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从倡导教师智慧地教到促进学生智慧地学,已然成为当前课程改革的主旋律。所谓“智慧学习”就是具有智慧品质的学习,是指学习者通过他者的引领以及自身的努力,灵活地调整学习策略,自觉地观照思维活动,生成并创造出自我学习智慧的过程,其核心是发展成功智力。
困惑:寻求解题策略遭遇知识割裂
在上学期笔者学校组织的六年级数学调研中,有这样一道题:学校图书馆买来两种图书,每本简装《水浒传》33元,每本精装《西游记》52元。买两种书一共用去406元,这两种书各买了多少本?
学生在解答这道题时失分较多。很多学生把该题“归属”到了“鸡兔同笼”的问题范畴,认为应当用“假设”的策略来解决,可题中并没有告知两种书的总本数,他们找不到现成的可以套用的解题模式,因而失分。尽管也有一小部分学生答出了正确答案,但从他们的解题过程中看不出清晰的解题思路,看不出他们所采用的是哪种解题策略,很可能是勉强凑出来的。几百份试卷中,仅有几份独到的解法。笔者把该题给五年级部分班级学生解答,结果大多数学生都能应用“一一列举”的解题策略轻松顺利地作出解答。
其实,并不是五年级学生解决问题的策略意识比六年级学生强,而是因为上题与五年级学生所学的诸如“旅游团23人到旅馆住宿,住3人间和2人间(每个房间不能有空床位),有多少种不同的安排”恰好类型相同。
苏教国标版自四年级上册起每册都安排了一个“解决问题的策略”教学单元,这样安排虽有利于学生对某一种解题策略的掌握和应用,但存在一定的局限性,即一旦所面临的问题与当下所学的知识不相匹配,出现割裂,学生往往就表现出束手无策。学生拥有的“策略性知识”越多(按理说六年级的学生所拥有的“策略性知识”要比五年级的学生多),并不意味着他们解决问题的能力就越强。从拥有策略性知识到具备解决问题能力,其间要经历什么阶段?策略教学更多地应关注什么、追求什么?这些深层次的问题必须关注。
方向:探究解题策略经历三个阶段
数学课程标准中明确指出,“解决问题”是数学课程目标的四大领域之一,而让学生“形成解决问题的一些基本策略,体验解决问题策略的多样性,发展实践能力和创新精神”又是这一目标的具体内容之一。学习解决问题的策略,就是要帮助学生积累一些策略性的知识,提高解决问题的效率,提升学生的思维水平和智慧,促进其元认知的发展。解决问题的策略,一般应经历三个阶段:
陈述性知识的学习阶段。知道学习的解题策略是什么、有什么功用、包含哪些具体的操作步骤。以“转化策略”的教学为例。课始,通过比较不规则的两个图形面积的大小,向学生揭示出“把不规则的图形通过适当的变化,变成规则的图形,使原本比较困难的问题变成了比较容易解决的问题,这样一种解决问题的策略叫转化。”接着引导学生回忆“在哪些知识的学习中应用过转化策略”,通过回顾和梳理,帮助学生发现“我们在学习一个新的知识时,几乎都是通过转化,把未知的变成已知的,从而获得新进展、新突破的”,从而明确转化的方向——困难转容易、未知化已知。这是“转化策略”教学的第一个阶段。
再以“學会逆向思考”的教学为例,课始通过介绍我国载人航天工程总设计师王永志院士应用逆向思维,成功发射第一代中近程火箭的事例,向学生揭示出“在我们的数学学习中,也经常要用到逆向思维。有些数学问题,如果从正面入手按习惯思维找不到解题的突破口时,不妨变换一下思考的角度,逆向进行思考,往往就会收到意想不到的效果”。借助感性的材料说明“逆向思考”的解题策略是怎么一回事,它有着什么样的功效,基本的思考方向是怎样的,这同样属于第一个阶段的教学。
将陈述性知识转化为程序性知识阶段。结合该解题策略适用的情景,对如何运用这一策略进行练习,逐步达到能够熟练甚至自动地执行认知策略的操作程序。以“转化策略”的教学为例,教师通过精心设计的两组练习,由“扶”到“放”,让学生对几种常用的转化方法如“变形法”、“数形转化”、“分割法”、“关系转化”等有了一定的了解,让学生真切地感受到了转化的价值。在这个过程中,教师让学生不断地积累使用转化策略的经验,为策略的习得奠定了基础。这是将陈述性知识上升到程序性知识的学习阶段。
