丰盈建构过程 提升思维品质

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  知识的学习、能力的培养必须有适量的练习作为支撑,因此小学数学教材提供了丰富的习题资源,习题已成为教材的重要组成部分。对于习题的教学,我们不能只满足于“会解答”,而且还要丰盈知识的建构过程,深挖其中蕴含的思考价值,从“会解答”走向“会思考”,进而不断提升学生的思维品质。正如郑毓信教授所说:“在问题解决后还要继续前进,发展学生的思维可能是更贴切的做法。”下面笔者结合自己的教学,谈谈对教材习题教学的思考与实践。
  逻辑性指思维活动应遵循逻辑的方法和规律,按照逻辑的程序进行。建构主义学说告诉我们:儿童是在与周围环境相互作用的过程中,通过同化与顺应逐步建构相关于外部世界的知识,从而使自身认知结构得以转化与发展。因此,我们在平时的教学过程中要准确把握儿童的认知起点,提供丰富的学习材料,层层深入,利用富有吸引力的外界刺激,按知识的逻辑关系进行教学,从而提升学生思维的逻辑性。
  苏教版六年级上册“长方体与正方体的认识”单元中有这样一道思考题:
  教学这道题时,学生已经学会长方体、正方体的基本特征及表面积、体积的计算,当然,也掌握了平面图形的面积计算,这是学生的认知起点,题目的题意比较简单,学生在理解题意方面是没有困难的,但学生要顺利解答这道题却面临诸多困难,他们需要掌握三方面的知识:1.长方体有一组相对的面是正方形,其余四个面是完全相同的长方形。2.通过推理得知,原来长方体底面是一个正方形,即原长方体有一组相对的面是正方形。3.原来长方体的底面边长、后来正方体的棱长、小长方形的长这三者之间是等长的。因此,笔者先复习了长方体、正方体的特征及表面积、体积的计算,同时强调长方体有一组相对的面是正方形,其余四个面是完全相同的长方形这一特征,以此来激活学生的原有认知,接着笔者通过几个问题层层深入,不断激活学生的思维:①为什么这个长方体只是高增加了2厘米就变成了一个正方体?让学生意识到长方体的长和宽原来就是相等的,否则不可能只改变高度就变成了一个正方体。②表面积比原来增加了56平方厘米,指出面积增加的部分。让学生明确:增加的部分是前、后、左、右4个小长方形的面积,且这4个小长方形完全一样。③根据每个小长方形的面积,你能知道原来长方体的哪些数据?利用多媒体进行演示:将小长方形的长平移,旋转得出小长方形的长、原来长方体的底面边长、后来正方体的棱长这三者之间是等长的。
  以上教学采用边激活边建构的方式寻找到突破口,通过有条理的沟通逐渐深入,在师生、生生多向的交流中,学生思维的触角向更深处延伸。
  数学思维的深刻性指思维活动的抽象程度和逻辑水平,以及思维活动的广度、深度和难度。课程标准中明确指出:“人人都能获得良好的数学教育,不同的人会在数学上得到不同的发展。”教材中有些习题运用相同的已知条件,提出不同的问题,这种类型的习题有着不可忽视的作用,这些问题往往是逐层递进的。教学过程中解决了基本问题之后,教师要善于利用习题,多维度深挖习题中隐含的思维训练因子,由一题引出一类,并由此及彼,提升学生思维的深刻性。
  例如,苏教版六年级下册“图形的认识与测量”中有这样一道题:
  为了引导学生,我们分三个层次进行教学,前一问题是后一问题的阶梯和扶手,学生沿着阶梯拾级而上。由于前面的铺垫,学生顺利算出9个圆的面积和占正方形面积的78.5%,发现1个、4个、9个圆的面积都占正方形面积的78.5%。若教学就此戛然而止,会给学生留下意犹未尽的感觉。笔者进一步拓宽探究内容:①如果继续探究,应该探究几个圆?这些圆的面积和还是占正方形面积的78.5%吗?通过探究,学生发现應该画16个圆,因为在正方形内每行的个数和行数是相等的,所以圆的个数依次是1、2、3、4……的平方,面积和还是占正方形面积的78.5%。②如果每行画n个圆, 那么正方形内一共有个相同的尽量大的圆,这些圆的面积和还是占正方形面积的78.5%吗?通过探究学生想出了证明的方法:每行n个圆,圆的半径是6÷n÷2=(厘米),一个小圆的面积是3.14××,所有小圆的面积和是3.14×××=28.26(平方厘米),还是占正方形面积的78.5%。从1到n的探究与实践,让学生充分感受到了探究的魅力。
