小学数学课堂中提高学生问题解决能力策略研究

2024-04-27 13:56王娟
考试周刊 2024年16期
关键词:问题解决能力教学策略小学数学

作者简介:王娟(1975~),女,汉族,山东青岛人,青岛重庆路第二小学,研究方向:小学数学教学。

摘  要:在小学数学课堂中培养学生问题解决能力对学生的全面发展至关重要。文章首先阐述了提高学生问题解决能力的重要性和深远意义,接着定义了数学问题解决能力并将其分类。研究重点放在了小学数学课堂提高学生问题解决能力的策略上,包括问题解决式教学法、教师的示范与引导,以及强化练习和反馈。问题解决式教学法鼓励学生通过讨论和自主探索来解决问题,教师的示范与引导则帮助学生建立解决问题的模型和思路,而强化练习和反馈则确保学生能够通过不断的实践和教师的及时评价来精进其问题解决技能。文章最后提出了一个评价与反馈机制,以评估策略的实施效果,并据此进行调整。

关键词:小学数学;问题解决能力;教学策略;问题解决式教学法

中图分类号:G63    文献标识码:A    文章编号:1673-8918(2024)16-0084-04

在当前教育环境中,提高小学生数学问题解决能力是教学改革的重点之一。问题解决能力不仅关系到学生数学学科的学习成效,更是学生终身学习和未来职业发展的关键技能。文章讨论了如何在小学数学课堂中通过具体的教学策略有效提高学生的问题解决能力,探索问题解决式教学法,分析教师示范与引导的作用并强调持续练习和有效反馈的重要性。通过对这些策略的研究和实施,旨在为小学数学教育提供实证基础和改进建议。

一、 提高学生问题解决能力的重要性和意义

提升小学生的数学问题解决能力对他们的认知发展和综合素质的提高具有十分重要的意义。在日益复杂多变的社会环境中,问题解决能力不仅是数学学科学习的关键,更是学生面对各类生活和学习挑战所必需的基本技能。通过数学问题的解决,学生可以学习如何分析问题、探究解决方法、评估结果并反思过程,这一系列能力的培养对学生形成系统的思考方式、逻辑推理能力和创新能力有着不可替代的作用。此外,问题解决能力的提高还有助于培养学生的自信心和自主学习能力,使其在未来的学习和工作中能够更加主动地面对和解决问题。在教育实践中,注重提高学生问题解决能力的教学策略,将有助于学生构建知识体系,促进认知结构的优化,为学生终身学习和全面发展奠定坚实的基础。因此,在小学数学教育中重视和提高学生的问题解决能力,是适应时代发展需求的必然选择,对培养学生适应未来社会的关键能力具有深远的影响和价值。

二、 学生问题解决能力的定义和分类

(一)数学问题解决能力的定义

数学问题解决能力是指个体在遇到数学问题时,能够运用数学知识和思维方法,通过分析、推理、计算等一系列认知过程,寻找并实施解决策略,最终达到理解问题本质、解答问题和验证结果的一种能力。这种能力不仅涉及对数学概念、原理和算法的理解和应用,还包括对问题情境的敏感性、策略的选择和运用以及解决过程中的自我监控和调整。在定义数学问题解决能力时,我们还需要考虑到个体解决问题时的创造性和灵活性,这包括能够根据问题的不同特点设计多种解决方案,以及在面对新颖或复杂问题时能够灵活转换思维模式,运用合适的数学工具和技术进行探究。有效的数学问题解决还要求个体具备良好的情感态度和价值观,比如对数学学习的积极态度、坚持不懈的精神和对解决过程的合理评价。数学问题解决能力的培养是一个长期、动态的过程,它需要在不断的数学学习和实践中逐步建立和完善。

(二)数学问题解决能力的分类

数学问题解决能力可根据不同的维度进行分类,以便更系统地理解和培养这一能力。从问题的性质出发,可以将数学问题解决能力分为两大类:程序性问题解决能力和概念性问题解决能力。程序性问题解决指的是在熟悉的情境中应用已知的算法和程序来解决问题,这类问题通常有固定的解题步骤和方法。而概念性问题解决则是指在新颖或非常规的情境中,运用数学概念和原理进行推理和联结,解决那些没有固定解法的问题。从解决问题的思维过程来看,数学问题解决能力还可以划分为直觉性思维和逻辑性思维。直觉性思维侧重于直观的感知和快速的反应,而逻辑性思维则强调步骤清晰、推理缜密。此外,根据问题解决过程中认知的要求,数学问题解决能力还可以分为三个层次:基本技能层次、应用分析层次和创新探究层次。基本技能层次主要涉及基础算法和操作技能,应用分析层次则要求学生能将数学知识应用到具体情境中进行分析和解决问题,而创新探究层次则要求学生能够在掌握充足的数学知识和技能的基础上,进行创新性的探究和解决更为复杂的数学问题。这种分类有助于教师在教学中针对不同层次和类型的问题解决能力进行有的放矢的教学设计和指导。