达到元认知阶段。清晰地把握策略的适用条件,知道在什么时候、在什么地方使用这一策略,并主动运用和监控这一策略的使用。只有达到这一阶段的解题策略才具有广泛的可迁徙性。以“转化策略”的教学为例,教师在最后阶段让学生设计测量“土豆和三角积木(三棱柱)”体积的实验方案,并思考“哪种方案更便于操作”、“用同种方案还可以测量出哪些物体的体积”以及“哪些立体图形的体积都可以用‘底面积×高’来计算”等,意在让学生主动运用和监控转化策略的使用,这属于第三个阶段。当然一节课就让学生达到策略学习的第三个阶段也是比较困难的,还需在后续的学习中不断地激发学生使用该策略的意识,进一步提高学生使用该策略的能力以及多种策略综合运用的能力,这样才有助于提高学生解决问题的能力。
路径:教学解题策略讲求四项原则
长线推进原则。如五年级上册“一一列举策略”的教学,教材是凭借简单的组合问题以及租船问题,向学生介绍列举的常用方法——先分类,再有序列举。意在让学生能初步体会到蕴涵其中的分类思想。在随后学习“公因数和公倍数”、“正比例和反比例”等有关知识时,仍然会用到“列举”的解题策略,这样循序渐进,学生对“列举策略”的认识才会逐步全面、深入。
吸纳辅助原则。像“鸡兔同笼”问题:今有鸡兔同笼,上有二十一头,下有五十八足,问鸡兔各几何?一次偶然的机会,笔者在参观中国珠算博物馆时,意外地发现了“鸡兔同笼”问题的另一类解法,即借助算盘来求解的方法。先假设21只都是兔,从算盘的最左边一档起拨上4颗下珠,表示1只兔有4只脚,这样共有21档84颗下珠。因为84比58多出了26,再从最左边一档起,每档依次拨去两颗下珠(把一只鸡看成兔就多出了4-2=2只脚),共拨13次。这样共有13档,每档只有两颗下珠;有8档,每档有4颗下珠。也就是说鸡有13只,兔有8只。让学生学习用“假设”这种解题策略解答“鸡兔同笼”问题之前,可以借助算盘让学生对此类问题有一定的感性认识。在有一定的经验储备后,更有利于他们实现从“感性”到“理性”的跨越,实现从“经验”到“能力”的提升。
实践操作原则。“数学是现实的,学生从现实生活中学习数学,再把学到的数学应用到现实中去。”当数学中的解决问题具有了必要的“生活味”后,即可让学生平添数学学习的趣味性,提高数学学习的能动性,感受数学学习的功效性。如在教学圆柱体的侧面积、表面积以及体积的计算方法后,一次上班途中,笔者发现在熟悉的校园中就有许多与圆柱体有关的实际问题:怎样求香樟树干下端刷漆部分的面积?如何求贴“马赛克”部分的面积?操场边路灯灯管底座都刷上了绿漆,那底座犹如一根圆柱铁管被斜切成了两半,如果要求刷漆部分的面积,该如何应对呢?于是,笔者与学生漫步校园,一边看一边思考着“生活中有哪些与圆柱有关的实际问题”。在活动中,学生或独立思考,或相互商讨,想到了多种不同的转化策略,绝大多数学生在活动中获得了成功的体验,产生了继续应用和改进策略的学习动力。
优化选择原则。有别于方法的策略教学,不能仅满足于方法与建模,还要帮助学生学会在面对问题时知道从何入手,怎样调整;要在学生自主尝试运用个性化的策略解决问题的基础上,通过相互交流理解不同的策略,比较不同的策略,促使学生自主优化、选择并正确运用合适的策略。没有学生个性化的尝试,就不可能促成策略的建构与优化;没有对策略的理解与比较,也不可能对策略作出适当的选择和运用。(作者单位:江苏省南通市通州区实验小学)■
□责任编辑 邓园生
E-mail: jxjydys@126.com
困惑:寻求解题策略遭遇知识割裂
在上学期笔者学校组织的六年级数学调研中,有这样一道题:学校图书馆买来两种图书,每本简装《水浒传》33元,每本精装《西游记》52元。买两种书一共用去406元,这两种书各买了多少本?
