以“问题”促内化 借“优化”求发展

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以“问题”促内化 借“优化”求发展

2024-07-09 13:53| 来源: 网络整理| 查看: 265

一、凸显课标,借“优化”明晰教学本质

溯“本”正“源”明定位。2011年版的新课标中,关于“教材编写”的建议特别强调:“教材的编写要面向全体学生,体现一定的弹性,以满足学生的不同需要……编入一些拓宽知识或者方法的选学内容,增加的内容应注重介绍重要的数学概念、数学思想和方法,而不应片面追求内容的深度、问题的难度、解题的技巧”。显然,不同版本的教材其目的是借助其趣味性培养学生的能力,让学生领悟其蕴含的数学思想与方法,而不是将小学数学教育奥数化,增加内容的深度与难度。通过课标分析,我们可以发现,教师在教学时,要准确把握这一教学定位,切忌偏离目标将“鸡兔同笼”变成难题与解题技巧的训练素材。教学实施中要注重数量变化中关系的分析与推理,提炼出解决问题过程中所蕴含的思想与方法,展现出解决问题的思维模型,并使学生能感受、体会、领悟它们,受到熏陶。

二、紧扣教材,借“优化”探寻方式多元

教材作为新课程的显性载体,不仅承载着输送基本知识和技能的任务,而且还承载着提供数学活动的载体,让每个学生积累必要的基本活动经验的功能。因此我们尝试将各版本教材中的“鸡兔同笼”问题进行比较,尝试从单一逼仄的问题解决策略向多元高效的方式方法迈进。

(一)筛查对比,求“同”存“异”

从教材的编排顺序上看,《鸡兔同笼》这一教学内容被安排到了不同年级进行教学。从表1中,我们还可以明显地看出,该内容所涉及的教学对象,最小的是二年级学生,最大的是六年级学生,跨度之大,前所未有。那么,面对如此大的编排顺序差异,编者想渗透的方式方法又是怎样的呢?

由于编入的年级不同,学生的年龄及认知特点不同,其教学目的与贯穿的思想方法也就不同。从表2的对比中,我们可以看出这么几个特点:

1.共同点

各个版本的教材基本都蕴含了:猜想——验证——推理——调整、修改猜想——再验证,直至问题解决的尝试这一科学发现方法;抽象提炼其中的规律与问题模型与思维模型,都体现了“由特殊到一般”“由具体到抽象”的哲学思想;都注重了实际问题的编排和应用所学知识解决实际问题能力的培养;都注重了数学文化的渗透。

2.不同点

(1)途径多样

不同版本教材的例题所要渗透的解决方法并不完全一致,呈现多样性。人教版解决问题的途径更加多样化,其中“列方程”只出现在旧人教版教材的例题中。

(2)策略聚焦

“列表法”成为唯一一种被各版本教材都采用的解决方法。尤其是在北师大版教材中,只选择了列表的策略,让学生在大胆的猜测、尝试和不断调整的过程中,体会出解决问题的一般策略———列表枚举。

(3)方法互通

“画图法与列表法”,“列表法与假设法”有机结合,方法之间互相沟通,帮助学生理解并解决问题。如苏教版例题的解答介绍了提出猜测性假设,画图和列表两种验证、推理、调整的尝试办法,但更突出画图。旨在使学生通过直观的画图,感悟、找出其中的数量变化规律和调整的办法,然后在列表中应用发现的规律进行推理来解决问题,引导学生积极主动地去沟通两种方法之间的联系。

(二)稳中求变,推“陈”出“新”

基于对教材的比较,我们对“鸡兔同笼”问题产生了一些新的思考,为了更好地找到解决这些问题的突破口,我们还对每个思考点进行了任务序列的分解(详见表3)。

“万事俱备只欠东风”,在理清思考点和分解任务后,我们就“鸡兔同笼”这一内容,选取了适度适量的题目,选取了一、四、六3个不同年级的部分学生作为调查对象,进行了前测,试图从中找到问题的答案。

三、把握学情,借“优化”推进深度剖析

(一)纵览学情,寻“路”探“径”

学为中心,深度学习的课堂,需要教师顺应学生思维之“路”,选择合适学习之“径”。为此,我们围绕“对于鸡兔同笼这样的问题学生已经学会了什么?”“本课学习学生真正的思维困难在哪里?”“通过本课学习学生能有怎样的提升发展?”三个问题对学生进行了课前调查。

能够准确回答第1小题的同学占到总数的85%,说明大多数同学都有一定的生活常识;在明确用 O 和 /表示头和脚后,81%的同学能够较好地画出鸡和兔;受第2题的影响,超过半数的同学选择了用画图法解决第3题,有20名程度较好的同学直接用算式解决(见图1)。

