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小学数学教学中问题情境创设的策略研究

2021-12-29姚微红彭燕凌

科学咨询 2021年34期
关键词:数学知识创设情境

姚微红 彭燕凌

(重庆第二师范学院教师教育学院 重庆 400060)

数学问题情境是中小学生在教师的指导下,从熟悉或感兴趣的数学情境中,通过主动探究,提出问题、研究问题和解决问题的过程,获得适应未来社会生活和进一步发展所必需的数学知识、数学思想方法和应用技能,发展勇于探索、创新的科学精神的学习活动[1]。问题情境的创设对数学教师教学工作的开展起助力作用,能将学生的注意力聚集到数学课堂中,达到融洽师生关系,提高小学数学课堂教学效率的效果。

一、小学数学问题情境创设的重要性

(一)有利于化抽象为具体,提高学生数学素养

数学是研究数量关系和空间形式的科学[2]。数学知识是从生活的各个领域提炼总结而来,有一定的抽象性。而在小学阶段的学生,是用形象思维来认识客观世界的。学生思维及学习内容两者之间出现了冲突,这种冲突阻碍数学学习。数学问题情境的创设可以解化解情境中的信息与学生自身的认知之间所存在的矛盾冲突,将数学知识具体化。

同时,在小学数学课堂中,学生总是以“问题中心”的心理参与学习活动[3]。小学生对数学的学习是在解决问题的过程中进行的,也可以说是小学数学教学课堂是由一个又一个问题所组成的问题链搭建而成的。因此,可以多多设计问题情境为小学数学课堂服务。问题情境蕴含数学抽象、逻辑推理、数学建模、数学运算、直观想象、数据分析等活动[4]。它包含数学知识及数学思维,能把问题信息、数学符号、逻辑推理等数学知识与思维镶嵌在情境中,利用情境将数学问题生动地呈现在学生面前。

(二)有利于提升数学课堂教学效率

数学问题情境的创设一方面能引导学生对数学课堂内容产生兴趣进而能够更好更快地学习及掌握数学知识。数学教师在创设对应数学主题的问题情境时,可以设置一些违反传统认知观念的场景,通过问题情境所含有的数学知识与学生认识水平之间存在的矛盾,引起学生的“认知不平衡”。让学生发现问题情境中出现的矛盾,进而唤起学生消除“不平衡”的心理状态。另一方面,在教师掌握教学材料的数学实质,深入了解学生已有的认知水平、学习水平的基础上所创设优质的问题情境,能把学生熟悉的生活情境、所感兴趣的现实话题与教学问题有效结合在一起。学生面对熟悉或感兴趣的数学问题情境中更容易发散思维进行思考、探索数学知识。学生在对问题情境的探索与讨论中发展数学探索精神,提高自身的数学素养。这样的问题情境为小学数学课堂增添了趣味性,学生对问题情境产生兴趣更有利于教师教学工作的开展。

(三)有利于建立学生数学学习兴趣,拉近师生关系

小学生处于一个好玩爱动的年龄阶段,有趣的数学课堂活动更符合学生的年龄特征。基于学生的认知水平及经验水平而设计的问题情境是形象且富有趣味性的,能够引起学生的注意,激励学生自主探索数学情境中含有的数量关系。学生在思考探索中发现其中蕴含的数学结论及数学方法后,会获得成就感。且好的问题情境能引导学生在玩中学、在做中学,建立起学生对数学的学习兴趣。同时问题情境的创设也有助于建立“垂直性互动”的师生学习共同体[5](学习者与教师或高手之间的互动),在教师的“教”之上,帮助学生与教师之间能够更好地进行学习之间的互动,达到充分调动学生“学”的目的。生关系以及有效课堂的形成。

