山東東營市墾利區(qū)第三實驗小學(257599) 黃秀霞
習題與試題到底該怎么加工改進才能發(fā)揮出它們應有的訓練價值,成為知識養(yǎng)分的傳送帶,將知識的養(yǎng)分和精華輸送給學生?帶著這樣的思考,筆者想方設法對傳統(tǒng)習題進行大膽而又審慎的改編,不斷創(chuàng)新,添加新元素、改變結構、重新設計,以期能最大限度地發(fā)揮出習題應有的訓練價值,大幅提升學生的思維能力和思維品質,使學生的思維在一道道習題中不斷進化升級。
“題海戰(zhàn)術”的效果告訴我們:單一、乏味的練習,極易使學生產生感官疲勞和認讀障礙,學生容易在習以為常、毫無新意的習題情境中產生倦意,思維也漸漸變得遲鈍,學習的積極性被逐漸消磨,如此一來,容易出現(xiàn)注意力分散、消極應對習題、讀題時馬馬虎虎、做題時想當然等現(xiàn)象。學生只是按照以往經驗和直覺敷衍答題,錯答率當然高。因此,習題的設計要精煉、新穎,要在最短的篇幅中扣住教學目標,突出教學重點和難點,讓學生的主要精力和深度思維集中在難點的攻克上。教師要對數(shù)學習題進行情境包裝,讓習題穿上光鮮的外衣。如果習題能讓學生眼前一亮,學生做題的興趣就會大大增加,審題時認認真真,不漏過一個細節(jié),解題時思維就不會跳脫,從整體上提高分析、解決問題的硬實力。
【例1】對傳統(tǒng)習題進行情境包裝。
傳統(tǒng)習題:求圖1所示的水池的占地面積。
圖1
創(chuàng)新設計:求圖2 中水池的占地面積(每塊灰色小正方形水泥地的邊長為1米)。
圖2
傳統(tǒng)習題過于直白,直接給出長和寬,要求長方形面積。看到這樣的問題,學生在解題時往往跳過對長方形相關知識的回顧,直接套用現(xiàn)成公式求出面積,題中的圖案形同虛設,解題過程沒有任何思維含量。創(chuàng)新設計后的問題將長方形水池的長和寬隱藏起來,要求學生通過觀察、分析圖形,篩選出有價值的條件,再來解決問題。這個反向推理的過程使得學生必須回顧長方形相關知識,回想計算長方形面積的必要條件,以及長方形面積公式的推導過程和原理,用所學的知識自主計算面積,完整細致地再現(xiàn)了求長方形面積的整套程序和全部思維過程,并體現(xiàn)了思維的延續(xù)性和系統(tǒng)性。
一道習題要想有訓練價值,并不是越復雜越好,也不能單純地增加計算的難度和解題的步驟,而是要將一些顯性的條件隱藏起來,讓學生無法通過已有的經驗直接套用公式解題,也無法通過對數(shù)量關系的直接判斷去列式。讓學生對各個數(shù)據進行科學研判,冷靜理智地判斷各個數(shù)據的作用、價值,還有各種主要數(shù)量關系和次要數(shù)量關系的邏輯層次,明白哪些是必備條件,哪些是無關條件,哪些是直接條件,哪些是間接條件。學生在弄清這些問題的同時,也就將知識結構系統(tǒng)地梳理了一遍。學生解題時抽絲剝繭的邏輯推理,就是對知識的一次深刻復習和鞏固。
如果一板一眼地設計情境和數(shù)據,那么學生根本就沒有動力去追根究底,只會按照公式列式求出結果。而一旦教師將答案藏在重重迷霧后,學生不得不去層層推理、尋找答案,這個過程正是一個優(yōu)質的習題要達到的訓練效果。
空間想象力是人們對幾何體全方位設想和判斷的一種抽象思維能力,它建立在對客觀事物的幾何形態(tài)與線條結構的長期觀察、分析和判斷上,需要許多相同的表象來支撐,培養(yǎng)空間想象力也是提高學生數(shù)學素養(yǎng)的重要一環(huán)。
小學生的空間想象力有很大的局限性,教師在平時的教學中要有針對性地引導和糾正學生,進行辨別強化訓練,幫助學生在頭腦中建構完整的、科學的、邏輯性強的空間圖形模型。因此,設計習題時必須化靜為動、動靜結合、變換視角,聚焦思維的核心和幾何特性的本質,引導學生思考問題,培養(yǎng)學生的全局觀和發(fā)展觀,以求解決知識“從哪里來,到哪里去”等根本問題。這樣做有利于學生積累空間想象的經驗,開發(fā)高級思維能力。
【例2】化靜為動改編傳統(tǒng)習題。
傳統(tǒng)習題:圖3中有一個L 型圖,畫出這個L 型圖圍繞點O沿順時針旋轉90°后的圖形。
圖3
創(chuàng)新設計:在俄羅斯方塊游戲中,要調整不同形狀的板塊的位置和方向,使它們在屏幕底部拼成長方形。圖4 的4 組板塊中,哪組能拼成長方形?能拼成長方形的在( )里打“√”,不能的在( )里打“×”。
圖4
傳統(tǒng)習題是直接讓學生按要求進行旋轉操作,創(chuàng)新設計后習題變?yōu)楦采w填平問題,給旋轉、平移等操作披上游戲的外衣。學生解答時,首先要動態(tài)想象板塊經過旋轉、平移等操作后的各種狀態(tài),然后想象不同板塊拼接后的整體形狀,判斷整體形狀是否符合要求,敲定合適的方案后,再進行旋轉或平移。創(chuàng)新設計問題,不是要設置障礙,增加思維難度,而是要讓學生自己活躍思維,然后根據需要自主進行平移、旋轉等操作,學生經歷了從分析到綜合的過程,對數(shù)學知識的理解會更加深刻,應用起來更加得心應手,空間想象力進一步提升,空間觀念進一步發(fā)展。