图1

72%的同学能将画图或列式的方法迁移到第4题(见图2)。

图2

在前面都是顺向思考的情况下,第5小题出现了逆向思考,从前测中可以发现,前面掌握画图法的同学,在此题也进行了很好的应用共13个,11个同学用了凑数法,4位同学用了连减的方法解决,不知道怎么解决的有40人(见图3),可见学生的思维困难在逆向解决的问题上。

图3

“鸡兔同笼”问题对于四年级学生来说具有挑战性(正确率为35.7%),正确解决问题的学生主要采用猜测法,其次是列表列举法(见图4、5)。

图4

图5

假设全是鸡或兔的方法,如果学生没有经过课外辅导都不会正确运用。因此列举法是适合学生认知发展水平的有价值的方法,需要学生重点学习掌握。在学生的作品中可以看到,脚数与头数的内在变化关联是学生解决问题的思维障碍所在,其中顾“脚”不顾“头”的错误近20%。可见多数学生解题时只盲目计算,缺乏假设推演,已有的单一线性的解题经验固化了思维,解题的策略性思考能力比较弱。(见图6)

图6

六年级的前测题只不过将4年级的测试题调大了数据,但前测结果却大不相同(正确率为70.6%)。由于5年级学习了方程,所以用方程来解决“鸡兔同笼”问题的人数明显增多;另外,六年级的同学随着年龄的增长和知识面的不断拓宽,假设法、削足法也纷纷出现,可见学生的思维水平有明显的提高。

(二)横觅发展,顺“藤”摸“瓜”

顺着3个年级的前测分析这根“藤”,我们就能逐渐摸到“教学设计优化”这根“瓜”。我们认为,如何让学生用画图法来解决“鸡兔同笼”问题并解决最简单的变式,是一年级教学的重点;如何让学生从不会列举或错误列举到真正学会列举方法,会用列举法解决问题,并进行有序思考是四年级学生学习提升的关键;假设是列举等方法的有效提升,代数是假设的联想的产物,如何将两者有机结合,并为第三学段的学习埋下伏笔,是六年级的课堂所要重点思考的。

四、依循认知,借“优化”形成高效策略

正是由于数学知识之间的紧密联系,数学教材在内容的选择上遵循了一定的“序列”。这种序列既有数学知识逻辑关系的前后之序,也有遵循学生认知规律的发展之序。而“鸡兔同笼”问题由于其特殊性,这方面还存在着急需填补的空白。因此依循序列,借“优化”形成高效策略是我们力求突破与创新之处。

(一)借“石”攻“玉”---- 精选“问题解决”模式

那么如何依循认知序列,进行优化设计呢?他山之石可以攻玉,我国的新课程标准明确提出把“问题解决”作为教学的目标之一,才能展现学生探索的过程及思维过程。而“鸡兔同笼”问题由于其益智性、普适性,问题解决方法的开放性和多样性,使其成为了进行“问题解决”的典型素材。因此,“鸡兔同笼”问题应该基于“问题解决”教学进行,改变以往以题论题的教学方法,避免单纯的传授解题“术”。

我们尝试依循着内容之间的内在联系将“鸡兔同笼”问题进行分散处理,并按渗透波利亚“怎样解题”的数学思维方法,渗透 “问题解决”教学的模式进行教学(详见图7):

图7

(二)积“微”成“著”----巧用“前期数据”分析

积“微”致著,意为事细微时人所不察,积多积久便成显著,我们对于“鸡兔同笼”问题的研究也是如此。通过“找”基石----课标、教材对比;“理”思路----学情分析;“搭”架子----“问题解决”模式,巧用这些“前期数据”分析,从而优化教学设计,形成“鸡兔同笼”序列课(详见图8),希望能更好地帮助老师们“因材施教”,让孩子们学得轻松,真正做到乐学善学。

图8

把准“学”的起点,在关联处生长核心问题;捕捉“学”的路径,在断层处设置核心问题;彰显“学”的需求,在疑点处派生核心问题;丰盈“学”的厚度,在创生中整合核心问题。笔者所在的教研组尝试以“问题解决”模式为基点,以“核心问题”为引领,以“校本教研”为平台,通过3种不同的策略,设计出“鸡兔同笼”问题在3个不同年级的教案,供同行借鉴。(详见:表4、5、6)

以“问题”促内化,借“优化”求发展,“鸡兔同笼”问题的教学实践虽还不够成熟,但已变得逐渐明朗和充盈:方法各有侧重、序列建构合理、学生能力提升。在尝试的过程中,变化的不仅仅是课堂的框架和路径,还有教学理念上的变化,是源头上的蜕变和教学行动上的华丽转身。而这之后,师生必将有不同的收获。

5

开心一刻

老板的数学经

小张是一家服装店老板,他要工人不双休免加班费上班。

工人背后评价他是张扒皮,上班时间要立方,加班费是虚数,福利待遇微积分,跟他提的意见是无理数,请假扣工资是复数,他说的话是有理数,加薪就是百分数……

总之,他把数学知识发挥得极致。

审核人:黄静飞 方群返回搜狐,查看更多



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