二、小学数学课堂中问题情境创设现存的问题

(一)问题情境创设脱离教学主题

问题情境的创设必须与学科具体的教学内容紧密结合,否则,难以实现激发学生学习该学科的兴趣,发展学生能力的目的[3]。由此可知,教师在创设问题情境时,需要紧贴数学主题进行设计。但是当前小学数学课堂中的部分问题情境却脱离教学主题,缺乏与数学知识的必要联系。例如要讲解有关“坐标”的数学知识,所设置的问题情境中创设了多余的有关坐标点的历史背景。这样的问题情境无法有效地引出关键问题,达不到启发学生进行数学思考的效果。同时这样的问题情境内不蕴含着必要的数量关系以及有关联的数据,没有结合小学生的年龄特征和认知规律去创设,学生难以通过脱离知识本质的问题情境探索到数学知识与发展数学思维。

(二)问题情境脱离学生实际生活

数学课程标准要求数学教学要紧密联系学生的生活实际,从学生的经验和已有知识出发,创设生动有趣的、有助于学生自主学习、合作交流的情境[2]。然而,部分数学教师在进行问题情境的课堂教学创设时,只一味参照课本或是过度创新未考虑到学生的实际情况,未考虑学生的知识经验及年龄特征,只是为了达到课程要求而创设问题情境。例如,数学中的经典问题——“水管进水出水问题”。如:一个水池注满水需3小时,排完水需4小时,若同时注水与排水注满水池需要几小时?这个数学问题情境含有复杂的数量关系,但却与学生的实际生活没有太大联系,同时也缺乏实际含义。

(三)问题情境缺乏趣味性

由于部分教师盲目套用前人或者教辅材料上的问题情境,缺少自身的思考与创新,当前部分问题情境缺乏趣味性。目前小学课堂中的问题情境缺乏趣味性主要表现为两方面,一是问题情境材料的反复出现,二是问题情境设置不合理。

例如一道常见的有关于乘车的小学数学问题情境习题:“春田小学组织五六年级春游,五六年级470名学生与老师同乘12辆40座的客车,正好坐满。请问有几位老师参加春游?”有的老师选择类似于这种乘车问题情境的数学问题作为上课或者课后教学的材料,但是这类的问题情境在小学数学课堂中反复出现,导致学生对相关的数学知识失去学习兴趣。

(四)问题情境难易程度把控不当

能够激发学生学习与探究的兴趣的问题情境是难度适中且富有挑战性的。而部分小学数学教师因对问题情境及学生学习水平了解不深,导致难以把握问题情境的难易程度。至于创设出的问题情境因为挑战性过大或过小而不适用于小学数学课堂,不利于学生学习活动的开展。当前小学数学课堂中的一些问题情境是在教师未对班内学生的认知及学习水平深入了解的情况下创设出来的。这样的问题情境往往因为过于简易或者过于复杂,因挑战性过大或过小而无法适用于学生。只有难易适度的问题情境才能让学生接受具有数学因素的强烈的信息刺激,激发学生数学学习的兴趣,同时将课堂话题迅速聚焦于数学课题,让课堂话题引领教学[6]。

三、小学数学问题情境创设存在问题的原因分析

(一)教师对问题情境的理论认知模糊

1.对创设问题情境的理论认识肤浅

部分教师对情境的运用实际上只停留于经验性的表层。从“对扬州大学数学系26名在职教育硕士做的微型访谈”中发现两方面问题:第一,理论信息来源不够权威。第二,理论信息来源不够可靠[7]。且理论来源大多是来自于百度与Google。教师运用情境的潜在观念和理论倾向[7],认为问题情境创设指向学生兴趣、探究、数学学习的支架。教师过于依赖于理论,而缺乏自身对问题情境的观念与思考导致对创设问题情境的认识肤浅。

2.对新课标中的相关要求认识不足

新课标中提出教师应创设有助于学生自主学习的问题情境的要求。然而部分教师对要求的认识不足,导致现今小学数学课堂中的问题情境并未达到新课标要求,不利于学生进行自主学习。主要表现在现今创设的数学问题情境中问题与情境之间出现了本末倒置的关系,问题情境中情境的比例远远大于数学问题及数学知识的比例。情境重于知识的问题情境不利于师生开展学习活动,不利于学生自主学习。

