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在教学实践的深处开掘课题研究题材

2020-10-20蒋依宝

广西教育·A版 2020年8期
关键词:鸡兔同笼教学研究教学实践

【摘要】本文基于一次主题教学沙龙活动的话题,论述开掘课题研究题材的方法,提出在教学实践活动中观察与思考教学现象、植根于教学实践开展课题研究的教学建议,从而形成有意义的、切实可行的课题。

【关键词】教学实践 问题 教学研究 课题 鸡兔同笼

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2020)29-0100-03

“教学即研究,教师是研究者。”然而,对于做课题研究,许多教师一筹莫展,误认为“课题研究很神圣,是专家、教授们干的事”。其实,课题研究不像教师想象的那么神秘,也不是专家、学者的“专利”。课题研究是教师的分内事,教师站在教学的第一线,既贴近教学实际,也贴近学生生活,有得天独厚的研究条件,有可能、也应该成为课题研究的主力军。研究态是教师的工作常态,因为教师每天都要研究学生、教材和教学过程,这些研究和实践经历是珍贵的课题研究素材。

然而,在现实中,许多教师对工作常态的内容习以为常,找不出问题,也就无法找到课题研究的“点”。那么,究竟如何在教学实践中寻找问题,挖掘研究题材?我们先看一次主题教学沙龙活动:“鸡兔同笼”问题的“教”与“学”。本次主题教学沙龙活动的流程先由各参与者介绍钻研教材所得、教学实践感受和观课感想等,再针对问题群体研讨。因事先准备充分,主题教学沙龙活动气氛活跃,教师有话想说、有话可说,自由谈论,各抒己见。其中,两位教师的讲述引人注目——

【甲教师的讲述】

我碰到一件非常糟糕但又非常有趣的事,一位当教授的朋友带着儿子找我帮忙。他的儿子上小学二年级,在一个奥数培训机构“加餐”,带回了一道题:学校的停车棚里停放着自行车和三轮车,共有8辆,轮胎共有21个。车棚里三轮车、自行车各有几辆?

孩子百思不得其解,向父亲请教。父亲一看此题有两个未知数,且数量关系明显:自行车辆数+三轮车辆数=8,自行车轮胎总数+三轮车轮胎总数=21,于是,从分析数量关系入手,列出二元一次方程组。对于这样的列式,孩子目瞪口呆,一脸的不解。于是,父亲又改列出一元一次方程,孩子直摇头,表示不理解。父亲只好用凑数方式求得结果,但又被孩子否定了,因为孩子要的是算式!

在无计可施的情况下,他们找到了我。问清原委后,我与孩子进行了互动:

师:小朋友,你有没有发现这是一个“鸡兔同笼”问题?

生:题目说自行车和三轮车,没有“鸡兔同笼”。“鸡兔同笼”我会做,用口诀解题。

【他拿出在培训班做过的题:鸡兔同笼,有10个头,共36条腿,问鸡、兔各有几只?题目下方写了两个算式——兔:(36-10×2)÷(4-2)=8(只) 鸡:10-8=2(只)】

师:你知道第一个算式的意思吗?

生:老师只教我们口诀:假设全是鸡,首先算出兔,(鸡兔总腿数-雞兔总头数×2)÷(4-2)=兔的只数……老师还教了“抬腿法”解题……

师:你喜欢画图吗?

生:当然!我是班里的美术科代表。

师:请你用画图的形式把题目意思画下来。

(开始时,学生只画了个实物图。在教师的启发下,学生按下列顺序画出示意图:①画8个长方形代表8辆车;②在每辆车的下方各画2个圆圈表示2个轮胎;③默默地口算:二八十六,21减去16等于5;④在前5辆车的车头位置各画一个圆圈)

师:你再继续画下去呀!

生:不画了,再画就画多了。因为二八十六,21减去16等于5,5加16等于21。

师:你画的三轮车、自行车各有几辆?你画的图与题目意思相同吗?