学生在解答这道题时失分较多。很多学生把该题“归属”到了“鸡兔同笼”的问题范畴,认为应当用“假设”的策略来解决,可题中并没有告知两种书的总本数,他们找不到现成的可以套用的解题模式,因而失分。尽管也有一小部分学生答出了正确答案,但从他们的解题过程中看不出清晰的解题思路,看不出他们所采用的是哪种解题策略,很可能是勉强凑出来的。几百份试卷中,仅有几份独到的解法。笔者把该题给五年级部分班级学生解答,结果大多数学生都能应用“一一列举”的解题策略轻松顺利地作出解答。
其实,并不是五年级学生解决问题的策略意识比六年级学生强,而是因为上题与五年级学生所学的诸如“旅游团23人到旅馆住宿,住3人间和2人间(每个房间不能有空床位),有多少种不同的安排”恰好类型相同。
苏教国标版自四年级上册起每册都安排了一个“解决问题的策略”教学单元,这样安排虽有利于学生对某一种解题策略的掌握和应用,但存在一定的局限性,即一旦所面临的问题与当下所学的知识不相匹配,出现割裂,学生往往就表现出束手无策。学生拥有的“策略性知识”越多(按理说六年级的学生所拥有的“策略性知识”要比五年级的学生多),并不意味着他们解决问题的能力就越强。从拥有策略性知识到具备解决问题能力,其间要经历什么阶段?策略教学更多地应关注什么、追求什么?这些深层次的问题必须关注。
方向:探究解题策略经历三个阶段
数学课程标准中明确指出,“解决问题”是数学课程目标的四大领域之一,而让学生“形成解决问题的一些基本策略,体验解决问题策略的多样性,发展实践能力和创新精神”又是这一目标的具体内容之一。学习解决问题的策略,就是要帮助学生积累一些策略性的知识,提高解决问题的效率,提升学生的思维水平和智慧,促进其元认知的发展。解决问题的策略,一般应经历三个阶段:
陈述性知识的学习阶段。知道学习的解题策略是什么、有什么功用、包含哪些具体的操作步骤。以“转化策略”的教学为例。课始,通过比较不规则的两个图形面积的大小,向学生揭示出“把不规则的图形通过适当的变化,变成规则的图形,使原本比较困难的问题变成了比较容易解决的问题,这样一种解决问题的策略叫转化。”接着引导学生回忆“在哪些知识的学习中应用过转化策略”,通过回顾和梳理,帮助学生发现“我们在学习一个新的知识时,几乎都是通过转化,把未知的变成已知的,从而获得新进展、新突破的”,从而明确转化的方向——困难转容易、未知化已知。这是“转化策略”教学的第一个阶段。
再以“學会逆向思考”的教学为例,课始通过介绍我国载人航天工程总设计师王永志院士应用逆向思维,成功发射第一代中近程火箭的事例,向学生揭示出“在我们的数学学习中,也经常要用到逆向思维。有些数学问题,如果从正面入手按习惯思维找不到解题的突破口时,不妨变换一下思考的角度,逆向进行思考,往往就会收到意想不到的效果”。借助感性的材料说明“逆向思考”的解题策略是怎么一回事,它有着什么样的功效,基本的思考方向是怎样的,这同样属于第一个阶段的教学。
将陈述性知识转化为程序性知识阶段。结合该解题策略适用的情景,对如何运用这一策略进行练习,逐步达到能够熟练甚至自动地执行认知策略的操作程序。以“转化策略”的教学为例,教师通过精心设计的两组练习,由“扶”到“放”,让学生对几种常用的转化方法如“变形法”、“数形转化”、“分割法”、“关系转化”等有了一定的了解,让学生真切地感受到了转化的价值。在这个过程中,教师让学生不断地积累使用转化策略的经验,为策略的习得奠定了基础。这是将陈述性知识上升到程序性知识的学习阶段。
