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师欲善其事 必先利其器
——小学数学课堂问题的设计

2022-12-05江苏省高邮市秦邮实验小学陈海峰

天津教育 2022年32期
关键词:圆锥圆柱体积

■江苏省高邮市秦邮实验小学 陈海峰

爱因斯坦曾说,提出一个问题比解决一个问题更为重要。探究的一般过程也是从发现问题、提出问题开始的。问题探究是学习数学的关键。在推进小学数学高效课堂的实践中,问题的设计至关重要。“学贵于思,思贵于疑。”恰当的数学问题,要贴近学生的认知水平,要能为学生提供独立思考、创造性解决问题的时机,促进学生数学辨析思维的培养。课堂上,教师要善于把握问题的设计,设计有价值的问题,依托问题,来衔接学生的数学认知,增进对数学逻辑关系的理解,从问题解决中内化数学知识,获得数学素养。问题具有多样性,数学问题的设计,要具有启发性,要把握灵活性,要激活学生的探究精神,促进学生对数学知识的迁移运用。教师要立足教学需要,从问题设计中鼓励学生动脑、动手、动口,深刻理解数学规律和意义,提高数学学习成效。

一、问题设计是推进数学高效教学的关键点

数学家哈尔莫斯认为,数学中的概念、定理、证明、公式等,都不是数学的心脏,只有问题才是数学的心脏。数学课程教学,问题的恰当设计,关系到整个课堂教学质量。问题本身涵盖了数学知识情境,问题的解决强调学生对数学知识的活学活用。

(一)数学问题要准确定位,不能随意

在平时,一些教师并不注重数学问题的设计,对问题定位不准确,未能兼顾课程目标、教学内容、学生认知特点,问题随意性,学生参与被动,导致问题设计缺乏探究,不利于学生对数学知识点的快速理解和掌握。例如,在学习“列举法”解决数学问题中,对“列举法”内涵的探析,很多学生认为找出一两种方法即可,“列举法”要将所有可能的情况都要进行列出。有“22 根小棒,每根小棒长1 分米,想围成长方形,有多少种围法?哪一种面积最大?”该问题的设计,要求学生能打开想象力,去思考所有的围法,然后对比不同的围法,找出面积最大的一种围法。学生可以利用画图法,对所有可能的围法进行展示,再分别计算出每种围法所对应的面积,比较出最大面积的一种围法。同样,还可以对该问题变形,“在周长相等条件,哪种长方形的面积最小?”再对该问题进行变形,“如果围成三角形,是否还遵循这一规律?”由此可见,教师在问题设计中,要准确抓住教学重难点,契合学生的认知水平,让数学问题更具张力,让数学课堂充满探究趣味。

(二)数学问题要强调整合,不能琐碎

数学课堂上的问题设计,一些教师不善于整合,问题设置过多,琐碎性强,未能从问题整合上,提高数学思维的含量。碎片化问题,反而消解了学生对数学知识的深度探究意识。例如,对“圆的认识”,在课堂上,与“圆”相关的问题设置了很多,对“圆”的概念,“圆”用什么来表示,“圆”的半径是什么,“圆”的直径是什么,生活中哪些物品是圆形的?教师的初衷在于解释“圆”的特点,便于学生理解“圆”,但在问题设计上,过于烦琐,缺乏指向性。因此,教师在带领学生认识“圆”的构成及特征时,可以结合生活化问题,比如观察“井盖”,为什么要设计成圆形?从“井盖”探索入手,让学生思考与之相关的问题。有学生想到,圆形井盖便于运输、堆叠;有学生想到,圆形井盖不会掉下去;有学生想到,圆形井盖更节省材料。学生的思维得以开阔,对“圆”的认识也更深刻。接下来,通过对比和应用与“圆”相关的数学知识,来增强学生对数学活学活用能力。

(三)数学问题要突出导学,化解困惑

问题不仅要融入数学知识的探究,教师更要借助问题,强调以生为本,牵引学生去认识、理解、掌握数学知识点。但一些教师,对问题设计缺乏导学性,学生面对问题没有探究热情,无法激活学习兴奋点,导致数学问题探究不深刻、数学疑难点理解不透彻。例如,在学习“组合图形的面”积时,围绕组合图形展开问题设计,教师要关注学生的生活体验,抓住学生的兴趣点,找准切入口,来化解学生的学习疑难。直接给出一个组合图形,让学生思考,如何计算该图形的面积?很多学生一看题目,心里就不知道该如何去思考。因为该图形对学生,并未见过,也未学过,如何来计算其面积?事实上,针对组合图形的面积求解问题,教师可以结合生活中的某一草坪、物品,通过引入“分割法”“添补法”等,帮助学生厘清组合图形面积求解的思路。学生有了认知经验,对所设计的问题,才能更积极地参与尝试和探索。“分割法”要怎么用?利用生活化问题,让学生从观察、猜想、验证、操作中,找到解题的方法。

