指向问题解决能力培养的小学数学综合实践活动设计策略

2024-12-21 00:00:00卢慧玲
数学学习与研究 2024年36期
关键词:问题解决能力综合实践活动小学数学

【摘要】在当今时代,创新能力、问题解决能力和团队合作能力等成为个人成功的关键因素.小学教育作为基础教育的重要组成部分,承担着为学生打下坚实知识基础、培养良好学习习惯和问题解决能力的任务.其中,数学作为一门逻辑性强、应用范围广的基础学科,在培养学生的问题解决能力方面发挥着不可替代的作用.基于此,文章先明确了当前社会对小学生问题解决能力培养的现实诉求,然后分析了综合实践活动在培养小学生问题解决能力方面的独特优势,接着讨论了指向问题解决能力培养的小学数学综合实践活动设计要点,最后提出了具化问题解决能力培养目标、类化“问题解决”主题内容、活化问题情境生成活动课题、深化综合实践活动评价反思等策略.

【关键词】问题解决能力;小学数学;综合实践活动

引 言

培养学生的问题解决能力是小学数学教育的主要目标之一.综合实践活动是以问题为载体,以学生自主探究为主的学习活动,要求学生综合运用数学知识和方法,以及其他学科的知识解决实际问题.在综合实践活动中,学生能够经历发现问题、确定探究问题、转化问题、设计问题解决方案、选择合作解决问题的伙伴、解决问题、呈现成果的全过程,逐渐积累解决数学问题的经验,从而逐渐提升问题解决能力.因此,探究指向问题解决能力培养的小学数学综合实践活动设计策略,对发挥综合实践活动的价值、促进学生发展、落实教育改革要求具有重要意义.

一、问题解决能力培养的现实诉求

社会在不断发展,竞争也日益激烈.问题解决能力已成为衡量个人综合素质和社会适应能力的重要标尺.社会对人才的要求越来越高,不仅看重知识技能的掌握程度,而且看重个体在面对复杂问题时能否迅速找到解决方案并付诸实践的能力.这种能力不仅关乎个人的职业发展和生活品质,还影响着整个社会的进步与创新.《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称《新课标》)也明确提出了对问题解决能力培养的要求.《新课标》强调:“发展运用数学知识与方法发现、提出、分析和解决问题的能力(简称‘四能’).”这一要求的提出,不仅体现了数学学科的育人价值,也符合当前社会对人才培养的实际需求.因此,培养小学生的问题解决能力不仅是社会发展的客观要求,也是教育改革的重要方向.

二、综合实践活动在培养学生问题解决能力方面的优势

(一)凸显真实问题的解决

在实际教学中,教师通过夯实基础知识、加强拓展练习等方法,能够提升学生的“解题”能力,但很难锻炼学生应对复杂、突发的现实问题的能力.综合实践活动将教学内容与现实生活紧密相连,通过模拟或再现真实情境,让学生直面生活中的真实挑战,有利于激发学生的兴趣和探究欲望.学生在解决问题的过程中,通过调动已有的知识体系,能够深入理解问题的本质,提升应对复杂情境的能力,学会运用所学知识解决实际问题.

(二)运用跨学科的知识、技能

现实生活中的问题,往往聚合着多个学科的知识、原理.面对此类问题,学生需要初步了解问题,然后通过查找资料、调查等方式,综合运用多学科的知识分析问题,接着运用多学科的知识与技能提出问题解决方案并解决问题.综合实践活动涉及多个学科领域的知识和技能,要求学生打破学科界限,综合运用所学知识解决实际问题.在综合实践活动中,学生通过有机融合不同学科的知识,不仅能够拓宽知识视野,还能提升思维能力,从而深刻地理解各学科之间的联系,进而在解决问题的过程中更加得心应手.