生:三轮车5辆,自行车3辆,一共8辆,轮胎共21个。我们老师说没有算式不行,不算是解题。

师:这是图示法,就是画图解题,是解决数学问题的好方法。你要算式也可以,把你想的过程写下来就是了。

(生写出算式:8×2=16,21-16=5)

当时我想:奥数班学“鸡兔同笼”,每只鸡兔腿数相差2,假设后的总腿数与实际总腿数的差是双数。而本题每辆三轮车与自行车轮胎数的差是1,1又要当除数,假设后的轮胎总数与实际轮胎总数的差是单数,单数要充当被除数,可能是这个原因使他犯难。于是,我继续引导:

师:你为什么在前面这几辆车的每辆上再画1个轮胎?为什么只画5辆?

生:我明白了。【继续写:3-2=1(个),5÷1=5(辆)】

师:这些算式记下了画图过程。现在,你能看算式说画图过程吗?

生:8×2=16是把8辆全画成自行车,21-16=5是发现轮胎总数少了5个,3-2=1是一辆自行车比三轮车少一个轮胎,5÷1=5是把5辆自行车改成三轮车。

师:自行车好比“两脚鸡”,三轮车是“三脚兔”。当你把8辆都画成自行车,就是假设全是“两脚鸡”,发现有问题,就把5只“两脚鸡”改成“三脚兔”。

生:原来是这样。

师:如果假设全是“三脚兔”,你能画图、列式吗?

(生画图、列式,说解题思路)

师:你真棒!既会画图解题,又会列式计算,这就是数形结合,它是解题的好办法,今天用到了,以后还会用到。

(孩子父亲在一旁眉开眼笑)

父:我把凑数方法汇成一张表,根据“两种车共有8辆”,把所有可能都填上去,再看哪一种情况符合“轮胎总数是21”这个条件。(父子合作列表)

生:只有“自行车3辆,三轮车5辆”符合条件,轮胎总数是21个。

师:这是列表试验法,也是学习数学的好办法。

【乙教师的讲述】

我校组织四年级下册数学拓展性训练评估,其中,有一道题很邪门:某校举行一次数学竞赛,共有15题。每做对一题得8分,每做错一题倒扣4分。小明共得72分,做对几题?说它邪门,是因为得分率只有18%。这题属于“鸡兔同笼”问题,具有明显的“鸡兔同笼”问题结构特征,按理说学生会找到解题思路:假设15题全做对,得满分120分;实际只得72分,失去48分;每错一题失去12分,做错4题。列式表示,错题:(15×8-72)÷(8+4)=4(道),正确11道。

教师在事后访谈学生:“这是‘鸡兔同笼问题,你当初怎么没有想到?”大部分学生的回答非常相似,又非常令人震惊:“题目里没有说把鸡和兔关在一起呀?”

针对两位教师的讲述内容,教师在主题教学沙龙活动上群体讨论的焦点聚集到以下问题:

一、“鸡兔同笼”问题在何时教学比较合适

这个问题涉及教材编排体系。以人教版为例,2001年版教材将“鸡兔同笼”放在六年级上册,2011年版将其下放到四年级下册,这一调整存在什么玄机?对六年级学生来说,解决“鸡兔同笼”问题的可能方法有哪些?教学内容下放到四年级,学生解题方法有什么限制?在四年级教学需要突出什么?第一个案例中的奥数班教师“冒教材编排体系之大不韪”,在二年级实施教学,教学基础是什么?若可行,教学到什么程度?教学方法如何选择?实际上,奥数培训者让学生背口诀,口诀中蕴含着假设思想,只不过学生不知其义。用“抬腿法”解题,“抬腿”是将方程组中第二个方程的两边同时除以2;“总腿数折半后减去鸡兔总只数”蕴含着加减消元思想。对二年级学生来说,这些是“天书”。奥数班教师和孩子的教授父亲在没有破解“天书奥秘”的情况下实施教学,徒劳无功。但是,这些问题对教学目标的确定、教学方法的选择产生重要影响,因此,有必要在实施教学之前研究教材编排体系,厘清数学知识的来龙去脉。“鸡兔同笼”问题教材内容需要好好梳理,小学数学其他知识同样如此,这样才能在合适的时间段对特定年龄段的学生实施精准教学。

二、“鸡兔同笼”问题的教学价值是什么

“鸡兔同笼”问题经过1500多年流传,经久不衰,魅力何在?课堂上究竟要“教什么”“学什么”?

