《義務教育數學課程標準(2011年版)》頒布實施以來,新課程改革理念與傳統數學的教學經驗緊密結合,使形式靈動又頗具“數學味”的數學課堂教學應運而生。那么,在“解決問題”教學中,“數學味”是如何體現的呢?對此,有四方面問題值得探討。
一、發現問題,立足數學角度
在第一學段,“解決問題”教學的基本過程是:搜集信息——處理信息——發現問題——提出問題——分析問題——解決問題——回顧反思。其中“搜集信息——處理信息——發現問題——提出問題”這一過程,即由現實問題到數學問題,是第一個轉化過程。新課程改革以來,這個轉化過程受到教師的普遍重視。例如在教學人教版一年級上冊第46頁的相關內容時,有些教師會這樣提問:同學們,看了這幅圖,你們發現了什么?學生甲說:一只兔子穿著花裙子;學生乙說:我發現了地上有一些小蘑菇;學生丙說:一只兔子的推車里有大蘑菇……學生五花八門的回答雖令課堂氣氛格外活躍,但教學效果較低且無序。還是針對人教版一年級上冊第46頁的相關內容,有經驗的教師會這樣提問:同學們,看了這幅圖,你們發現了哪些數學信息?你能提出哪些數學問題?于是,學生有意識地從數學的角度仔細觀察,收集信息,發現問題。
在第二學段,“解決問題”教學的基本過程是:問題情境——建立模型——解釋應用——拓展反思。在呈現問題時,教師要及時把生活問題轉化為數學問題。在實際的教學中,教師為了激發學生的興趣,過多關注了相應的活動安排或情境設置,而沒有聚焦于其中的數學內容。所以,教師在設計問題時,要選擇與數學內容密切相關的問題情境,以便引導學生盡快介入數學問題、學習數學內容。
例如在教學“數學思考——找規律”這一內容時,我設計了這樣的問題情境導入。
(教師請兩個學生到講臺前)
師:我和同學A是好朋友,我們握一次手。同學B是我們的好朋友,大家握握手。大家要握幾次手?
生1:大家要握兩次手。
師:為什么是兩次,不是一次?
生2:因為同學B不僅要和老師握一次手,還要和同學A握一次手,所以大家要握兩次手。
師:一共要握手幾次?
生3:一共要握三次手。
師:我們小組有6個同學,兩個人握手一次。如果把每個人看作一個點,那么握手就是連接兩個點之間的——
生:線段。
6個同學之間相互握手幾次,就是6個點之間可連成多少條線段。這樣,我們就把生活問題轉化成了數學問題。
通過幾個人握手的問題研究幾個點連接的問題,就這樣,生活問題轉化成了數學問題。于是,在教師的引導下,學生適時離開問題情境,其思考逐漸符號化、抽象化和數學化,這樣的數學教學簡潔而不簡單。
二、提出問題,培養思維習慣
“提出問題”,即通過對數學情境的觀察、聯想、類比和分析后,運用已有的數學知識揭示其空間形式和數學關系,產生質疑、猜想和發現,從而提出數學問題。
教師在進行例題教學時,可先出示問題的條件,讓學生根據已知條件設計問題。這類訓練不僅讓學生熟悉“提出問題”的方法,更培養學生良好的數學思維習慣。例如在教學“比的應用”這一內容中的“例2”時,我設計了這樣的問題:我按1:4的比例配制了一瓶500ml的稀釋液。同學們,根據這些信息,你們能提出哪些問題?這種開放性的問題可使學生從不同角度提問(總體積一共有幾份?水占稀釋液的幾分之幾?水的體積是多少?濃縮液占稀釋液的幾分之幾?濃縮液的體積是多少?)。
學生的提問不僅展示出思維的層次性,更在交流中獲得切實可行的解題方法。此外,由于問題來自學生,所以學生較有興趣,于是樂于積極主動地投入到探索學習中。
三、分析問題,凸顯數學思維
數學在提高人的推理能力、抽象能力、想象力和創造力等方面具有獨特的作用。離開了學生的思維活動、動手操作與合作交流等學習數學的重要方法,數學學習就流于形式。“分析”和“綜合”是重要的數學思想方法,是數學學習過程中的重要策略之一。“分析”,即對所獲得的數學信息或數學問題的構成要素進行研究,把握各個要素在整體中的作用,找出其內在的聯系與規律,從而得出有關要素的一般化結論的思維方式。“綜合”,即對數學信息、問題的分析結果和各個要素進行整合,從已知出發,經過逐步推理,最后得出結論。
例如在教學“用連乘解決問題”這一內容時,教師出示例題并提出問題。
跑道每圈有400米,每天跑2圈,7天可以跑多少米?
師:你會解決這個問題嗎?先算什么?再算什么?請獨立完成,你能用幾種方法就寫幾種方法。
接下來,教師組織反饋:
其一,400×2×7=5600(米)
師:這樣算,誰能看懂?
其二,2×7×400=5600(米) 師:這又是先算什么的呢?
其三,7×400×2=5600(米)
師:這種方法大家能理解嗎?請同學們說說是怎么想的?
在列式解答后,教師的提問融合了“分析”與“綜合”兩種思想方法,展開了對數量關系的探討,緊緊抓住解答兩步計算應用題的中間問題,有利于學生掌握基本的解題思路,提高分析問題的能力。
四、解決問題,建構數學模型
在中小學數學教學中,最重要的數學思想是“抽象”“推理”與建構“模型”。在建構數學“模型”的過程中,“抽象”具有非常重要的作用。在傳統數學教學中,經常利用“比較”的思想方法,引導學生逐步發現解決問題的方法和規律,建構數學“模型”。“比較”既可是“求異比較”,也可是“求同比較”。
例如在教學“用正比例知識解決問題”這一內容時,教師出示例題并設置問題。
王大爺家上個月的水費是19.2元,他家上個月用了多少噸水?
師:如果設王大爺家上個月用了x噸水,你們會用比例的方法幫他解決這個問題嗎?
(學生獨立做題,教師巡視)
師:請說說你是怎么想的?
師:剛才我們做的兩道題,大家仔細觀察,有什么相同的地方?
師:當相關聯的兩種量都成正比例關系時,解答的方法自然相同。那么,在解答這兩道題時有什么不同的地方呢?
(生答略)
師:請同學們回憶剛才的解題思路,想想我們用正比例的相關知識解決問題時,都經歷了哪些思考過程?
在這一教學過程中,教師充分利用“比較”的思想方法,先是“求同比較”,后是“求異比較”,從而引導學生建構用正比例的相關知識解決問題的數學“模型”,找到解決問題的方法。
新課程標準提出,解決問題要由“兩能”向“四能”發展,這對學生解決問題的能力提出了更高要求。因此,教師在教學中不僅要善于落實新課程標準的理念,更要繼承傳統數學教學中的有效方法,在“解決問題”教學中體現出“數學味”。只有這樣,才能發展學生的思維,提高學生解決問題的能力。