(三)契合问题解决的能力要素

问题解决能力是一个复杂而多维的概念,包括分析问题、提出假设、制订计划、实施行动、评估结果等多个环节.在教学中开展综合实践活动,正是培养学生问题解决能力的重要途径.通过引导学生参与问题解决的全过程,从问题的识别到解决方案的实施和评估,能够使学生逐步掌握问题解决的基本方法和技巧.同时,综合实践活动中培养的团队合作、沟通交流等能力,都是问题解决过程中不可或缺的素质.因此,综合实践活动在培养学生问题解决能力方面具有独特优势,能够为学生提供充足的发展空间.

三、指向问题解决能力培养的小学数学综合实践活动设计要点

(一)关注学科融合

数学作为一门基础学科,与科学、艺术、生活等多个领域紧密相连.教师在设计小学数学综合实践活动时,应充分关注学科之间的融合,引入其他学科的知识和方法,丰富数学实践活动的内容.例如,在数学活动中融入科学实验,让学生在动手操作中理解数学概念;或者结合艺术创作,让学生利用图形、色彩等艺术元素表达数学规律.

(二)凸显经验重组

实践活动的设计要凸显学生已有经验的重组.教师应充分了解学生的认知水平和生活经验,以此为出发点,设计能够激发学生思维碰撞的活动环节,通过引导学生回顾、整理已有知识,鼓励学生在新情境中运用这些知识解决问题,从而实现对经验的重新组合.此外,教师还应鼓励学生分享自己的解题思路和经验,通过交流促进彼此之间的学习,共同提升问题解决能力.

(三)强化活动序列

为了确保综合实践活动的有效性,教师必须强化活动序列,在遵循由浅入深、循序渐进原则的基础上,从简单的数学游戏或操作类小活动入手,逐步引导学生深入探究问题.每个活动环节都应具有明确的目标指向性,确保学生在参与过程中能够逐步构建起完整的知识体系.同时,活动之间应形成紧密的逻辑联系,层层递进地引导学生逐步深入,最终提升学生的问题解决能力.

四、指向问题解决能力培养的小学数学综合实践活动设计策略

(一)具化问题解决能力培养目标

部分教师受陈旧教学观念的影响,在教学设计过程中忽视了“问题解决”这一综合实践活动目标,导致整个综合实践活动停留在信息收集、观察体验、互动交流的浅层面.虽有部分教师重视“问题解决”这一目标,但所设计的“问题解决”目标比较笼统,难以有效驱使学生围绕某一具体问题展开深入探究,削弱了综合实践活动用于培养学生问题解决能力的作用.因此,教师在设计综合实践活动的目标时,不仅应该重视“问题解决”目标,还要将这一目标落实到可“研究”的驱动性问题上,要确保学生能运用科学、可行的方法开展研究,确保最终形成物化的问题解决成果.

以苏教版小学数学四年级下册第八单元“确定位置”为例,在设计“寻找‘宝藏’——基于数学坐标的寻宝游戏”这一综合实践活动时,教师应设定以下具体目标:

在问题解决层面,学生应能够在实地考察校园环境的基础上,识别关键地标,运用“确定位置”的相关数学知识点确定宝藏的精确位置,通过小组合作,利用数学坐标系统分析并设计寻宝路线图,规划出多条可行的寻宝路径;学生应能够关注寻宝过程中的实际问题,如路径优化、时间管理等,通过讨论、实验等方式寻求解决方案.

在物化成果方面,学生应能够根据设计的寻宝路线图,制作寻宝手册或寻宝软件(在成人指导下,利用简单的编程工具或信息技术平台).手册或软件需包含清晰的坐标标注、地标描述、寻宝步骤及注意事项等内容,体现数学与信息技术的融合应用;学生应能够发挥创意,添加寻宝任务卡、解谜游戏等元素,增加寻宝活动的趣味性和挑战性,最终完成一次完整的寻宝活动,形成寻宝手册,以及寻宝过程中的照片、视频等成果.

上述目标的设计,不仅聚焦于现实问题的解决,还明确指出了探究、分析的方法以及最终问题解决的形式和成果,有利于教师更好地组织实施活动,确保活动目标的顺利达成,也为学生提供了充分的问题解决实践机会.