三、 小学数学课堂中提高学生问题解决能力的策略研究

(一)问题解决式教学法

1. 组织学生进行问题讨论

在小学数学课堂中,组织学生进行问题讨论是提高问题解决能力的一个有效方法。通过小组合作或全班讨论的形式,学生可以互相交流思路,碰撞出新的解题方法。问题讨论不仅促进了学生之间的思维激励和知识共享,而且還能增强学生的社交技能和团队协作能力。在讨论过程中,学生被鼓励提出问题、挑战假设、验证他人的解法并提供反馈,这种过程有助于学生建立批判性思维和自我反思的习惯。为了有效地组织学生进行问题讨论,教师需要精心设计讨论环节。首先,教师应选择具有适度挑战性且与学生现有知识水平相匹配的问题。其次,教师要创造一个开放和包容的讨论氛围,让所有学生都感到舒适,愿意表达自己的观点。此外,教师应当对讨论进行适当引导,确保讨论的质量和效率,防止讨论偏离主题。在讨论的最后阶段,教师需要指导学生总结讨论内容,提炼有效的策略,并对解决问题的过程进行反思。通过问题讨论,学生能够学习如何协作解决问题,理解多种解题策略的优劣,以及如何在集体智慧的帮助下,提升个人的数学问题解决能力。此外,这种互动的学习方式也能够激发学生的学习兴趣,增强他们在数学学习中的参与感和成就感。

2. 教师引导,学生自主探索

教师的引导旨在激发学生的好奇心和探究欲,帮助学生构建起解题的思维框架,而后让学生在这个框架内自主地探索解决问题的路径。这种教学策略能够使学生在享受探索的乐趣的同时,培养独立解决问题的能力。为了促进学生自主探索,教师应当精心设计探索活动,提供必要的资源和工具,如操作材料、实验设备等。教师还应当根据学生的反应适时提出引导性的问题,帮助学生思考,但要避免直接给出答案。在整个自主探索的过程中,教师要观察学生的探索过程,及时给予正面的鼓励和必要的支持,在学生遇到困难或挫折时,教师的鼓励尤为重要。学生在自主探索的过程中,不仅能够学习到数学知识,更能够在实践中习得解决问题的策略和技巧。这种学习方式有助于学生建立起问题解决的自信,养成主动学习的习惯,这对他们的长期学习和发展极为有益。

(二)教师的示范与引导

1. 教师的问题解决模型示范

在小学数学教学中,教师的示范是指导学生学习问题解决技巧的重要环节。通过示范,教师可以向学生展示如何一步步分析问题、构建解决方案,并有效执行这些方案。在教师的问题解决模型示范过程中,教师会运用思维aloud(即边思考边说)的方式,让学生能够清楚地了解解决问题时所涉及的思维过程。这种示范不仅传授了具体的数学知识和技能,而且揭示了应对问题时的思维策略,如何将问题分解为更小的部分,如何设置中间目标,以及如何检查和纠正错误等。有效的示范需要教师有明确的目标和周密的计划。在示范前,教师应选择合适的问题,确保这些问题能够覆盖学生需要学习的关键概念和技能。示范时,教师需要确保所有学生都能看到示范过程,并保持学生的参与感和兴趣。同时,示范过程中,教师应该不断地问问题,激励学生思考,鼓励他们预测下一步或提供可能的解决方案。此外,教师的示范还应该包括对解题策略的反思,强调为何采用某种方法,以及在遇到类似问题时如何调整策略。通过这种方式,学生不仅学习到解决数学问题的具体方法,还在认知上建立了解题过程的框架,为日后遇到新问题时能够独立思考和解决问题打下了基础。

2. 教师的适时引导与反馈

教师的适时引导与反馈是教学过程不可或缺的部分,对小学生在数学学习中形成正确的问题解决方式至关重要。适时的引导有助于学生在遇到困难时找到正确的解题方向,而及时的反馈则能帮助学生认识到自己解题过程的优点和不足,从而进行调整和改进。引导要求教师根据学生解题时的实际表现和需求提供帮助。教师可以通过提问、提示或提供解题思路的部分信息来激发学生思考。引导的目的是让学生在思考中前进而不是替学生解决问题。例如,当学生解决问题陷入僵局时,教师可以通过提问引导学生回顾问题的关键信息,或者提示学生回忆之前学过的类似问题的解决方法。反馈是学习过程的调节剂,它可以是正面的,强化学生的正确行为;也可以是建设性的,指出学生的错误并指出改进的方向。在给出反馈时,教师应该具体、及时且富有建设性,应避免模糊不清或延迟过长的反馈。教师的反馈应当能够帮助学生理解在解题过程中发生了什么,为什么会出现错误,以及如何避免同样的错误再次发生。教师的适时引导与反馈不仅能够促进学生对数学概念的深入理解,更能够培養学生独立思考和自我纠正的能力,这些都是提高学生数学问题解决能力的关键因素。

