小学数学“问题提出”教学步骤解读

作者: 莫延安 王涛

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摘要:在蔡金法教授和他的合作者提出的“数学课堂中问题提出活动教学过程”的基础上,经过教学实践,修改并提出一个更精简的小学数学“问题提出”教学流程,具体包括教师呈现问题情境、教师提出任务要求、学生提出问题、师生处理问题四个步骤。其中,第一步可以呈现的问题情境包括生活情境、数学情境和其他情境,第二步一般要提出问题数量、问题难度、问题指向等方面的要求,第三步即学生根据问题情境和任务要求提出自己的问题,第四步通常包括梳理问题、选取问题、确定顺序、解决问题四个小步骤。

关键词:小学数学;问题提出;教学步骤

*感谢蔡金法教授对相关研究以及本文写作给予的重要指导。本文第一作者系“蔡金法问题提出教学工作室”成员。

《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)进一步强调,要发展学生的“四能”(发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力)。传统的数学教学比较重视分析问题和解决问题,而忽视发现问题和提出问题。这样不仅在学习(探究)的流程上不够完整、自然,而且不能很好地激发学生的主动性,培养学生的创新意识。[1]因此,我们更要重视发现问题和提出问题的教学。其实,“问题提出”(即广义的提出问题,包括发现问题)教学,是一种走在世界前列的教学理念。其要求教师引导学生基于某个问题情境,通过接受已知或改变已知的方式提出新的数学问题,进而对这些问题作出恰当的处理。

一种教学理念或方法要推广应用,应形成相对固定而不失灵活性的实践操作流程。蔡金法教授和他的合作者在理论研究的基础上,依据有关的实证研究和实践案例,提出了“数学课堂中问题提出活动教学过程”,给出了流程图,但未详细解释其中的各个步骤。[2]过去几年中,我们在蔡金法教授的指导下,系统学习了“问题提出”教学的理论基础和实践方法,进而根据上述教学过程进行了系统的实践。针对实践中遇到的问题,我们修改并提出了一个更精简的小学数学“问题提出”教学流程。本文对其各个步骤做具体的解读,以期为一线教师更好地落实“问题提出”教学提供操作层面的指导。

一、教学流程概述

一般地,数学课堂中的“问题提出”教学活动包括以下几个步骤:(1)教师呈现问题情境;(2)教师提出任务要求(即引导语);(3)学生提出问题;(4)师生处理问题。其中,每一个步骤都包括一些小步骤,具体如图1所示。

这里,需要对第四步“师生处理问题”做一个说明。我们将其分为四个小步骤:“梳理问题”“选取问题”“确定顺序”和“解决问题”。其中,前三个小步骤是第四个小步骤的前期准备。当然,在实际教学中,不一定非得经过前三个小步骤,而是可以在“学生提出问题”后直接“师生解决问题”。之所以可能有前三个小步骤,是因为在实际教学中,学生可能提出五花八门的问题(有的困难,有的容易;有的是数学问题,有的不是数学问题;有的与教学目标有关,有的与教学目标无关),梳理、选取问题和确定顺序常常成为必要的步骤。

二、教学步骤解读

(一)呈现问题情境

在确定了一节课具体的教学目标和教学内容后,教师要深入浅出地解读教材,找准学生学习的起点,根据学生的年龄特征和生活经验,创设问题提出的情境,引导学生提出不同数量、不同难度、不同结构的数学问题,并促进他们的数学思考与数学理解。具体地,可以创设生活情境、数学情境和其他情境。

1. 创设生活情境

生活情境是指生活中所含的数学现象,可以用文字、符号、图表、图片、视频等形式表现。[3]无论是真实的生活情境,还是模拟的生活情境,都有助于学生提出真实、有效的数学问题。

例如,《合理安排时间》一课,石高文老师创设了“老师起床后要做的事”的生活情境,引导学生提出问题:“昨天早上,我起床晚了,醒来一看手表:哇!已经 7∶00 了。上班前,我需要完成以下几件事:穿衣服 4 分钟,整理被子 2 分钟,刷牙洗脸 6 分钟,蒸馒头 10 分钟,吃早餐 6分钟,听广播 10 分钟,骑自行车到学校 10 分钟。根据老师上班前要做的事,你能提出什么问题?”