(二)类化“问题解决”主题内容

《新课标》对综合实践活动的目标要求及活动示例中均体现了“让学生感悟数学知识之间、数学与其他学科知识之间、数学与科学技术和社会生活之间的联系”这一理念.分类构建综合实践活动的主题内容既能积极响应《新课标》要求,也能凸显“问题解决”这一目标.

1.以领域方向分类

在确定小学数学综合实践活动的主题时,教师可以以自然、社会、学生自身生活三个领域为切入口.在自然领域,教师要尝试针对身边的自然资源、生态环境、能源利用等问题开展研究,以培养学生观察自然、理解科学原理的能力;在社会领域,教师要尝试围绕社会热点和现实问题开展研究,以增强学生的社会责任感和公民意识;在学生自身生活领域,教师要针对学生学习、生活中的实际烦恼展开研究,以提升学生的自我认知和问题解决能力.在此基础上,教师要在明确学生需求的基础上,明确解决问题的方法,形成综合实践活动的框架.

以苏教版五年级上册第二单元“多边形的面积”为例,教师不妨以自然资源、生态环境等为出发点,明确“探寻校园绿地面积,提升保护自然意识”这一综合实践活动主题.在此主题下,首先教师应引导学生观察校园内的绿地布局,识别出不同形状的多边形绿地,如长方形、正方形、三角形、平行四边形等,激发学生探索多边形面积计算方法的兴趣.其次,教师组织学生利用测量工具,如卷尺、测距仪等,测量校园内各块绿地的边长并记录下准确的数据.再次,教师重点讲解多边形面积的计算方法,引导学生运用多边形面积的计算公式,根据测量数据计算出各块绿地的面积.最后,教师引导学生进一步探讨校园绿地的规划、利用和保护等问题,提出改进建议或解决方案,在帮助学生理解和应用多边形面积计算方法的同时,培养学生保护自然的意识.

2.以活动方式分类

《新课标》推荐主题式教学和项目式教学等活动方式,主题式教学又分为融入数学知识学习的主题活动、运用数学知识及其他学科知识的主题活动,为师生提供了开展综合实践活动的基础框架,更为探索更多丰富多元的活动和课程提供了灵感.教师应该根据学生的学情、需求以及校内外资源的实际情况,自主开发富有创意和实践价值的综合实践活动及主题.

以苏教版六年级上册第六单元“百分数”为例,本单元的核心知识点包括百分数的概念、百分数与小数、分数的互化、百分数的计算(包括加减乘除)以及百分数在解决实际问题中的应用,构成了学生理解百分数、运用百分数解决实际问题的基础.考虑到“百分数”这一单元的实践性和应用性较强,且涉及的知识点较为广泛,教师可选择主题式教学作为主要的活动方式,确定“百分数在日常生活中的应用”这一中心主题,将多个相关知识点融合在一起,形成一个完整的知识体系,帮助学生形成系统的认知结构,锻炼学生运用知识解决实际问题的能力.在确定的主题下,教师要简要回顾百分数的概念、计算方法和互化规则,为接下来的实践活动打下坚实的理论基础.然后教师让学生思考生活中常见的百分数应用实例(如商品打折、考试成绩、天气预报中的降水概率等),引导学生思考百分数在生活中的重要性.在此基础上,教师要求学生以小组为单位,选择具体的生活场景(如商场打折、银行贷款、股票投资等),通过实地调查、数据收集和分析,合作探究百分数在该场景中的应用.

(三)活化问题情境生成活动课题

问题情境的出现源于认知冲突,即个体所面临的刺激模式与个人知识结构之间的差异.恰当的问题情境能够帮助学生发现和提出问题,进而锻炼学生的问题解决能力.从学生的生活实际出发,最容易引起认知冲突,因此在综合实践活动中要生成有价值、可探究的问题,教师就应该从现实生活中的真问题出发,创设问题情境,使学生能够发现矛盾、产生疑惑,进而促进其深入探究.在创设问题情境时,教师应巧妙地运用图片、视频、图表、现场模拟、头脑风暴等多种方式,将学生引入充满挑战和未知的环境,促使学生在思维发散、聚合、再发散、再聚合的良性循环中,不断产生有价值的问题,从而形成学生能够达成的“活动课题”.