(二)教师对问题情境的基本特征把握不明

1.创设问题情境忽视“趣味性”

提升数学知识的趣味性,激励学生学习是问题情境创设的本质目的。然而部分教师对问题情境的本质目的并未深入地理解,忽略问题情境的趣味性。在进行数学问题情境创设方面的教学设计时,只是一味地为设计而设计,为教学而教学,缺少对学生兴趣爱好及实际生活的了解以及学生是学习主体的考量。在此背景下所创设出的没有联系学生生活与兴趣的问题情境缺乏趣味性。对问题情境趣味性的不重视导致所创设的问题情境无法将数学知识以更生动有趣的形态展示给学生,学生面对枯燥乏味的情境,难以产生学习兴趣,甚至会产生一定的畏难情绪,丧失对数学学习的自信心。

2.创设问题情境忽视“可接受性”

课堂障碍主要有认知障碍与心理障碍[6]。为确保教学活动的顺利开展,首先要消除掉小学数学课堂中存在的课堂障碍。但是部分教师对问题情境的“可接受性”并不予以重视,使学生在进行对问题情境的学习时遇到重重困难。

根据“最近发展区”理论得到的启示,教师进行教学设计前要先了解学生的认识水平,了解学生能够接受哪种程度的数学知识,并且要结合他们即将达到的发展水平进行问题情境的创设。同时要为接下来的教学打好基础,做好铺垫。因此,问题情境的创设要考虑到学生的可接受程度,不脱离学生的“最近发展区”。然而部分教师在进行问题情境设计时,并未考虑到这一点。

3.创设问题情境忽视“层次性”

数学作为一门极具系统性、逻辑性的学科,是按螺旋式进行的教材编写工作。这就需要数学教师在教学工作进行时充分考虑到数学的学科特点——层次性。然部分教师对问题情境的层次性,不给予足够的重视,导致活动与活动之间缺乏联系,学生无法顺畅地参与到学习活动中来。当前部分问题情境在被创设之时往往没有考虑到学科的系统逻辑,也没有遵循教学循序渐进的原则。部分小学数学教师问题情境的“层次性”的忽略,使问题情境创设不符合学生的年龄特征及其数学思维的发展特点[8]。

4.创设问题情境忽视“开放性”

创设问题情境必须立足于学生的“最近发展区”,把握好“已知区”到“未知区”的距离,否则,难以激发学生的思维参与[4]。可是部分教师却忽视“开放性”对学生发展的重要性。创设出的问题情境只着眼于实现当前教学目标所传授的知识点,没有结合学生的“最近发展区”与当前知识点考虑,设计学生能够进一步思考探索的问题。这不利于学生进行开放性思考。

(三)教师对创设问题情境教学的准备与反思不足

1.对创设问题情境教学的准备不足

一堂优质的课堂需要教师做多方面的工作,其中最为重要的就是要做好充分的课前准备。在运用问题情境进行数学教学之前,部分教师由于各种原因没有对教材及学生的认知水平、实际生活等进行深入的分析,也没有根据不同学生的特点、不同知识的本质进行相应的调整。缺少充分的课前准备工作,则无法结合材料所蕴含的数学实质以及学生实际情况进行合理的问题情境创设。缺乏充分的课前准备也是目前创设的数学问题情境或多或少存在问题的原因之一。