这里,石老师创设的“老师起床后要做的事”的情境和学生的生活经验密切相关:老师起床后要做的几件事几乎是每个学生每天都要经历的。对这一情境直接而深刻的体验有利于他们提出有效的数学问题。

2. 创设数学情境

数学情境是指直接用数学概念、性质等创设的问题情境。[4]数学的表达式、文字、符号、图形等,都可以成为创设问题情境的素材。

例如,《平行四边形的面积》一课,何小平老师创设了“交换土地”的情境,给出了由真实土地抽象成的几何图形,引导学生提出问题:“王伯和李伯是同住在一个村子的好朋友,王伯住在村东,但他家的地在村西,且是长方形的(如图2所示);李伯住在村西,他家的地却在村东,且是平行四边形的(如图3所示)。由于耕种和收获都不方便,他们想互相交换两块土地。你觉得公平吗?根据这件事情,你能提出哪些数学问题?请至少提出两个问题——当然,问题的数量没有上限。”

这里,何老师利用图形创设情境,让学生提出问题,暴露学生真实的想法,进而可以引出本节课的核心内容:平行四边形的面积是怎么算的?是否和长方形的面积计算有关联?这样,可以促进学生主动探索不同几何图形面积计算之间的数学关联。

再如,《三位数乘两位数》一课,何小平老师出示算式“145×12=”和“145×10+145×2=”,让学生分别提出一个能用这两个算式解决的实际问题。

这里,何老师利用算式创设情境,让学生结合生活经验提出实际问题,赋予算式现实意义。由数学算式到实际问题,是一种由抽象到具体的发散性思考,能帮助学生理解算式的含义,采用不同的方法计算145×12,从而更好地学习三位数乘两位数的算理和算法。

3. 创设其他情境

其他情境是指除了生活情境、数学情境之外的情境,如科学实验情境、运动比赛情境等。

例如,《体积和体积单位》一课,戚彩红老师播放两个视频:第一个视频的内容是,展示两只同样大小、盛着等量水的杯子,往一个杯子中加石头,随着石头越来越多,杯子中的水面慢慢上升(图4是一张截图);第二个视频的内容是,展示两只同样大小的杯子,1号杯中放有一个塑料的长方体,2号杯中盛满沙子,将2号杯中的沙子倒入1号杯中,当1号杯被倒满时,2号杯中还剩下三分之一左右的沙子(下页图5是一张截图)。然后,问学生从这两个视频中能提出什么数学问题。

这里,有了科学实验情境的支撑,学生很容易感知物体对空间的占有,于是能提出“是不是所有的物体都占空间?”“是不是不同的物体所占的空间有多有少?”等问题,从而直击“体积”概念的本质内涵。

(二)提出任务要求

教师在呈现问题情境的同时,要提出具体的任务要求,也就是引导语。引导语一般要明确问题数量、问题难度、问题指向等方面的具体要求。由于问题提出教育价值的多样性与独特性,不同问题提出任务与引导语的设计所产生的效果亦不同。[5]具体来说,引导语的设计是否合理,与学生能否提出问题、能否提出多个问题、能否从不同的角度提出问题、能否提出难度不同的问题密切相关,对学生思维流畅性、发散性、灵活性、深刻性等的培养有重要影响。因此,教师要根据教学任务(目标)的不同、学生问题提出水平的不同来设计与之匹配的引导语。

引导语一般要明确所提问题的数量。例如:观察图6中的图形,请你提出尽可能多的数学问题。这个引导语对问题数量的要求是比较宽松的“尽可能多”,从而鼓励学生从不同的角度思考同一情境,训练学生的发散思维。再如:已知每套书有13本,王老师买了12套书,你能根据这两个信息,提出一个合适的数学问题吗?这个引导语明确了问题的数量是1,意在培养学生有意识地提出问题的习惯,并且能够根据信息辨析哪一个问题提得更合适。