以苏教版五年级下册第二单元“折线统计图”为例,教师在设计实践活动时,可以创设以下情境来生成课题:在“校园气象站的数据记录与分析”活动中,教师利用图表,展示一系列校园气象站记录的天气数据(如气温、降水量、风速等).接着,教师播放一段模拟校园气象站工作的视频,让学生身临其境地感受气象数据的收集、整理和记录过程.然后,教师引导学生思考:“这些数据有什么规律?我们可以用什么方法来更直观地展示这些数据的变化趋势?”在学生的讨论中,教师适时引入折线统计图的概念,并鼓励学生尝试绘制自己的折线统计图来展示气象数据的变化.在此过程中,教师可以通过提问、讨论等方式,不断激发学生的“思维火花”,引导他们发现并提出问题,如“折线统计图有哪些优点和局限性?”“如何根据折线统计图预测未来的天气变化?”等.这些问题不仅与折线统计图的知识点紧密相关,而且贴近学生的生活实际,能够激发他们的学习兴趣和探究欲望.如此一来,学生不仅能够在实践中掌握折线统计图的相关知识,还能在解决问题的过程中培养自己的观察、分析、推理和判断能力,从而全面提升自己的问题解决能力.

(四)深化综合实践活动评价反思

在指向问题解决能力的小学数学综合实践活动中,评价反思不可或缺,其不仅是对学生活动成果的检验,还是对活动设计、实施及效果的全面审视.通过深入的评价反思,教师可以更好地了解学生在问题解决过程中的表现与成长,进而调整教学策略,优化活动设计,促进学生问题解决能力的发展.为了深化综合实践活动的评价反思,教师应从以下几个方面着手:

一是评价贯穿全过程,且评价方式多样化.评价不应仅仅局限于活动结束后的总结性评价,而应贯穿于活动的始终,包括活动前的准备、活动中的表现以及活动后的反思等各个环节.同时,评价方式也应多样化,既包括传统的书面测试、口头报告等,也应融入观察记录、评价量表、活动日志等评价方式,更加全面、客观地反映学生在问题解决过程中的真实表现.

二是评价标准与指标精准化.为了确保评价的公正性和有效性,教师需要紧密围绕问题解决能力的核心要素,如问题识别、方案设计、资源调配、团队协作、成果展示等,制订明确、具体的评价标准与指标,确保评价能够准确反映学生在这些方面的发展情况.同时,标准与指标还应具有可操作性,便于教师在实际工作中进行评价.

三是评价主体多元化.在综合实践活动中,评价主体不应仅限于教师,还应包括学生、家长、社区成员等.学生作为活动的主体,应积极参与自我评价和同伴评价,通过反思自己的表现与成长,不断提升自我认知与问题解决能力.家长和社区成员要从不同的视角为活动提供反馈与建议,帮助教师更加全面地了解活动的实施效果与社会影响.多元化的评价主体可以带来更加全面、客观的评价结果,为活动的持续优化提供有力支持.

结 语

综上所述,小学数学综合实践活动是培养学生问题解决能力的有力工具.在遵循设计要点的前提下,教师通过明确综合实践活动的目标、主题、内容及评价,能够充分发挥综合实践活动的作用,为发展学生的问题解决能力提供支撑.在实际教学中,一线教师应该积极投身于综合实践活动的探索与设计,不断提升综合实践活动对培养学生问题解决能力的积极作用.然而,值得注意的是,问题解决能力的培养是一个长期且复杂的过程,需要教师持续不断地探索和实践.因此,期待未来有更多的教师关注综合实践活动的设计与应用,进一步完善小学数学综合实践活动.

【参考文献】

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