多发现:(1)如果有n个端点,第一个端点可以引出(n-1)条线段,第二个端点可以引出(n-2)条线段,第三个端点可以引出(n-3)条线段,……倒数第二个端点可以引出1条线段,最后一个端点引出0条线段。所以线段总数就是(n-1)+(n-2)+(n-3)+…+1。(2)我爸爸讲的公式是n×(n-1)÷2,我把两个公式对比之后想到了高斯小时候算1加到100的故事,这两个公式表示的意思是一样的。

生3:有一个“鸡兔同笼”问题,我一直没能做出来,通过一一列举,我把这个题目做出来了。

生4:生活当中也有一一列举。我家去年装修,我爸爸预算装修总价时就是一一列举了所有步骤的费用,然后算出总价的。我的房间买家具时,爸爸妈妈给我预选了两张床和三张书桌,让我看看有几种组合方式,每一种需要花多少钱,我也是用一一列举的方法解决的。

……

开放性的问题有问未必有答,即使有答,答案也并非是唯一的、标准化的。它可以让仁者见仁,智者见智,最大限度地调动学生的积极性,开放性的问题把学生的数学思维加深拓宽,提高了学生的创新意识和创新能力。开放性的问题,给学生提供了更大的舞台,让每个学生的数学才能可以发挥得淋漓尽致。

数学问题的类型不仅仅是这几种,作用更是多元的,要充分发挥数学问题的重要作用,需要更多的教学智慧。教者要树立正确的问题意识,准确抓住契机,巧妙设计问题,指引学生找到探究的方向、路径和策略,让“问题”成为数学探究的核心动力,驱动课堂的动态生成和课外的拓展探究。

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