从结构看,“鸡兔同笼”是这样一类问题:两种有联系的事物放在一起,已知它们的两个属性的指标数和指标总数,求这两种事物各自的数量。此类问题带有普遍性,问题中蕴含着化繁为简的化归、假设、数形结合、方程、建模等数学思想和方法。在小学以“鸡兔同笼”形式出现,增加了问题的趣味性,但或多或少影响了它的拓展广泛性(从第二个案例中学生对问题的误解可见一斑)。其教学目标并非只能解一个问题,而是能解一类问题。

在教学中,教师要探索解决此类问题的多种方法,以“一道题”带出“一类题”。若安排在六年级,学生解决此类问题的方法有多种,但因在五年级学习了方程,大部分学生会摈弃其他方法,选择列方程解答,这对数学思想和方法的渗透极为不利。新教材把它放在四年级,就是要让学生学习必要的数学思想和方法,能用假设法来解决具有“鸡兔同笼”问题结构特征的同类现实问题。“鸡兔同笼”问题教学价值如此,其他数学知识的教学价值也需要好好研究。

三、如何实现“鸡兔同笼”问题的教学价值

在明確“教什么”和“学什么”的前提下,研究“怎么教”和“怎么学”就显得非常重要。第二个案例中,学生解题正确率只有18%,虽然乙教师未说明其学校师生的教学情况,但能隐约地感觉他们在教学目标的设定、教学方法的选择、教学行为的有效性等方面存在的问题。

如果用“以学评教”的观点来推断,奥数班教师的教学属于强迫性灌输,其结果必然是食而不化:学生只能背口诀,但不能解决真实问题,甚至连“依样画葫芦”都不会!教授教儿子,只考虑知识本身,没有顾及(或根本不知道)自家孩子的知识基础和认知特点,对着二年级学生讲“天书”,其结果必然是一无收获。

甲教师“受命于危难之中”,他遵循儿童学习规律,选择儿童喜欢的画图方式进行教学,让学生通过画图认识“鸡兔同笼”问题的形,再让学生想画图过程写算式、看算式回忆画图过程,将数形有机结合,渗透数学思想,使学生感觉到“鸡兔同笼”问题的神奇,这样,教学价值得到体现。甲教师教学成功的主要因素是把学习主体复归于学生,其教学行为是“为学而教、以教促学”。如学生思维受阻,只列两个算式,教师分析原因并及时施策,诱发其写出后两个算式,提高了教学行为的有效性。

此次教学沙龙已经过去,但教学研究的“精气神”延绵不绝,引人深思,催人开展课题研究。在沙龙中,参与者抛出各种教学实践问题,诱发同伴深究,借助群体智慧梳理出有价值的研究问题。后经研究者进行主题提炼,形成多个教研课题:以教材编排体系为主题的有《人教版小学数学“数与代数”教材编排体系的研究》《人教版“数学广角”教材编排体系的研究》等5项;以教学价值为主题的省级教研课题《在数学教学中渗透数学思想和方法的实践与研究》(获浙江省教研课题研究成果一等奖);以教学行为为主题的省级教研课题《教师教学行为有效性的实证研究》等。

通过一系列研究经历,我们加深了对课题研究的认识:

(一)课题研究是教学研究的主要方式

教学研究是教师在教学实践活动中对教学现象的观察与思考,对教学问题所做的尝试性解答。教学研究形式多样,但课题研究是其主要方式,以课题研究为载体,可以系统地解决问题。从研究方法和操作方式看,教学研究课题与自然科学研究课题是有区别的,但此类课题研究还是相对规范、相对科学的,它具有科研的性质。具体而言,教学研究课题有以下特性:

1.实践性。在教学实践过程中展开,所研究的问题来源于教学实践,通过研究,改进教学实践,进而解决问题。比如,以上所列课题均来自教师的教学实践。

2.合作性。教学研究不是个人化的,课题研究者需要与人合作、与人对话(包括学生、同事、专家、研究者本身等)。基于开放而非封闭,体现在资源共享、合作互助、智慧碰撞、和而不同、力求大同。在主题沙龙活动中,教师个人抛出问题,群体分析问题,形成教学研究课题;研究与实践同行,研究者与同伴合作,发挥集体智慧,最终解决问题。