二、数学高效课堂要做好问题设计

问题设计要兼顾学情、考虑学生个体差异,要紧扣课标,深入解读教材,优化问题内容,指向学生的数学思维力。创新源于问题,问题的解决,有助于发展学生的创新精神。问题设计,教师要明确问题教学的地位,结合学生的学习需要,提出有价值的问题,拓展学生对数学知识的理解、发散与应用。

(一)尊重学生认知水平,设计启发性问题

第斯多惠认为,教学的艺术,不在于传授本领,而在于激励、唤醒和鼓舞。在小学数学课堂上,对数学知识点的讲授固然重要,但更多的,教师要能激发学生的自主性,唤醒学生参与到数学问题探究中,增强学生的学习能动性和成就感。数学问题的设计,要尊重学生实际,不能太难,让学生丧失学习信心。问题设计,要从数学的“知”,走向“识”,抓住学生的好奇心,激活学生学习内在动力。通过问题呈现,多引领学生去观察、去尝试,从“为什么”中鼓励学生渐进体认数学的内涵。问题设计,教师要鼓励学生独立思考,对问题提出自己的看法,学生有了主动思考,才能强化对问题的透彻把握。例如,数学学习中符号意识的培养,符号本身具有抽象性,直接呈现数学符号,学生对数学符号缺乏意义建构,对符号也理解不清晰,也不知道为什么要学习这个符号。以“%”为例,当教师在课堂上提出问题:都学习过哪些运算符号?很多学生会快速想到“加、减、乘、除”等符号。但很少有学生会想到“%”,甚至有一些学生会诧异,“%”也是符号吗?学生的数学符号意识不强,对符号内涵辨识不清晰。针对“%”,通过启发性问题,要让学生明白“%”是什么,学习“%”有何用处。教师列出两个小组,第一组,有20人,要分9个苹果;第二组,有200 人,要分90 个苹果。问哪一组分得多?在不计算,只比较的条件下,请用一个数学表达式来分辨哪组分得多?由此,学生通过观察、比较,并利用除法转换为分数,来分辨哪组多,哪组少。当教师利用“%”来表示数量关系时,学生就能一目了然分辨出结果,从中明白“百分号”的现实意义,也对数学符号有了深刻理解。再如,针对小数乘法的学习,直接讲解小数乘法算式,一些学生感到难懂。教师在问题设计上,先引导学生思考:5 个0.1 是多少?除了用加法表示外,还可以用什么方式来表示?这一问题,通过对比整数乘法运算规则,启发学生将整数乘法,应用到小数乘法中。接着,再适当增加问题的难度,比如,对“4.05×7”,如何运用小数乘法来计算结果?通过回顾整数乘法运算法则,再延伸到小数乘法中,增强学生对数学运算法则的学习和掌握,为后续探究学习做好铺垫。

(二)注重问题设计灵活性,深化学生数学认知

在数学课堂上,对问题的设计要灵活。数学知识点相对抽象,逻辑性强,小学生在面对数学概念、数学规律及解题方法时,感到难以理解。教师要正确引导学生认识数学问题,把握问题的侧重点,便于学生理解数学知识,提高数学解题能力。例如,对“估算”的教学,学习“估算”有何意义?小学生缺乏估算意识,对估算方法感到难以掌握,尤其是在面对估算问题时,难以灵活运用。估算,一方面,有助于激发学生的数学思维,另一方面,增强学生的数感意识。很多学生平时习惯了笔算,教师在讲解“估算”时,也会常常用“取近似值”方法来剖析,导致一些学生将“估算”看作是“四舍五入”或者“取整”。比如,对643÷6,运用“估算”方法,有学生将“643”估作“630”,有学生将“643”估作“640”,还有将“660”故作“600”等。事实上,教师在解析“估算”的数学意义时,应该让学生明白“通过把最接近除数的倍数,作为估算被除数”的方法。如此一来,面对“估算”题目时,学生才会理解“估算”的意义,才会明白“估算”的便利性,才能选择恰当的“估算”方法。针对“估算”的方法也很多,如取整法、改变数位法、凑整法、截取法等。不同题型,也要让学生结合问题情境,灵活选择估算方法。比如,对“348”,应该选择哪种“估算”方法?有学生一看“34”,就想到了取整法,看作“30”。但仔细观察除数“8”,可以联想到32是 8 的倍数,能被“8”整除,“32”与“34”也更接近。由此,在展开估算教学时,要关注学生“是怎么思考的”,要鼓励学生说出自己的想法,再引导学生灵活运用估算方法。

