PBL 在数学教学中对小学生问题意识的培养

周明瑶 刘树仁

(吉林师范大学,吉林 四平 136000)

小学是学生接受数学教育的启蒙阶段,小学阶段能否打牢坚实的基础,直接关乎学生数学学习的兴趣和未来在数学思维上的创新。新修订的《义务教育数学课程标准(2022 年版)》中明确指出,数学课程目标是要培养和发展学生的“四能”,而学生“四能”的提高就紧密围绕着问题意识的培养。传统惯用的教学模式与方法已经不能满足课程改革对学生高阶能力发展的需要,本研究将基于以问题为核心的PBL 教学法,从数学课堂的各个环节中分别探讨其对小学生问题意识的培养。

一、让问题走进数学课堂

问题是学生在学习过程中产生的困惑,是对周围事物或现象的疑问。这种困惑或疑问往往是多方面原因形成的,并且在学习过程中不断深化,形成多个“问题”,即多个矛盾或疑惑。问题意识是指学生在学习过程中发掘问题的探究性学习思维意识,具备较强问题意识的学生在学习过程中思考的角度和范围都会比其他问题意识较弱的学生更加扩展,而这种意识对学生数学综合能力的发展具有重要意义。同时,提高学生的问题意识有利于创新思维的培养,这正顺应了教育改革的要求。因此,在数学教学中培养学生的问题意识十分必要,让问题走进数学课堂是大势所趋。

二、PBL 教学法——提升问题意识的良方

(一) PBL 运用于小学数学课堂中的意义

小学生的年龄阶段决定了他们是好奇心重且求知欲望强烈的群体,并且小学阶段是学生感知、注意、记忆和思维等心理特点的快速发展期,在此期间学生的记忆力、思维能力等都能通过外界力量改变,他们同时也具有较强的可塑性。教育者要把握住宝贵的教育时机,及时教学,见机施教。

问题意识的培养离不开教师的正确引导,换言之,培养学生的“问题意识”就是引导学生的积极思维,让学生能敏锐发现和提出问题,有效解决问题。这里说的“问题”不能是浅显无意义的提问,要让学生问出兴趣、问出深度、问出亮点,逐步走向创新。数学是注重问题解决的学科,但在实际课堂中真正做到“问题”核心的占少数。导致这种偏差主要有两种情况：一是从教几十年的老教师,自身的传统教学方法和理念根深蒂固,一时难以改变。二是部分接受能力较强的教师认同课程改革要培养学生问题意识这一理念,但不知道如何引导学生积极的问题思维。那么针对第二种情况,如何在数学课堂中培养学生的问题意识?PBL 教学法是良方。

(二) PBL 教学法

PBL (基于问题的学习,Problem-based Learning) 在20 世纪70 年代由麦克马斯特大学的巴罗斯(Howard S.Barrows) 教授首次在医学教育中提出[1]。由于其在医学教育方面取得的良好成效,之后被许多其他学科领域作为一种新型的教学法引进,并得到快速发展与普及。我国的刘儒德教授定义PBL 是一种以建构主义学习理论、情境认知理论为基础,以小组协作、教师提供资源获取的途径为指导的学习方式,是让学习者解决拟真情境中问题的一种教学模式[2]。PBL 强调以“问题”为核心,创设问题情境,提出驱动性问题,通过小组合作和自主学习的方式,引导学生主动探究,进而解决驱动性问题,取得成果。PBL 教学法把“学生提出问题”和“学生解决问题”联系在一起,强调以“发现—解决问题”为中心,在学生提出问题后,教师及时引导他们采用恰当的方法解决并取得成果。从提出疑问到分析问题、解决问题再到创新,不断提升学生的认知能力和综合素质。

三、在PBL 各环节中培养学生问题意识

研究基于小学数学课堂教学的基本流程,在考虑学生身心发展特征和PBL 教学法特点的基础上,将课堂教学划分为六个前后相续的环节：营造氛围、创设问题情境、组织分工、探究解决问题、展示汇报成果、反思评价。由此展开各教学环节中小学生问题意识的培养。

(一) 营造宽松氛围,保护学生信心源,使学生“敢问”