引导语有时要明确所提问题的难易程度——一般分简单、稍难、复杂三个层次。例如:请你选择合适的数和运算符号,提出一个简单的和一个稍难的用百分数解决的数学问题。这个引导语不仅明确了问题的数量是2,而且明确了问题有易有难,能够引发学生不同层次的思考,更可以了解学生不同层次的学习水平和提问水平。

引导语有时还要明确所提问题的指向——是关于什么的。例如:请你根据这些信息提出有关面积的数学问题。这个引导语有明确的指向,要求提出的问题是有关面积的。再如:给出234、66、34三个数,请你提出两个用加、减法解决的数学问题,并让这三个数同时出现在你的问题里。这个引导语不仅明确了问题的数量是2,还有明确的指向,要求提出的问题是用加、减法解决的,并且要使三个数同时出现。

(三)学生提出问题

教师呈现问题情境、提出任务要求后,学生要根据要求提出问题。根据不同的教学内容和不同的任务要求,学生可以采用书面或口头等方式提出问题;同时,学生既可以个体或小组的形式提出问题,也可先个体提出问题,再通过小组交流,以小组的形式提出问题。

无论学生以哪种形式提出问题,教师都应该及时地记录、呈现学生的问题,可采用板书、板贴、投影等可视化的形式罗列有价值的问题。

(四)师生处理问题

学生提出问题不是“问题提出”教学的结束——合理处理学生提出的问题是教学中极富挑战性的关键步骤。由于学生的思维层次不同、表达能力不同,所提的问题可能五花八门。因此,教师要引导学生一起梳理所提的问题,选取核心问题,再确定解决问题的顺序,最后采用适切的活动类型和组织方式来解决问题。

1.梳理问题

由于学生学习经验有差异、对学习材料的理解程度有不同,提出的问题常常数量不一、视角不一、价值不一。由于问题提出本身具有较大的开放性,学生可以从自我的角度提出任何问题,因此提出的问题往往会出现重复、无序、散点状的情况。故而,教师首先要引导学生梳理问题。

一是问题的分类。由于学生生活经验不足、数学语言不规范等,所提的问题有时过于浅白、浮于表面。这时,教师要引导学生分析问题背后的一般观念和思维方式,聚焦数学本质,对问题进行归类,形成有研究价值的核心问题或问题串。这样的分类整理不仅可以让学生对问题之间的关系更为清晰,而且可以帮助学生深化对数学概念的理解。

例如,黄抗明老师执教《不规则物体的体积》一课的教学片段:

师同学们,前面我们学习了长方体、立方体的体积,今天我们要研究的是“不规则物体的体积”。(出示课题)对这个课题,你能提出什么数学问题?

(学生提出了以下问题:①什么是不规则物体?②不规则物体的体积怎么求? ③不规则物体有什么特征?④计算不规则物体的体积也有公式吗? ⑤学习不规则物体的体积有什么用?⑥生活中哪些物体是不规则的?⑦为什么要学习不规则物体的体积?)

师你能把这些数学问题分分类吗?

生①③⑥是关于“是什么”的问题,②④是关于“怎么做”的问题,⑤⑦是关于“为什么”的问题。

师我们可以先来解决哪一类问题?

生(齐)什么是不规则物体?

师为什么要先解决这一类问题?

生如果我们连不规则物体是什么都不知道,那怎么知道它的体积,怎么求它的体积呢?

生只有知道了什么是不规则物体,才能进一步确定它的体积,探究计算体积的方法。

在学生提出众多问题后,黄老师引导学生分类整理成“是什么”“怎么做”“为什么”三类,再引导学生思考先解决哪一类问题、为什么先解决这一类问题。这是引导学生关注知识内在逻辑关系的过程。这样的教学在很大程度上落实了新课标提出的要求:丰富学习经历与体验,发展学科思维与元认识,促进逻辑思维更高层面的建构。

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