小学数学知识建构教学的问题导向:从结构化走向非结构化
——以《用1 ~6 的乘法口诀求商》的教学改革为例

2022-04-08 00:10郑玉勇
兵团教育学院学报 2022年5期
关键词:口诀数学课铅笔

郑玉勇

(南京师范大学附属邗江实验小学,江苏 扬州 225100)

管理学认为,决策问题按照结构化程度的不同,可以分成结构化问题、非结构化问题和半结构化问题三种类型。结构化问题是相关要素及其关系是明确的决策问题,非结构化问题是相关要素或者其关系不明确的决策问题,半结构化问题则是介于结构化问题和非结构化问题之间的决策问题。

在目前的小学数学教学中,学生面对的问题几乎都是结构化问题,条件不多不少,关系简单明确,解题思路唯一,解决模式固化。诚然,结构化问题的教学非常重要,可以使学生掌握基础知识、基本思路和基本规律,培养基本思维能力,形成基本的解决问题模式。但因为其教学目标定位的“先天不足”,只能培养受教育者的低阶思维和基本素养,离现代社会对人才的要求相去甚远。

众所周知,在现实生活中,我们遇到的问题多是非结构化问题,其信息杂乱无章,要素不明确,关系不清晰,解决时要经历整理、甄别、比较、取舍、决策等复杂过程。而非结构化问题的教学,正是通过设置真实问题情境或模拟真实情境的复杂情况,让学生在真实情境中提出问题、发表观点、提出设想、验证假设、合作交流、改进观点,引导学生作为研究者去自主研究、思考、决策、解决问题,发展高阶思维,培养创造能力。从培养生存本领、适应社会需求的人才这一长远目标出发,我们的教育要培养的是能独立思考、自主决策、有办法、有创见地解决面临的困难和挑战的人,就必定要将教育重心放在培养教育对象的高阶思维和核心素养上。当前占据主导地位的结构化问题教学显然无法胜任这一历史使命,因此,小学数学课中的问题教学需要从结构化问题走向非结构化问题。

下面,笔者以苏教版小学数学二年级上册《用1~6 的乘法口诀求商》的教学改革尝试为例,谈谈如何使数学问题的教学从结构化走向非结构化。

一、夯实基础:小学数学课中的结构化问题的教学

在目前的小学数学课中,数学问题主要就是结构化问题,即条件给定、答案唯一的数学问题。结构化问题的教学通常采用设置简单情境、交流解题思路、尝试解决问题、总结方法规律、进行巩固练习等步骤,它可以帮助学生形成问题解决的基本思路和模式,培养初步的逻辑思维能力。但如果始终停留在结构化教学上,不断地进行低水平的重复练习,不仅会让学生产生厌烦心理,而且无法培养学生的发散性、创造性等高阶思维。《用1~6 的乘法口诀求商》这一课,在传统教学中,通过设置问题情境,学生通过思考、交流、列式解决,会用乘法口诀反过来想除法算式的商,就达成了教学目标。

场景一:

师:5 张表扬卡可以换一支铅笔。本学期,明明通过努力获得了20 张表扬卡,最多可以换几支铅笔?

请同学们先自己解决,再在小组里向小伙伴介绍自己的想法。

学生代表汇报:

生1:我的列式是:20÷5,因为四五二十,所以20÷5=4(支)

生2:我是想4×5=20,倒过来20÷5 就等4。

生3:(板书:20÷?=5),我是想20 除以几等5呢?(板书:4×5=20),因为4 乘5 等于20,所以20除以4 就等于5。

生4:我把20 分成2 个10,再把每个10 分成2 个5,一共4 个5,每5 张换一支,所以能换4 支铅笔。

生5:可以直接把20 分成4 个5,分成两个10反而麻烦。

师:大家通过想乘法口诀“四五二十”算出了20÷5=4。

场景一中,学生研究的是结构化问题,它的条件固定,答案也唯一,其优点是便于总结出计算方法和规律,学生很快就掌握了用乘法口诀“四五二十”来求得20÷5 的商的方法。传统教学中,接下来会通过不断重复类似的练习让学生巩固口诀求商的方法,但事实上学生的最近发展区已经达到了口诀求商的水平,这样的教学其实是低水平的重复,耗时低效,遏制了学生的思维发展。下面必须要在这个水平上继续深入,引导学生进行拓展性研究,我们可以设计半结构化问题。

二、巧妙过渡:小学数学课中的半结构化问题的教学

在小学数学课中出现的半结构化问题有:条件确定但答案不唯一的问题,条件多余的问题,条件或问题不完整的问题等。这类问题有一定程度的开放性和复杂性,契合学生的个性化发展,可以培养学生发散性思维,这是从结构化到非结构化的过渡,可以让孩子通过这个台阶跨越到更高水平。在《用1~6 的乘法口诀求商》的教学中,笔者设计了这样的半结构化问题:5 张表扬卡可以换一支铅笔。我想通过努力获得( )张表扬卡,最多可以换?支铅笔。让学生根据自己的知识水平,自主补充条件以解决问题。

场景二:

出示问题:5 张表扬卡可以换一支铅笔。我想通过努力获得( )张表扬卡,最多可以换?支铅笔。

师:你希望自己通过努力获得多少张表扬卡,最多可以换多少支铅笔?每个人想好张数,然后算出最多可以换多少支铅笔。完成之后,再在小组里互相交流是怎么算的。

学生独立思考解决,再在组内交流,向组员介绍自己的想法。

学生代表向大家展示自己的想法。

生1:40÷5=8,因为5×8=40。

生2:(板书)5、10、15、20、25、30、35、40,每次加5 张,这样列出来,可换8 支铅笔。

生3:50÷5=10,将50 分成 两个25,25÷5=5,5+5=10。

生4:100÷5=20,因为2×5=10,所以2 个10乘5 就是10 个10,也就是100。

场景二中,出现的是半结构化问题,它的条件半开放,答案不唯一。这样的问题有利于不同认知水平的学生开展个性化学习,大家从各自的已有认知出发,进行自主探索,就会产生更多不同的想法,再通过组内交流,分享不同的想法,进行思维的碰撞,拓宽解决思路,拓展认知范围。但半结构化问题的开放度还不够,必须要过渡到模拟或近乎真实情境的非结构化问题,以突破当前教学的瓶颈,培养学生的核心素养。

三、转向突破:小学数学课中的非结构化问题的教学

在小学数学课中,非结构化问题可以是条件和问题不给定、开放度更大的问题,或是情境复杂多元,需要甄别取舍条件、综合运用知识才能解决的问题等,这类问题能激起孩子的好胜心和求知欲,可以让学生在深入研究、积极对话、观点碰撞、合作交流等过程中逐步发展分析、综合、评价、创造等高阶思维,促进其核心素养的逐步养成。在《用1~6 的乘法口诀求商》的教学中,笔者按照知识建构理论,紧接着设计了非结构化问题:( )张表扬卡可以换一支铅笔。我想通过努力获得( )张表扬卡,最多可以换?支铅笔。在这个贴近学生现实的学习情境中,学生面对没有标准答案的问题,需要补充两个自定义的条件才能进行问题解决,这样思维的跨度更大。

场景三:

出示问题:( )张表扬卡可以换一支铅笔。本学期,我想通过努力获得了( )张表扬卡,最多可以换?支铅笔

师:现在几张表扬卡换一支铅笔请你自己定,你通过努力想获得多少张表扬卡也由你定,请你编好题后,自己列式解决问题,最多能换多少支铅笔。先独立设计完成,构思好如何表达自己的“观点”,形成个体的知识建构;再在小组里逐个向同学们介绍自己的想法和计算过程,小组同伴展开批判、质疑、提问、补充等多种交互活动;在此基础上,小组协作完成归纳与提升,合作制作展示小报这种人工制品,完成小组的知识建构。各个小组展示出多元化的观点:

第一小组:生1:30÷5=6(支),生2:45÷5=9(支),生3:81÷9=9(支),这三位同学用画小棒来表示思考过程,每5 根小棒表示5 张表扬卡,5 根一组地画。生4:80÷5=16(支),把80 分成两个40,40÷5=8(支)8+8=16(支)。

第二小组:生1:9÷3=3(支),生2:30÷5=6(支),生3:40÷4=10(支),生4:20÷5=4(支),因为5×6=30,5+5+5+5+5+5=30。。

第三小组:生1:50÷10=5(支),生2:40÷10=4(支),生3:9÷2=4 余1,9-2-2-2-2=1(张),每2 张表扬卡换一支铅笔,最多可以换4 支。生4:100÷5=20,20+20+20+20+20=100,100-20-20-20-20-20=0。

第四小组:生1:50÷5=10,15÷3=5,100÷100=1;生2:30÷5=6,81÷9=9,36÷6=6;生3:20÷5=4,40÷5=8,10÷5=2;生4:25÷5=5,9÷3=3,1000÷1000=1。

第五小组:生1:8÷4=2(支),生2:45÷5=9(支),生3:30÷6=5(支),生4:400÷10=40(支),用400 里的100 来算,100 有10 个10,40 个10 相当于40 支铅笔。

……

全班交流:学生到各小组进行学习和交流,每组留一位组员向前来交流的同学介绍问题、列式和算法,其他组员到别的组去学习,轮换进行。前来学习的同学可以提出问题、质疑或建议,大家进行分享、对话和改进。由此完成班级社区的知识建构:要求除法算式的商,可以通过想乘法口诀来解决。

场景三中,学生面对的是非结构化问题,其条件完全开放,自主探索的范围更广,研究方法也更多样,更有利于创造性思维的萌发。学生在独立设计问题、列式计算的基础上进行组内交流和制作展示小报,然后进行全班的走动式交流,大家在互相对话中学习和吸收到更多想法,并对其他观点想法进行提问、建议与评价。学生基于自己的最近发展区开展研究,其涉及的知识范围早已突破了传统教学的范畴,思维火花不断闪现,所收获的也远远超过教材的要求。

小学数学课中的问题教学,要从结构化走向非结构化,才能顺应时代发展的要求。教师要有敢于变革的勇气,不囿于以往的陈旧经验,不断尝试和摸索更有利于孩子发展的教学方法。在完成必要的基础练习后,一定要基于学生不断变化的最近发展区,设计开放的、相对复杂的、更接近真实情况的问题,以引导孩子提出更多样化、更高水平的想法,并在积极对话和协同认知中不断改进,磨练解决复杂现实问题的本领,培养高阶思维与核心素养,促进孩子的终身可持续发展。

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