(三)鼓励学生质疑问题,发展数学探究精神

在学习中,教师要鼓励学生大胆质疑。在数学课堂上,问题的设计要具备一定的探究性。学贵有“疑”,有疑问,才能有深入的思辨。朱熹认为“读书无疑者,需教有疑”。在数学学习中,质疑是一种优秀的品质,通过质疑,化解学生内心的学习疑惑。教师也要保护学生的问题意识,善于从问题辨析中,引导学生批判性地认识数学问题。建构主义认为,学习活动是学生对知识的主动建构过程。新知的学习,包含了对原有经验的理解、改造和重组。面对数学问题,教师要抓住“认知冲突”,以此为突破口,指引学生探索问题,沟通新旧认知经验,带领学生积极地去解决问题,促进数学知识的内化。例如,在学习“圆锥的体积”时,对圆锥与圆柱,表面积与体积概念的认知,一些学生易混淆。通过引入比较法,让学生去发现圆锥与圆柱的区别与联系。观察圆锥与圆柱模型,准备水箱等素材。提出问题,如何来计算圆锥的体积?圆锥体积公式如何推导?圆锥体积与圆柱体积有何关系?显然,直接给出答案,学生不仅不理解,而且更易搞混。通过对比,圆锥和圆柱两个底面积和高都相同。教师向圆锥容器倒水,倒满后,再将水倒入圆柱容器。通过计算,圆锥容器里的水,倒3次刚好将圆柱容器装满。从这个现象请思考,有何发现?有学生猜想,在等底、等高的条件下,圆柱的体积,应该是等底、等高圆锥体积的3倍。也就是说,圆锥的体积是其等底、等高圆柱体积的为了验证猜想,请学生将水换成沙子,再进行动手实验,对所得的结果进行猜想。通过尝试得到,在等底、等高条件下,圆锥的体积为圆柱体积的结合数学实践活动,再提出问题,既然圆锥的体积是等底、等高圆柱体积的,按照前面教师所学的圆柱体积的计算方法,如何求解圆锥的体积公式?学生可以先回顾圆柱体积的计算公式,再根据动手实验活动,来推导圆锥体积的计算公式。由此,通过学生的自主探究和实验,结合学生对等底、等高圆锥与圆柱体积的计算,让学生从中学会思考、学会质疑,增强数学探究品质。

(四)数学问题要注重拓展,促进迁移

教师也要注重问题设计的横向关联,结合某一问题,强调数学思维的拓展与迁移。每节课,要做好教学资源的准备,把握教学主线,挖掘知识点之间的内在逻辑,突出数学思维与数学思想的渗透。在问题设计中,主问题要指向核心点,紧扣教学重难点展开,分问题要拓宽学生的数学思考空间,强调问题的有效串联。例如,对“平行四边形面积”的学习,平行四边形如何计算其面积?跟哪些要素有关?底和高有何关系?如何验证这一关系?沿着这些问题让学生展开探究,走出过去对面积公式推导的模式,利用问题的层层递进关系,逐渐揭示平行四边形面积的计算本质。学生从底与高的关系探索中展开猜想,是否可以利用“底×高”来计算平行四边形面积?明晰了问题的起始点,寻找问题串来展开探究,让学生渐进掌握平行四边形面积的求解方法。同时,学习数学,不仅要掌握数学知识点,更要理解和体会数学思想。从数学问题设计中,挖掘所蕴藏的数学思想和方法。学习数学,不能单纯性地死记硬背公式,要探究数学的本质与规律,教师要引领学生从数学知识的理解中,学会迁移运用,解决与之相关的数学问题。在数学课堂,问题的设计要具有拓展性,要增进学生间的交流,从问题的内在关联性上,激活学生的数学思维力。事实上,想要学生从不同视角来启发学生思考数学问题,教师要把握问题的多样性,问题设计要能激发学生的主动性,要能涵盖数学知识点的内在逻辑关系,发展学生的创新思维与计算能力。借助问题讨论,发展学生的数学思维逻辑力。

总之,数学课堂,学生是“主人翁”。在问题设计中,教师要坚持“以生为本”,围绕学生展开问题设计,给予学生提问的话语权,增强学生的问题意识。小学数学课堂中的问题设计,要讲究策略、尊重学生、把握学情、启发学生质疑、鼓励学生参与探究,多角度激活学生数学思维,为发展学生数学核心素养奠定基础。

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