(三)强化练习和反馈

1. 不断的探究和尝试

通过持续的实践,学生可以在不断试错和修正中深化对数学概念的理解,并提高解决问题的技巧。在这一过程中,教师应鼓励学生秉持探索精神,通过实际操作、实验或模拟来探究数学问题。比如,设想小学生正在学习分数的加减。教师可以设计一系列的分数加减问题,让学生尝试自由解答。在这个活动中,一个学生可能将两个分母不同的分数直接相加,结果自然不正确。此时,教师并不立即纠正,而是让学生与同伴分享他的解题方法,并鼓励其他学生提出自己的想法。这种互动将引发更深层次的讨论,学生们可能会开始尝试找到分母相同的两个等价分数,然后进行加法操作。这种不断探究和尝试的过程,让学生不仅学会了正确的分数加法方法,还理解了分数加法的本质。

2. 对学生练习的及时评价和反馈

对小学生来说,及时的评价和反馈是他们学习过程中的重要指导。在数学练习后,教师的及时反馈可以帮助学生认清自己的强项和弱点,进而指导他们在哪些领域需要更多努力。有效的反馈应当具体明确,指出学生在解题中的具体错误,并提供改进的策略。以一个真实的课堂情景为例,学生们完成了一组关于几何图形面积计算的练习题。一个学生在计算矩形面积时,错误地将边长的数值进行了相乘,而没有考虑到单位的转换,最终导致答案出现了错误的单位。教师在检查作业时发现了这一错误,并及时与学生进行了一对一的沟通。教师首先肯定了学生掌握了相乘的步骤,然后指出了单位转换的重要性,并通过示例向学生展示了如何正确进行单位转换。在接下来的几何课上,教师又安排了一些涉及单位转换的练习题,并让这个学生在黑板上演示解题过程,帮助他巩固了这一概念。通过这种具体而及时的反馈,学生能够明确自己在数学问题解决过程中遇到的具体障碍,并在教师的指导下采取适当的方法进行修正。这样的经历不仅加深了学生对数学知识的理解,也让他们体会到了成功解决问题的成就感。此外,这种反馈机制还能够培养学生自我评价的能力,使他们在未来遇到问题时能够更加独立和自信地去解决。

四、 策略实施结果的评价和反馈

(一)设计评价体系

在教育实践中,精心设计的评价体系是评估学生学习成果和教学策略有效性的关键。小学数学课程的评价体系需结合定量评价和定性评价,以全面了解学生的学习进度和理解深度。一个好的评价体系会覆盖学生的知识掌握、技能应用、思维发展和情感态度等多个方面。

例如,教师为小学数学制定了多层次评价体系。在知识层面,教师通过定期的测验和考试来评量学生对基础概念和公式的记忆与理解。在技能层面,则通过应用题和问题解决活动来衡量学生将理论知识运用到实际问题中的能力。在思维层面,教师通过观察学生参与讨论的方式、问题解决的过程以及创新性思考的表现来进行评价。而在情感态度层面,则通过学生的参与度、合作态度以及课堂行为来体现。在这个评价体系中,教师设计了多种工具来收集数据,包括但不限于自制的测试题、标准化测试、学生作品的集合、同伴评价以及自我评价表。通过这些数据,教师不仅能够获取学生的学习成绩,还能洞察学生的学习过程、策略使用情况以及态度变化。

(二)评价结果反馈

评价过后,及时和有效的反馈是帮助学生改进学习、提升成绩的重要环节。在小学数学教学中,反馈不仅应当指出学生的不足,还应当强调学生的进步,激励他们继续努力。教师需要将评价结果转化为能够促进学生学习和成长的信息。一位小学数学教师在进行了一次单元测试之后,不仅仅给学生打分,还提供了详细的反馈。这位教师为每个学生准备了个性化的反馈报告,其中包括了学生在测试中表现良好的部分,以及需要改进的具体领域。例如,对一个在几何问题上表现不佳的学生,教师不仅指出了他在计算面积时忽略了单位换算的错误,还提供了几个练习题,鼓励学生在下一次的课外活动中进行额外的练习。同时,教师表扬了学生在数列问题上的出色表现,强化了学生的自信心。此外,教师利用了家长会的机会,与学生家长分享了评价结果和反馈信息。这一做法不仅让家长了解了孩子在学校的学习情况,还让家长参与到孩子的学习过程中来,形成学校和家庭的合力,共同支持学生的学习。通过这样细致的评价结果反馈,学生能明确自己接下来的学习方向,同时感受到教师的关注和支持,从而更有动力去改进和提升。而教师也能根据反馈的效果调整教学策略,确保每个学生都能在数学学习上得到最大限度的成长和发展。

五、 結论

通过本研究,我们可以看到在小学数学课堂中采用合适的教学策略对提高学生问题解决能力具有显著效果。问题解决式教学法、教师的示范与引导,以及强化练习和反馈,这些策略的综合运用能够有效促进学生的主动学习,提升他们解决复杂问题的能力。教学过程中的评价和反馈机制对策略的调整和优化起到了关键作用。今后的教学实践应更加注重策略的灵活运用和效果评估,以培养出更多具有创新精神和实践能力的学生。

参考文献:

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