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小学数学问题解决的合作策略探析

2016-05-30杨红美

数学学习与研究 2016年12期
关键词:纸箱用纸正方体

杨红美

早在20世纪80年代初,全美数学教师理事会就提出了“问题解决应该成为学校数学教育的核心”的观念,时至今日,一直受到世界各国数学教育界的热捧. 我国基础教育数学课程改革也吸收了这一数学教育思想,强调让学生在具体的问题情境中探索新知,进行创造性的数学学习. 笔者在坚持数学“问题解决”教学中实践,突出了小组合作的作用,据此,本文拟对小学数学问题解决的合作策略进行分析.

一、通过小组交流,让学生发现问题、提出问题

数学界中有一句大家耳熟能详的名言:“问题是数学的心脏”. 那么,问题从何而来?传统的做法是由教师提出问题. “问题解决”作为一种数学教育思想,还包括了核心理念“发现问题、提出问题”是“问题解决”的基础和前提,正如爱因斯坦所说的“提出一个问题往往比解决问题更重要. ”从某种意义上讲,解决问题也许只是数学上或实验上的技能,而发现问题、提出问题,却蕴含着人的无穷的创造力和想象力. 学生有问题意识,并能够从现象中发现问题、提出问题,这才标志着学生思维的发展. 因此,在教学中,笔者不仅尝试着让学生从问题情境中发现问题,而且尝试着让学生在小组交流中,通过相互启发,发现高质量的数学问题. 比如,在综合实践课《小小设计师》教学过程中教师首先是创设问题情境:

(1)设计一只刚好能装下边长为1分米正方体的纸箱;(2)计算纸箱所需要的用纸量;(3)四人小组交流各自的设计及计算.

师:你们发现了什么?请以小组为单位汇报四人小组学习交流的结果

小组1:我们小组发现虽然每个纸箱都刚好能装下24个小正方体,但形状不一样.

小组2:我们发现不但形状不一样,所需的纸量也不一样.

小组3:我们在讨论,为什么都是刚好装下24个小正方体的纸箱,所需的用纸量却不一样?

……

通过小组交流,在组内同伴间的相互补充、质疑问难,在思维的相互碰撞中,发现了:解决同一问题可以采取不同解决途径,并由此而提出问题:“这么多方法都是解决24个小正方体的包装,为什么它们所需要用纸量却不一样?”这一问题的提出与解决,让学生真正理清长方体表面积计算方法,及长宽高的变化引起的表面积的变化的道理,其实质是一种创造性思维能力的形成.

二、通过小组合作,让学生理解问题、分析问题

问题解决的核心在于对问题的理解和分析,但在传统数学教学中,人们并不注重学生理解问题、分析问题的过程,通常采用“题型识别—例题模仿—公式套用”等解题流程,这种类似于灌输式的教学方式,学生由于缺少对问题解决相对复杂的思维过程的体验,这就导致了许多学生看似听懂了,但轮到自己独立解题又感觉困难重重. 理解问题、分析问题是问题解决的重要环节,学生只有经过认真审题,理解问题,分析已知条件与未知问题间的关系和联系,才能寻找到解决问题的对策. 在教学中,笔者强调通过小组合作的方式来分析问题,这是由于不同的学生,对同一问题的分析会有不同的角度、不同的理解,为学生解决问题打开新的思路. 例如,在上例中,针对学生对问题的发现,教师作如下引导:

师:是啊,为什么都是刚好能装下24个小正方体的纸箱(体积一样),而所需的用纸量却不一样(表面积不一样)?

然后要求学习小组交流,各自谈谈想法,看看有什么新的发现?

反馈情况如下:

小组1:我们发现由于纸箱形状不同,所以用纸量不一样

小组2:我们发现导致同体积纸箱用纸量不一样的根本原因,是因为纸箱的长、宽、高不一样.

小组3:我们组认为纸箱用纸量的大小跟纸箱的长、宽、高直接相关.

师:我认同大家的发现,那么,同体积纸箱的长、宽、高到底跟用纸量的多少有什么关系呢?我们一起来探讨这个问题. 通过再次小组合作,学生所需解决的问题有了深度理解,同伴间的交流、补充和修正,让他们明确了问题症结所在,也明确了问题解决的主攻方向.

三、通过小组合作,让学生解决问题、验证问题

问题解决目标着眼于学生能够自主或协作解决问题、验证问题,同时强调在解决问题的过程中数学知识与技能的习得、基本数学思想和方法的获得. 教学中,基于问题引入,主要是通过数学知识和技能的运用解决问题、驗证问题,在此过程中,关注小组合作的主要原因有两点:一是学生自主学习能力有限,借助于小组力量,以帮助学生更好学习;二是让学生在相互倾听、辩解中,不断表达自己的观念,获取他人信息,从而探索出解决问题的最佳方案:

在上例中各小组合作交流后的反馈:

小组1:我们组通过对所有符合条件纸箱用纸量的计算,发现同体积纸箱的用纸量跟纸箱的长、宽、高有关,其中长、宽、高分别为24、1、1的用纸量最多;长、宽、高分别为4、3、2用纸量最少.

小组2:我们组通过列表计算发现,长、宽、高数据越接近,用纸量越少;长、宽、高数据差距越大,用纸量就越多. 并展示如下表格:

小组3:我们组研究过程与结果基本上与第二小组一致.

小组4:我们组研究与第二小组研究过程也差不多,不过我们通过观察表格还发现,如果我们下次设计类似的纸箱,只要把纸箱的体积数分解成几个因素的积,并使这几个因数的大小尽量接近就可以了.

师:通过小组合作交流,各组都找到了解决问题的方法,与最佳设计方案,同时,大家也清楚了第四组解决问题的方法更佳.

由此,我们可以看到,通过小组交流,集思广益,不仅有利于提高学生参与学习热情,而且也有利于学生主动学习.

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