良好的课堂环境有利于学生全身心投入学习中去,这里的“课堂环境”包括物质环境和心理环境。课前准备充足的教学用具、合理安排的学生座位、保证教室明亮通风等,都属于物质环境范围。在课堂的心理环境方面,教师要明确数学课堂不仅是传播数学知识的过程,同时也是师生沟通灵魂、交互情感和思想交融的过程。在课堂中构建民主平等的师生关系和生生关系,营造宽松的教学与学习氛围,能很大程度减轻或消除学生的畏惧心理,有效保护学生提问的信心源。根据小学生身心发展和认知规律可以发现,这一阶段的学生好奇心重,有发问意识,并且对于感兴趣的问题有着强烈的解决欲望,同时他们都十分渴望被教师给予关注和肯定。这些特点提醒教师：正是培养问题意识的好时机。

对于学生课堂中的各种疑问,教师都要宽容对待,鼓励学生大胆发问,尊重学生的想法、意见,即便学生提出的问题毫无意义,抑或漫无边际,教师都不要轻易进行否定性评价或粗暴地加以训斥,应耐心提示,适当鼓励,引导学生变换角度思考,保护学生的积极性。信心是学生成长的基石,有信心提出问题就成功了一半,要使学生树立起“有问题就是会思考的好孩子,问错了也不会受到大家的嘲笑”的观念,使每名学生都能在和谐的氛围中勇敢发问。

(二) 创设问题情境,激发学生求知欲,使学生“想问”

美国心理学家布鲁纳说：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”苏霍姆林斯基也说过:“在人的心灵深处都有一种根深蒂固的需要,这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。”[3]要想让学生主动提出问题,首先要创设一个有利于激发学生思维、活跃课堂气氛的问题情境。“授人以鱼,不如授人以渔”,数学教学不能延续传统的一味灌输,要教给学生方法,而对于提问方法的培养,首先要使学生“想问”。

数学问题的解决动力源于思考,思考即对未知的质疑,质疑是解决问题的导火索,是学生学习的动力源泉[4]。因此,在教学活动中,教师要注重为学生提供良好的发问契机,即合适的问题情境。基于PBL 的数学课堂教学中,问题情境的设计应遵循启发性、生活性、趣味性和冲突性这四个原则。教师要将关注重点放在学生的思维活动上,分析揣摩学生“想问”的可能情况,引导学生思考的方向,保证学生的发问质量[5]。同时,问题情境的设计要立足真实的生活情境,把实际生活中的问题引入课堂,要针对学生已有认知与新知识之间的冲突,触动学生的认知结构,在心理上产生悬念。

例如：在教学简便运算的内容时,可以进行“师生竞赛”游戏,教师给出题目(用学生现有知识解决起来很复杂,需要运用简便方法运算的题目),比谁算得快。每次教师都获得游戏胜利,这时学生就会产生疑问：“为什么题目这么复杂老师却算得这么快?是不是有简便方法?”使学生自发产生求知欲望,从而促使其主动分析、挖掘其中存在的知识规律。

(三) 灵活组织分工,引导学生分析,使学生“会问”

教师要引导学生初步分析数学问题。对于复杂的问题,要体现问题解决的层次性,可以将其分解为若干个小问题,指导学生逐步深入。PBL 的任务主要通过学生自主探究和同伴间合作的方式达成,这既是方法也是目的[6]。教师要将学生分为若干个能力水平相当的小组,在分组方面遵循“组间同质,组内异质”的原则。小组内部可以自主推选出组长、数据记录员、监督员、成果汇报员等各项分工,保证小组任务有序进行。学生会在完成小组任务的过程中学会资源分享、资料搜集、数据整理、相互启发和动手实践等技能。在整个过程中,教师要用恰当的语言启发学生思考。对于学生在自主探究分析过程中提出的阶段性问题,教师也要帮助学生分析并做出适当解答,在解答过程中要注意运用恰当的方式启发学生思考,不要直接给出标准答案或结论,而应让学生自己分析问题所涉及的概念、定理或知识的内在联系与规律等内容后,再给予适当提示。

(四) 深入探究解决问题,使学生“问”后能“解惑”