2.对创设问题情境教学的反思不足

教学反思能够使教师更好地了解到课堂教学的成功与失败之处,是提升教师教学能力的最有效的途径之一。它帮助教师在教学中长善救失,做到更高的教学成绩,实现高效教学。但当前部分教师对教学反思不予以重视,导致在问题情境实施后,缺少对相关内容的课后反思。没有反思是否通过问题情境的创设达到了实现预期教学目标的效果,没有思考各类学生是否在对问题情境的研究与探索中获得知识与技能,没有估量原有问题情境创设的有效性,没有考虑如何改变问题情境会获得更好的课堂效果。部分小学数学教师对创设问题情境教学的反思不足导致其无法进一步加深对问题情境的理解与研究。

四、小学数学教学中问题情境创设的策略

(一)教师加强对创设有效问题情境理论的学习

1.正确认识问题情境创设理论

小学数学教师应加强对问题情境创设的理论的学习与理解。虽然在数学课堂中,各式各样的问题情境早已屡见不鲜了。可是,部分教师对问题情境的创设却始终缺乏正确合理的认识。现今存在四种对数学影响较大的情境教学理论:以约翰·布朗斯福特为代表的“抛锚式”情境教学;以荷兰数学教育家弗赖登塔尔为代表的现实数学教育;以李吉林为代表的问题情境教学法;以贵州师大吕传汉为代表的“情境一问题”教学。小学数学教师应对以上四种情境教学理论进行深入的学习与思考,选择最适合自身教学风格的教学理论进行研究探索,从而形成科学先进的教学理念。

2.深刻认识“新课标”对创设问题情境的要求

《义务教育数学课程标准》(2011年)提出数学教学从学生实际出发,创设有助于学生自主学习的问题情境[2]。教师需对此要求有深刻的认识。创设问题情境的目的就是为了让学生通过更有趣、更容易接受的形式快乐、自主、高效地学习数学知识。所以教师要根据要求,在创设问题情境时设计出有趣且“多知”的数学情境,以此促进学生自主地进行数学学习。同时,要考虑学生的实际情况以及数学问题中所蕴含的数学知识与思维,平衡数学问题及数学情境的比例,利用课件、实物、活动等创设适于学生进行学习的情境,在不断实践中深刻认识并落实相关要求。

(二)明确把握创设问题情境的基本特征

1.创设“故事性”问题情境,注重“趣味性”

教师可以利用多媒体或实物教具等为学生设计并呈现一个富有故事性的问题情境。利用故事营造富有趣味性的学习氛围,引起学生的注意,从而启发学生主动思考探索数学问题的解决方法。同时要把握好数学知识“故事性”的程度,要重视数学知识的讲授,拒绝过度使用“故事”而导致忘记问题情境创设的目的。

同学们,你们知道你家族里的兄弟姐妹是如何区别“堂表”之分的吗?今天我们就要来具体了解一下“三角形家族”上一节课,我们已经了解了“三角形”的特性及各部分名称。那么同学们,你们知道“三角形家族”的族系吗?他们是根据什么区分自己的“兄弟姐妹”的呢?我们可以根据上节课了解的三角形知识进行猜想。结合学生的年龄特征以及强烈的好奇心理,选择合适的故事开展学习活动,将数学知识与故事相结合,设计恰当的故事问题情境。借此将学生的注意力拉回课堂,促进数学教学活动的开展,帮助学生深层理解数学本质。

2.创设“生活化”问题情境,注重“可接受性”

数学是富有逻辑且抽象的,而七至十一岁的儿童的思维则存在具体形象性。

学生学好数学的第一步就是能接受数学。因此,问题情境要围绕学生的实际生活来创设,为达到让学生可接受的目的,要充分地考虑学生的认知以及思维特点。

学习迁移理论及奥苏贝尔的有意义学习理论认为,学习者在对学习对象有一定相关的认知经验时会更有利于学习的开展。所以,教师在进行数学教学活动时,要尽可能地运用学生的生活素材进行问题情境创设,以此将数学的抽象知识转化为学生所熟悉的具体的数学问题,构建“学校数学”与“日常数学”的桥梁[5],消除学生心中的陌生感,让他们在熟悉的情境中自主探索、学习数学知识,培养数学问题意识。

