潘紅娟
【摘 要】依據(jù)解決問題的一般過程,將“解決問題”的核心能力進行細化與分解,將“閱讀理解能力”分解為“信息篩選”“信息表征”“信息聯(lián)想”等能力,將“策略應用能力”分解為“一般策略應用能力”與“特殊策略應用能力”,將“回顧反思能力”分解為“檢驗的意識與能力”“回顧的意識與能力”“反思的意識與能力”,并分別提出相應的培養(yǎng)策略。
【關鍵詞】小學數(shù)學;解決問題核心能力;培養(yǎng)策略
一、解決問題的核心能力有哪些?
要談“能力培養(yǎng)”的問題,首先需要明確的是:要保證一個問題的順利解決,需要依靠哪些能力?只有當能力結構及要素清晰時,能力培養(yǎng)才會有“的”放“矢”,才會有明確的目標點與著力點。
首先來看我們是怎樣解決問題的。根據(jù)波利亞的怎樣解題理論,解決問題的一般過程大致為:①覺察到問題的存在;②對覺察到的問題進行更加明晰的界定,并將其正式提出來,使問題解決的目標在頭腦中變得明朗;③對問題提供的情境或信息進行分析與把握,明確需要解決的問題與提供的條件;④綜合已有知識與解題經(jīng)驗,形成解決問題的方案,明確先做什么,再做什么;⑤進入實施解決方案階段。如果此前擬訂的方案無法有效解決問題甚至失敗,需重新檢索、修正,形成新的解決方案進行嘗試;⑥對解決的問題進行評價、反思。
根據(jù)以上解決問題的一般過程,我們大致將學生解決問題的能力構成分解為:閱讀理解的能力;解決問題方法策略的應用能力;對解決問題過程及結果的反思評價能力。
當然,由于能力構成具有復雜性、內(nèi)隱性、過程性、綜合性的特點,僅提出“能力結構”的大維度,依然只能為教學提供一個大致方向,要使指導與培養(yǎng)更具有針對性,則有必要對這些能力要素做進一步的分解細化。也就是說,我們希望明晰每一個能力維度的具體化指向。
二、核心能力結構細化與培養(yǎng)策略
(一)“閱讀理解能力”的細化與培養(yǎng)
學生能否正確理解題意,即確定所需解決的問題,找到解決問題所需要的相關條件與信息,并找到它們之間的關系,是問題能否順利解決的基礎與關鍵。而這一能力可以分解為以下三個能力。
(1)信息篩選能力:是指篩選情境中信息的能力,確定解決問題所需要的相關信息,忽略無關信息,即信息的整理能力。
(2)信息表征能力:表征能力可分為內(nèi)部表征能力和外部表征能力。內(nèi)部表征是指在頭腦中考慮信息與信息之間、信息與問題之間的關系;外部表征是指將有關信息與問題用圈畫、列舉、畫圖、表格等方式表示出來,以便于感知數(shù)量關系。
(3)信息聯(lián)想能力:是指從直接信息出發(fā)進行關聯(lián)想象,由直接信息想到其他延伸相關信息的能力。
【培養(yǎng)策略】
1.提供非精加工的問題情境。
強調真實復雜情境中的問題解決能力,強調“在各種各樣現(xiàn)實情境中表達、運用和解釋數(shù)學的個人能力”,是PISA數(shù)學素養(yǎng)測評中所倡導的“素養(yǎng)”取向和“未來”取向的基本思想。同時,只有引入的問題越真實,信息越豐富,才會驅動學生真實經(jīng)歷“信息收集”“信息選擇”“信息處理”的全過程。在真實問題中,教師通過用“圖中有哪些數(shù)學信息”“從題中知道讓我們求什么問題,告訴我們什么條件”“想辦法將條件和問題表示出來”等任務式提問,引導學生閱讀理解,排除實際情境或情境圖中的一些干擾因素,嘗試用數(shù)和數(shù)量表示有用信息,嘗試用自己的語言敘述問題情境和需要解決的問題,實現(xiàn)“問題情境”向“數(shù)學問題”的轉化。
2.信息表征能力的有序培養(yǎng)。
信息表征的作用是厘清條件、問題以及關系。對于信息較少、數(shù)量關系明確的簡單問題,學生一般用內(nèi)部表征就能把問題想清楚。但是,當問題更為復雜、信息更為多元、呈現(xiàn)方式更為豐富時,則需要學生借助外部表征更好地厘清信息與問題以及數(shù)量之間的關系。外部表征的形式很多,有信息摘錄、相關連線、畫圖呈現(xiàn)、分類列表、分組排列、實物模擬操作、構造模型等。其中常用的畫圖表征有模擬圖、象形圖、幾何圖、線段圖、結構圖等方式。