我国汉代教育家王充说“学之乃知,不问不识”,并主张“极问”和“问难”,反对信师是古[7]。小学生问题意识的培养要形成一个完整的闭环,不能只注重问题的生成,忽视问题的解决。在PBL 以上几个环节中,学生都或多或少地领悟到了提问的魅力,也有意无意地提出了一些问题,那么如何“解惑”就成为教育者要着力解决的问题。古人云“师者,所以传道受业解惑也”,传统教学法中承担答疑解惑任务的是教师,但PBL 中主要问题的“解惑”工作需要学生完成。学生要做问题的“解决者”而不是练习活动的“反复执行者”,在整个PBL 教学中,学生为解决自己的疑惑而探究,通过小组协作在主动学习中掌握知识并学会运用。

但在实际课堂中,教学可能不如教师预想的那么顺利,在学生自主探究解决问题的路径时,会有部分学生觉得“无能为力”,这种无力感会产生于教学的各个阶段,这时就需要教师及时引导,防止学生产生习得性无助。学生有疑问而没有机会提出或提出了却得不到解答都是不正常的,甚至一定程度上是教师的失职行为。学生的阶段性成果与探究活动本身是相互促进、良性互推的关系,教师要保证学生的每个阶段性小问题都能得到及时解决。

(五) 汇报展示成果,使学生“问”出成就感

成果汇报和展示是学生问题意识培养的收尾环节,也是学生解决问题的最后一个步骤。这一环节需要每个学生小组派出一个代表,即小组分工中负责这项任务的汇报员,向其他小组和教师汇报小组的成果。这里的成果可以是一份解决问题的方案、口头汇报,也可以是一件具体的设计作品,成果的形式与教学目标和驱动性问题的形式密切相关。由于PBL 中提出的多为劣构问题,学生可以通过探究生成多元的问题解决方案,没有绝对的对错,可以更开放性地培养学生的问题意识,让学生走向创新。汇报过程不仅可以肯定学生的探究收获,还能让各个小组看到彼此的优缺点,并在合作和竞争中相互促进。学生展示自己小组独一无二的探究成果,会生出强烈的成就感,从而更乐于再次参与探究,鼓舞学生下次再“问”的信心,这就自然形成了学生问题意识培养的良性循环：想“问”—会“问”—“问”出收获—想再“问”。同时,通过实际操作和成果汇报,学生能切实体会到数学知识在问题解决中的运用,这也是PBL 的价值追求。

(六) 多元评价反思拓展,启发学生“问”得更好

各小组汇报完毕后,教师一定要及时给予学生评价和反馈。PBL 的教学评价设计要坚持多元化,注重对学生多角度的评价,允许多主体参与评价,运用多元的评价方式。第一,不能对学生取得的成果采取绝对性评价。PBL 的驱动性问题可以有多种解决方法,要从多角度考量学生的课堂表现和成果呈现,杜绝可能打击学生信心的绝对性评价语言。第二,允许学生作为评价主体。PBL 要区别于传统单一的教师评价方式,重视组织学生互评和自评。往往参与到评价中来的学生更能对自己的优缺点有清晰的认知,更容易进行有效反思。第三,小学生心理特征的一个突出特点是渴望得到教师或同伴的关注和评价,而枯燥的评价方式会削弱学生的热情。因此,教师可以通过眼神、手势、口头表扬等多种方式对小学生在课堂各环节中的表现做出及时的鼓励与引导。

这一环节也是对问题进行拓展延伸的好时机。学生在探究主要问题的过程中免不了会产生一些其他与主题有关或无关的新问题,这些细小的新问题如果没有得到及时引导和解答,就会成为学生学习路上的绊脚石。因此,教师要在PBL 教学的最后环节对这些中途生成的拓展问题进行及时疏导答疑,并以本次教学的主要问题为出发点,对知识进行适当的拓展延伸,以扩大整个PBL 教学过程对学生问题意识、推理能力、反思意识等高阶技能的培养面。让学生在反思回顾、拓展思维的过程中获得成长,在今后的学习中敢发问、善提问,形成螺旋上升的良性循环。