3.科学性。教育是一门科学,科学的价值在于求真。从育人角度看,教学课题研究与自然科学的课题研究有着明显区别,要求研究者不能草率从事;课题选择要谨慎,操作程序要文明,遵循“立德树人”的原则,促进所有学生成长和发展。

科学性表现为三方面:(1)系统性。第一个案例中,教师所抛的问题,有些问题的性质是相似或相同的,通过分析,可以把有联系的问题整合在一起,提炼主题。换言之,课题是问题的系统化。系统化避免了研究的碎片化,也避免研究中出现顾此失彼的现象。(2)持续性。课题是问题的解决行为,是持续不断的尝试,因而课题研究不可能一蹴而就。從一个课题的产生到问题的解决,需要经历“发现问题→提出问题→分析问题→解决问题”的过程,当一类问题得到解决,新的问题也会产生,这需要循环滚动研究。正是由于研究者有“咬定青山不放松”的探索精神,才使问题得到更好的解决。如《教师教学行为有效性的实证研究》从立项到结题,历时三年多,期间两次调整研究方案。(3)计划性。课题是有预期、有措施、有结果的研究项目,研究项目是要设计的。设计就是针对具体的研究问题,提出假设。从某种意义上说,课题研究就是为了验证假设。从课题研究的阶段特征来看,提出问题阶段是提出假设,选论点;分析问题阶段是验证假设,找论据;解决问题阶段是解释结果,做论证。由此可见,假设对研究者的操作行为起导向作用,假设的科学性直接影响论据的搜寻,决定问题的解决与否。但提出一个具有前瞻性、富有价值性的研究假设是要经过一个过程的,需要在研究中不断修改和完善。

(二)课题研究要植根于教学实践

问题是人们在认识现实世界客观事物的过程中所产生的认知冲突,认知矛盾是研究的动力。教师在教学实践中会遇到各种各样的问题,这是课题研究的原始动力,也是开展主题研究的起点。研究主题应该由教师最棘手的教学问题提炼而成,研究主题的设计必须与教学实践密不可分,是要解决教师自己的问题、真实的问题、实际的问题。主题沙龙活动所提问题及其引发的课题研究是很好的范例,说明了“课题源于问题,又高于问题”。

1.“课题源于问题”——要求研究者从教师的日常工作和学习中寻找问题。教育教学实践是问题的首要来源。教师几乎每天都与学生打交道,教材、备课本随时陪伴左右,工作看似平静,实则有很多问题随时困扰着教师,要求做出解答。对一线教师来说,从事实践研究是最合适的选择,把自己在实践中生成的问题作为研究对象,这与自身的知识背景、研究能力、研究时空相匹配,能充分发挥自身优势,也有利于课题研究成果的回归应用。因此,教师要养成向日常教育生活询问、发问与追问的意识和习惯,关注日常教育生活中的“具体事件”和“小问题”;同时要积极体验、感悟教育教学的意义和价值。唯有这样,才能发现问题、梳理出有价值的问题,进而形成研究课题。

2.“课题高于问题”——要求研究者筛选问题,提炼主题。在日常教学和学习中搜寻到的问题,只是原始素材,并非所有问题都能成为研究主题。问题能否适合做课题研究,需要筛选和提炼。面对搜集的广而散的问题,首先要筛选归结:我们遇到的是什么问题?主要表现在哪几个方面?是普遍性的问题还是特殊性的问题?出现问题的可能原因是什么?各原因之间是否存在关联?教师只有围绕这些问题,并对问题进行筛选,选定需要研究的问题,再根据“研究范围要适中、研究难易要适度、主攻目标要明确”的选题要求,对选定的问题进行主题提炼,才能形成有意义的、切实可行的课题。

作者简介:蒋依宝(1962— ),浙江临海人,大学本科学历,高级教师,浙江省特级教师,临海市教育局教研室小学数学教研员,研究方向为小学数学教学中“生活化教学”的实践与研究、小学数学教学过程“问题化”的实践与研究。

(责编 黎雪娟)

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