當然,外部表征的能力培養(yǎng),并不是一蹴而就的,需要及早滲透、有序指導。下面便是“借助表征—厘清關系”的極好案例。
“里程的計算”問題解決(見圖1),求“杭州到寧波有幾千米?畫一畫,算一算”。教師引導學生嘗試表征題意(見圖2),通過外部表征,隱性的數(shù)量關系隨即清晰:杭州到寧波的路程=南京到寧波的路程-南京到杭州的路程,問題轉化為總量減去部分量的減法。
這一問題解決過程,也正符合數(shù)學家徐利治教授提出的關于“幾何直觀”的內(nèi)涵與價值:借助于見到的或想到的幾何圖形的形象關系產(chǎn)生對數(shù)量關系的直接感知。由此,幾何直觀能力在解決問題教學中得到有效培養(yǎng)。
3.信息聯(lián)想能力訓練。
學生審題能力的高低,不僅要看他對信息的獲取,更重要的是對信息的分析聯(lián)想。是否能“想到”,否則,審題后仍然沒思路。審題能力強的標志是能“透過現(xiàn)象看本質”。
例如解決下面的問題:
小李看一本書,已看頁數(shù)與未看頁數(shù)的比是1∶5。若再看30頁,則已看頁數(shù)與未看頁數(shù)的比是3∶5。這本書共有多少頁?
解題的關鍵是由“已看頁數(shù)與未看頁數(shù)的比是1∶5”想到“已看頁數(shù)是總頁數(shù)的[16]”。而這樣的解題能力是需要經(jīng)驗積累的。
又如,由“一條路修了[25]”,立刻想到“還剩[35]”;
由“某班男生占[47]”,立刻想到“女生占[37]”“女生和男生的比是3∶4”“女生是男生的[34]”“男生是女生的[43]”;
由“甲、乙兩店賣了同樣重量的水果后甲是乙的[45]”,立刻想到“甲、乙兩店重量之差沒變”……
通過信息聯(lián)想能力的訓練,實現(xiàn)閱讀理解從現(xiàn)象到本質的跨越。
(二)“策略應用能力”的細化與培養(yǎng)endprint
解題過程中,關鍵是探尋解題思路。學生不僅要知道“可以這樣做”,更為重要的是,學生應擁有想出“這樣做”的方法和能力。而這,取決于解決問題的策略應用能力。我們將這一能力分為“一般策略應用能力”與“特殊策略應用能力”。
(1)一般策略應用能力:是指數(shù)量關系的應用能力,分析法、綜合法的解題思路應用能力。
(2)特殊策略應用能力:是指學生在解決問題過程中自覺并恰當運用列表、舉反例、畫圖、嘗試與猜想、排除不可能選項、估算、逆推、化歸、類比、尋找和建立模型、做決策、推廣等策略的能力。
【培養(yǎng)策略】
1.注重數(shù)量關系的指導與積累。
在解決問題時,分析數(shù)量關系是從“數(shù)學問題”到“數(shù)學方法解決”的橋梁。學生解決簡單問題或確定復雜問題中某一步方法時,其基本思路是:基于概念與意義—形成數(shù)量關系—列出算式或獲得解決思路。數(shù)量關系,可以分為實質性的數(shù)量關系與形式化的數(shù)量關系。除“路程÷速度=時間”“單價×數(shù)量=總價”等形式化數(shù)量關系的積累與應用之外,我們還需結合具體情境,在體驗、感悟的基礎上積累類似于“一共的人數(shù)÷組數(shù)=每組的人數(shù)”等具體的實質性數(shù)量關系,以便在解決問題時隨時調用與支持。
2.積累綜合法、分析法等解決問題的基本思路。
我們發(fā)現(xiàn),能力水平較弱的學生,面對問題時常常無從下手。如何幫助學生形成怎樣“想到”“怎么解決這個問題”的能力?我們可以引導學生用“分析法”“綜合法”尋找解題關鍵,明確解題思路,掌握解決問題的基本程序。
一般可借助提綱“我們從……知道了……又從……和……知道了……最后從……和……求出……”培養(yǎng)用“綜合法”思考問題的能力??山柚季S導圖,培養(yǎng)用“分析法”思考問題的能力。例如:“李明去爬山,從山腳到山頂?shù)穆烦淌?.2千米。上山用了1.5小時,下山用了0.8小時。上山時速比下山慢多少?”我們可以采用這樣的思路進行引導:
3.積累化歸、畫圖、列表、假設、估算、有序等豐富策略。
面臨復雜問題時,能否選擇合適的策略解決問題,是解決問題能力高低的標志。改版教材,更是大大加強了策略應用的內(nèi)涵與外延。教學時,有必要結合教材進行策略應用的有序指導,以人教版教材為例,選若干例題說明如下。
除以上列舉外,直覺猜測、尋找反例、逆推、從特例開始找規(guī)律等,都是解決問題的重要策略。對于策略的經(jīng)驗積累,教師可采用“專題指導與運用提高”相結合的方式,一方面結合教材例題,有序安排策略的專題指導;另一方面,還可以結合計算、幾何等其他領域的學習相機進行指導,逐步積累方法策略的應用經(jīng)驗,提升策略應用的意識與水平。
(三)“檢驗反思能力”的細化與培養(yǎng)
學生在解決問題的過程中,是否具有“檢驗”的意識與能力;能否通過回顧與反思,獲得解決問題的一般方法與策略,進而舉一反三;能否由此及彼形成知識結構,同樣是學生解決問題能力維度中重要的指標。我們將此能力分解為以下三個能力。
(1)檢驗的意識與能力:指能否在問題解決過程中自覺檢驗的意識與能力。比如,能否運用估計判斷結果的合理性、能否運用精算代入原題判斷結果等。
(2)回顧的意識與能力:指問題解決后是否形成“我們是怎么解決這個問題的”思考習慣與能力,從而獲得方法論層面的解題經(jīng)驗。
(3)反思的意識與能力:指問題解決后,是否具有關于“模型提煉”“關系表征”“多樣解法”“新的問題”“思路聯(lián)系”等方面的思考習慣與能力。
【培養(yǎng)策略】
1.關注檢驗反思“意識”的形成。
幫助學生逐步形成檢驗與反思的習慣,是反思能力培養(yǎng)的第一步。問題初步解決后,教師不斷強化評價,逐漸地,學生形成自覺思考“每一步算的是什么”“每一步算對了嗎”“結果正確嗎”“還有別的解法嗎”“還能解決什么問題”“這個問題和以前學過的那個問題有關系”的習慣。大量經(jīng)驗的積累,不斷重復經(jīng)歷,意識的形成必將促進學生解決問題素養(yǎng)的提升。
2.關注回顧反思的多維視角。
從大量的課堂觀察發(fā)現(xiàn),大多教師僅關注結果的檢查,反思視角單一、思考淺層。形成“回顧反思”的豐富視角,引導學生多角度、多層次思考回顧,不僅有利于此問題的解決,更為重要的是形成方法經(jīng)驗、完善知識結構、滲透模型思想、發(fā)現(xiàn)問題能力培養(yǎng),通過回顧反思環(huán)節(jié),使問題解決的能力培養(yǎng)提升至更高水平。
視角1:檢驗結果——“判斷結果合理正確嗎?”一般有估算、代入精算、再算一遍等方法策略。
視角2:思路回顧——“我們是怎么解決這個問題的?”從而獲得具有一般意義的方法論層面的經(jīng)驗,所謂“舉一”方能“反三”。
視角3:模型提煉——“不同題之間有怎樣的區(qū)別與聯(lián)系?”情境變換、問題變式之后,形成都是“用什么方法”、都是“先求什么,再求什么,最后求什么”的解決模型,并思考“能用什么式子來概括?”提煉模型,關系表征,不僅有利于解決問題的策略形成,同時有利于“模型思想”的滲透與培養(yǎng)。
視角4:不同解法——“還有別的解法嗎?”多樣解法的思考與交流,促進解決路徑與策略的多樣化與優(yōu)化。
視角5:提出新問題——“還能解決別的問題嗎?”發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力培養(yǎng),促進對問題思考的深入。
視角6:形成結構——“今天研究的問題與以前哪一個問題有聯(lián)系?有怎樣的聯(lián)系?”基于知識體系,讓學生理解知識間的聯(lián)系,把握內(nèi)在關聯(lián),促進知識結構化。
參考文獻:
[1]張良朋.解決問題能力考試:“考什么”和“怎么考”[J].小學教學(數(shù)學版),2012(2).
[2]朱德江.新課程下“解決問題”教學與指導策略構建[J].小學教學(數(shù)學版),2007(10).
(浙江省杭州市江干區(qū)教育發(fā)展研究院 310000)endprint