3.创设“阶梯式”问题情境,注重“层次性”

“贾斯珀系列”的学习案例研究提到“在教学过程中,学生是通过解决一步步复杂的问题来主动学习数学的,数学问题的解决呈层阶递增”[5],因此要注重问题解决的层次性,“阶梯式”的问题情境能够减少数学学习的难度,搭建数学学习的阶梯。创设“阶梯式”问题情境,要求数学教师是在数学教学活动中将一个困难的数学问题分解成许多相互关联的简易环节,遵循由易到难,由简入深的认知规律.尽量让学生能够自己在数学情境中发现问题,探究新知。让学生通过对一个完整的数学问题链进行探究解决,进而掌握数学新知。数学问题可分为初步性问题、拓展性问题、挑战性问题[5]。教师在设计问题情境时,应按照问题的难易程度进行排序。

4.创设“开放式”问题情境,注重“探究性”

开放性课堂有利于学生创造性思维的培养。且在教学中,以开放题为载体,让学生进行开放性思维训练是当前数学课堂教学的着眼点之一[9]。因此,要重视情境中的“探究性”,创设“开放式”的问题情境。

“开放式”数学问题情境需要存在一定的数学关系,学生能够借助情境中的数学关系,借助学习过的方法,发现或提出数学问题,激发进一步探究未知数学关系的学习动机。在进行“开放式”数学问题情境的教学活动时,为帮助学生能在数学问题情境中独立或合作发现有效的数学问题,教师可以运用一些数学方法帮助学生更好的提出数学问题,例如数形转换方法、类比方法、归纳法等。

教师要全面了解学生的个人特点、学习风格,设计适合本班学生认知水平的具有“开放式”的问题情境,继而激励学生开放自由地思考问题,引导其主动运用数学的思维与角度去看待实际问题所包含的数量关系、空间形式,感受数学与现实生活的联系,将数学思维融入到生活里。

(三)组织教师集体备课与课后反思

1.组织教师集体备课

集体备课是促进教学进步和教师专业发展的一种教学研究活动[10],可以帮助教师通过同伴互助、自我反思的等活动过程,帮助教师对问题情境创设的概念及要求有更为深刻的理解,使创设出的数学问题情境更为系统全面且符合学生认知特点,同时能够提高教师教学专业性以及教学活动有效性。

因此,可以通过建立“问题情境创设”教学课题小组,让教学课题小组定时定点地进行对“问题情境创设”的集体备课。多位教师可以在集体备课活动中各抒己见,针对相关数学专题表达自己对该数学问题情境的理解或设计,通过协商讨论整理得出较为合适有效的数学问题情境,为后面的数学教学活动做好充分准备。

2.组织课后教学反思

数学问题情境在数学教学活动的开展中会产生许多的知识生成点。教师可以通过及时进行课后教学反思,将课堂中有价值的内容记录下来,在教学实践经验中总结得出“问题情境创设”的有效方法。

课后教学反思是整理、分析,反思自己的教学行为,使自己清楚地意识到隐藏在教学行为背后的教学理念,从而提高教学的自我监控能力的好途径[11]。

教学课题小组应及时的组织教师开展对“问题情境创设”的课后交流及反思活动,将教师们在课上遇到的知识经验总结下来,经过讨论、分析、整理等过程,将数学问题情境相关教学活动开展时遇到的“成功点”“失误点”“创意点”“后续点”总结下来,以创设更优质的数学问题情境。

总而言之,问题情境的创设有助于数学课堂活动的开展,推动学生及教师的各方面发展,提升数学教学质量及效果。基于新课标对数学问题情境的具体要求,教师在创设问题情境的过程中要加强对其相关理论的认识,把握问题情境的具体特点,创设出有利于学生自主学习的问题情境。需要教师通过不断的学习和探索,为创设更优质的问题情境打下基础!

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