空間想象力的培養(yǎng)不是一朝一夕就可以完成,也不是學會幾個簡單的方位變換就算掌握了的。鍛煉空間想象力,需要學生對幾何圖形進行平移、旋轉等操作,并且以其他圖形為背景和參照,全面了解平面圖形的性質。改編后的習題將單一的旋轉、平移操作變成填圖游戲。學生在進行圖形變換時,解除了具體方向、角度指令對思維的束縛,想象力被徹底放飛,可以任意變換圖形,無拘無束。但是由于問題中仍然有條件,變換后的圖形必須滿足任務要求(即缺口要吻合),這樣在無形中又對學生提出了導向性要求,這種要求既達到了釋放學生想象力的目的,又不至于讓學生胡思亂想,學生的想象力被合理約束,有利于形成正確的幾何觀念。
根據課程標準,教學既要關注結果,也要注重過程。在習題設計中同樣如此,結論固然重要,思考過程也不容忽視。如果教師只看學生的答案是否正確,忽略了學生的思維過程,就無法判斷學生使用的方法是否合理,也難以發(fā)現(xiàn)學生思維上的障礙和錯誤,無法對癥下藥,使得后續(xù)教學迷失方向。因此,習題的設計要體現(xiàn)學生的思維路徑,暴露學生的思想方法,將學生的個體差異體現(xiàn)出來,然后根據學生的答題情況修補和完善學生的理解和思考,不斷提升學生的思維精度。
【例3】將問題細化,體現(xiàn)學生的思路。
傳統(tǒng)習題:如果將3 塊土地疊放,它們的大小關系如圖5所示。如果小正方形土地的面積是5平方米,那么中間圓形土地的面積是( )平方米,外邊的大正方形土地的面積是( )平方米。
圖5
創(chuàng)新設計:如果將3 塊土地疊放,它們的大小關系如圖5 所示。(1)小正方形土地的面積是5 平方米,( )平方厘米=5 平方米。(2)圓的面積公式是( ),如果π 取3.14,根據圖5 所示,圓形土地的面積=( )(列式)=( )平方厘米。(3)圓外面的大正方形土地的面積=( )(列式)=( )平方厘米。(4)根據圓形土地的面積與大正方形土地的面積之間的關系,在一塊面積為20 平方米的正方形土地上畫一個最大的圓,圓的面積是( )平方米。
傳統(tǒng)問題只考查學生得出的結論是否正確,思維跨度大,中間的思維過程無法考查,只有將傳統(tǒng)問題中涉及的思維過程一步步細化展示,設計成層層遞進的連環(huán)問題,才能起到引導學生一步步有序思考的作用,讓學生學會沿著正確方向思考,使思維逐漸走向深處。面對多級結論,學生的思維水平可以展現(xiàn)出來,對的可以顯露其思維生長情況,錯的可以暴露其思維障礙點,不僅如此,即使結果錯了,過程中的合理部分也容易被發(fā)現(xiàn)。
以往的教學中也有將一個大問題分成若干個有梯度的連環(huán)問題,第一小題的答案是第二小題的條件,第二小題的答案又是第三小題的條件,學生分步答題,直到解決最后一小題,才算大功告成。對于這樣的問題,如果直接出示最后一小題,沒有前兩小題的鋪墊,學生是斷然做不出的。但是面對連環(huán)問題,一步步做下來,學生會發(fā)現(xiàn)自己居然做出來了。這個一步步解題的過程就是記錄學生思維的過程。
在小學數(shù)學習題中,一些文字公式稍顯呆板,不利于學生動態(tài)想象,學生往往懶得想象直接盲目推導結果,導致結果出現(xiàn)錯誤。那么如何讓學生的思維動起來呢?教師可以設計一系列需要假想推演的習題,讓學生結合猜想與驗證激活思維的靈動性。
【例4】設計需要假想推演的習題。
傳統(tǒng)習題:某地規(guī)劃建一棟樓,預計需要一塊長50 米、寬40 米的土地(如圖6)。如果把土地的長和寬各增加6 米,土地的面積增加多少?
圖6
創(chuàng)新設計:某地規(guī)劃建一棟樓,預計需要一塊長50 米、寬40 米的土地(如圖6)。
(1)猜測:如果規(guī)劃時將土地的長增加6 米,寬不變,土地的面積增加了( )平方米。驗證:畫簡圖或用文字簡述。
(2)猜測:如果規(guī)劃時土地的長不變,寬增加6米,土地的面積增加了( )平方米。驗證:畫簡圖或用文字簡述。
(3)猜測:如果土地的長和寬各增加6 米,土地的面積將增加( )平方米。驗證:畫簡圖或用文字簡述。
(4)猜測:如果規(guī)劃時土地的長減少6 米,寬不變,土地面積減少了( )平方米。驗證:畫簡圖或用文字簡述。
……
設計能不斷引發(fā)學生猜測和操作驗證的問題,促進學生積極畫圖,動態(tài)思考面積增減的變化過程,使學生不是單純從數(shù)字變化上狹隘地考慮問題,學生就會不斷產生對面積的新的感悟,思維更加開闊。
綜上所述,創(chuàng)新習題設計是提高學生數(shù)學素養(yǎng)的重要手段,因此,教師要變“拿來主義”為“創(chuàng)新主義”,圍繞課程標準,以學生的接受力和理解力為根據,創(chuàng)造性地設計習題,有效發(fā)揮習題應有的訓練價值,開拓學生的思維,提高學生對知識的消化力和領悟力,提升學生的數(shù)學素養(yǎng)。