达到元认知阶段。清晰地把握策略的适用条件,知道在什么时候、在什么地方使用这一策略,并主动运用和监控这一策略的使用。只有达到这一阶段的解题策略才具有广泛的可迁徙性。以“转化策略”的教学为例,教师在最后阶段让学生设计测量“土豆和三角积木(三棱柱)”体积的实验方案,并思考“哪种方案更便于操作”、“用同种方案还可以测量出哪些物体的体积”以及“哪些立体图形的体积都可以用‘底面积×高’来计算”等,意在让学生主动运用和监控转化策略的使用,这属于第三个阶段。当然一节课就让学生达到策略学习的第三个阶段也是比较困难的,还需在后续的学习中不断地激发学生使用该策略的意识,进一步提高学生使用该策略的能力以及多种策略综合运用的能力,这样才有助于提高学生解决问题的能力。
路径:教学解题策略讲求四项原则
长线推进原则。如五年级上册“一一列举策略”的教学,教材是凭借简单的组合问题以及租船问题,向学生介绍列举的常用方法——先分类,再有序列举。意在让学生能初步体会到蕴涵其中的分类思想。在随后学习“公因数和公倍数”、“正比例和反比例”等有关知识时,仍然会用到“列举”的解题策略,这样循序渐进,学生对“列举策略”的认识才会逐步全面、深入。
吸纳辅助原则。像“鸡兔同笼”问题:今有鸡兔同笼,上有二十一头,下有五十八足,问鸡兔各几何?一次偶然的机会,笔者在参观中国珠算博物馆时,意外地发现了“鸡兔同笼”问题的另一类解法,即借助算盘来求解的方法。先假设21只都是兔,从算盘的最左边一档起拨上4颗下珠,表示1只兔有4只脚,这样共有21档84颗下珠。因为84比58多出了26,再从最左边一档起,每档依次拨去两颗下珠(把一只鸡看成兔就多出了4-2=2只脚),共拨13次。这样共有13档,每档只有两颗下珠;有8档,每档有4颗下珠。也就是说鸡有13只,兔有8只。让学生学习用“假设”这种解题策略解答“鸡兔同笼”问题之前,可以借助算盘让学生对此类问题有一定的感性认识。在有一定的经验储备后,更有利于他们实现从“感性”到“理性”的跨越,实现从“经验”到“能力”的提升。
实践操作原则。“数学是现实的,学生从现实生活中学习数学,再把学到的数学应用到现实中去。”当数学中的解决问题具有了必要的“生活味”后,即可让学生平添数学学习的趣味性,提高数学学习的能动性,感受数学学习的功效性。如在教学圆柱体的侧面积、表面积以及体积的计算方法后,一次上班途中,笔者发现在熟悉的校园中就有许多与圆柱体有关的实际问题:怎样求香樟树干下端刷漆部分的面积?如何求贴“马赛克”部分的面积?操场边路灯灯管底座都刷上了绿漆,那底座犹如一根圆柱铁管被斜切成了两半,如果要求刷漆部分的面积,该如何应对呢?于是,笔者与学生漫步校园,一边看一边思考着“生活中有哪些与圆柱有关的实际问题”。在活动中,学生或独立思考,或相互商讨,想到了多种不同的转化策略,绝大多数学生在活动中获得了成功的体验,产生了继续应用和改进策略的学习动力。
优化选择原则。有别于方法的策略教学,不能仅满足于方法与建模,还要帮助学生学会在面对问题时知道从何入手,怎样调整;要在学生自主尝试运用个性化的策略解决问题的基础上,通过相互交流理解不同的策略,比较不同的策略,促使学生自主优化、选择并正确运用合适的策略。没有学生个性化的尝试,就不可能促成策略的建构与优化;没有对策略的理解与比较,也不可能对策略作出适当的选择和运用。(作者单位:江苏省南通市通州区实验小学)■
□责任编辑 邓园生
E-mail: jxjydys@126.com