  我们继续拓宽学生的视野:如果把图中的正方形改为正方体,圆改为圆柱,那这些圆柱的体积和占正方体体积的78.5%吗?学生发现,由于若干个圆的面积和占正方形面积的78.5%,增加面的厚度它们分别变成圆柱和正方体,圆柱和正方体的高是一样的,相当于把圆的面积和与正方形的面积同时乘高,把被除数和除数同时扩大相同的倍数,商不变,所以这些圆柱的体积和占正方体体积的78.5%。
  丰富而充分的探究满足了不同学生的发展需要,完善了学生的认知结构,同时也发展了学生的推理、概括能力,进而也提升了学生思维的深刻性。
  思维灵活性主要强调思维角度和方式的多元化及迁移能力,要能随机应变, 从不同层面、不同角度思考问题。教学中,教师根据学生已有的认知结构和题目自身的特点,鼓励学生变换视角,从不同的角度思考,从而培养学生的发散思维,提升学生思维的灵活性。
  例如,苏教版五年级下册“分数的意义和性质”中有这样一道题:写出一个比大又比小的分数,并相互说说自己是怎样想到这个分数的。你能写出几个这样的分数?由于刚学完通分,学生自然而然地采用通分的方法,并且写出了很多这样的分数,通过小组交流他们也会发现有无数个这样的分数。
  这时,看似已经完成解答,但还可以引导学生变换思考的视角:由于小数和分数有着很深的渊源,我们把两个分数化成0.2和0.25,找出0.21、0.22、0.23、0.24,再根据小数的意义把这些小数化成分数。有些学生根据小数的性质把0.2和0.25改写成0.20和0.250,又写出了很多的分数。
  横看成岭侧成峰,精彩往往来自于不同视角的观察和思考。关于分数大小的比较,学生的已有认知是:分母相同,分子大的分数比较大;分子相同,分母大的分数比较小。笔者再次引导学生从同分子的角度思考问题、解决问题,他们把和化成和原分数相等的同分子分数和,这两个分数之间有,我们进一步探究,把分子变成3、4等,学生会找到更多的分数。
  以上教学环节,两次引导学生变换观察和思考的视角,激起学生思维的涟漪,学生带着思考主动探究,丰盈了知识建构的过程,加深了数学学习的体验。随着解题路径的多元化,学生的思维也越来越灵活。
  批判性思维要求学生能够大胆质疑,在面对一个确定的观念或者知识时, 不能未经思考就直接接受或者拒绝。质疑不是简单的否定,而是要通过批判性思考的过程提高自己的认知。学生如果能够对问题的各个环节、各个方面进行独立思考、发问质疑,那就是批判性思维的表现。要培养学生的批判性思维,教师要正确定位自己的角色——组织者、引导者、合作者,同时给学生留足探索的时间, 激励学生独立思考、敢于质疑。
  例如,苏教版六年级上册“解决问题的策略”中有这样一道题:小华和小力出同样多的钱买一箱苹果,结果小华拿了8千克,小力拿了12千克。这样,小力就要给小华16元。苹果的单价是多少元/千克?解答时,绝大多数学生用16÷(12-8)=4(元)。对于此,我并没有急于评价,而是故意说:“小力向小华买了4千克苹果,给小华16元,所以每千克苹果是4元。”几位学生急忙帮我纠正:“不是小力向小华买了4千克,而是合买的,分的时候小力比小华多拿了4千克。”我故意曲解题意,通过这种“退”,让学生“进”,学生通过批判、纠正我的想法,明晰了题目中的多拿是“合买再分”后的多拿。此时,我又说:“如果不管上述条件,老师的想法和你们一样,每千克16÷4=4(元)。”这时,学生若有所悟,隐约觉得尽管老师的想法和自己一样,但可能还有错误。此时我耐心等待,不进行任何提示,静待思维之花的盛开。通过思考,学生自悟:出同样的钱,应该分到同样多的苹果,小华和小力应该都各拿10千克,小力多拿了小华的2千克,给小华16元,每千克应该是8元。整个纠正的过程,我没有强行介入直接讲解,而是给学生创造质疑、批判的机会和时间,让学生充分反思、感悟,最终得出正确的答案。
  练习题的教学,如果只是在“练与讲”之间进行简单的循环往复,只会让学生“练而生烦,学而生厌”。当下我们要着眼于学生的思维,充分发挥习题的思考价值,丰盈建构过程,提升学生思维品质,为他们后续的发展奠定坚实基础。
  作者单位   江苏省南通市通州区兴东小学
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