提高学生提出问题能力的探索

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  美国著名数学家哈尔莫斯(P.R. Holmes)说:“问题是数学的心脏。”数学学习是围绕数学问题而进行的学习。爱因斯坦指出:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决问题也许仅仅是一个数学上或实验上的技能而已,而提出的新问题、新的可能性,从新的角度去看待旧的问题,不仅需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”因而,提出问题不仅是数学教学的重要内容,也是创造性活动或优秀才能的特性。
  提高学生提出问题的能力,可以促进他们对数学知识的理解。只有当数学知识与学生自身的认知结构发生冲突时,学生才有可能发现并提出数学问题。在数学问题的驱使下,他们会对问题进行分析、探究,想方设法地解决问题。1999年11月,聂必凯、汪秉彝两位教授对贵州中小学生进行了“数学问题提出与解决能力”的测试。测试中发现:提出问题与解决问题的成绩有很强的正面联系,能提出较好问题的学生大都能更好地解决问题。
  我们发现数学问题一般来自于三个方面:(1)数学情境;(2)解决问题的过程中;(3)通过修改已知条件。因此,我们发现以下三种提高学生提出问题能力的途径:
  第一,创设适当的数学情境,引导学生提出问题
  数学情境是提出数学问题的条件。创设数学情境——就是呈现给学生刺激性数学材料信息,引起学生学习兴趣和热情,启迪思维,激发其好奇心和发现欲,造成其认知冲突,诱发质疑猜想,唤醒其强烈的问题意识,从而诱发学生提出数学问题。因而设置适当的数学情境,对于培养学生提出数学问题的能力至关重要。
  在小学数学教学中,数学情境一般来自于数学内部和数学外部两个方面。教师可以通过挖掘知识本身的特点,创设数学情境。例如,在教学《吨的认识》时,一位教师就创设了这样一个情境:一个苹果的重量是150( );一箱苹果的重量是15( );一卡车苹果的重量是4( )。要求学生在括号里填上合适的质量单位。学生很快便在前两个括号里分别填上了克、千克,但是在解答第三题时便遇到了“障碍”。此时,学生便会思考并提出这样的问题:有没有比千克更大的重量单位呢?4吨究竟是多重呢?……让学生带着这些问题去学习,不仅可以激发学生学习的主动性与积极性,也能帮助学生更好地理解和掌握数学知识。同时,教师可以通过数学教学活动创设数学情境。例如,教学《小数的性质》,教师首先让学生在被等分成10份和100份的正方形纸上涂色,然后让学生观察、发现:0.3=0.30、0.5=0.50、0.8=0.80,并经过思考提出这样一些问题:(1)小数的末尾添上一个0,小数的大小为什么不变?(2)小数的末尾多添几个0呢?(3)小数的末尾去掉0,小数的大小会变吗?
  当然,创设现实生活情境也是数学教学通常的做法。学生数学学习的重要目标是从现实生活中“看到”数学,并应用数学去思考和解决问题。因而,教师可以将数学知识还原于现实背景中,将数学知识和儿童的现实生活结合起来,激发学生提出数学问题的兴趣。例如,在《两位数乘两位数》的计算教学中,教师创设这样一个情境:随着人民生活水平的提高,每家每户都喝上了牛奶。如果你是小明,你会选择哪种订奶方式呢?(出示主题图)在该情境中,学生提出了这样一些问题:订一季度的牛奶,需要多少钱?订半年的牛奶,需要多少钱?订一年的牛奶,需要多少钱?前两个问题,是两位数乘一位数,是学生已经学过的知识。而第三个问题则是这节课学生应该掌握的知识。让学生从实际生活中收集信息、发现并提出数学问题,然后主动运用已有的数学知識解决问题,正是小学数学教学的主要目的之一。
  第二,在解决问题的过程中,提高学生提出数学问题的能力
  20世纪60年代波利亚提出数学解题策略,为数学问题解决奠定了理论基础。波利亚的“启发法”提倡在遇到较难解决的问题时,可思考一个相关的、较易解决的问题。在解决问题的过程中,不断提出一系列更精炼的问题——更能体现已知信息与目标之间关系的问题。这一系列问题的提出,把原先的问题分解成一个个更为简单的问题,最终达到对原问题的解决。而在此过程中,学生提出问题的能力也会不断地提高。例如,在教学五年级(下册)“解决问题的策略”中,教材中有这样一个问题:小明原先有一些邮票,今年又收集了24张。送给小军30张后,还剩52张。小明原先有多少张邮票?如果运用波利亚的解题方法,引导学生提出相关联的“问题簇”:在送给小军之前,小明有多少张邮票?去掉今年收集的24张,小明有多少张邮票?在解决问题的过程中对学生进行提出问题的训练,是引导学生“在游泳中学会游泳”。
  第三,通过改变已知条件,提高学生提出问题的能力
  部分学生提不出高质量的问题或提不出问题是由于对“问题”本身认识不清。一个完整的问题应包括以下要素:已知条件,未知项,已知条件与未知项的关系,个体的知识库。教师可采取适当的方式,引导学生认清问题的结构,特别是沟通已知条件与未知项之间的关系。在认清问题结构之后,我们也可对原问题的条件和限定进行思考而自由改变来产生新问题,即所谓的“否定假设法”(What-If-Not,如果它不是这样的,那又可能是什么呢)。
  对小学四年级学生进行提出问题测查,学生提出的问题主要有以下几类:(1)通过重述已知条件提出的问题。如:第三幅图有多少个小方格?(2)通过对已知条件的组合提出的问题。如:第三幅图和第二幅图中共有多少个小方格?(3)通过对已知条件进行对比提出的问题。如:第三幅图比第二幅图多多少个小方格?(4)通过更换已知条件提出的问题。如:第一幅图有两本书,第二幅图有五本书,第三幅图有十本书。那么,第五幅图有多少本书?(5)通过改变已知条件提出的问题。如:如果第一幅图有两个小方格,第二幅图有五个小方格,第三幅图有十个小方格。那么,第五幅图有多少个小方格?
  引导学生通过对已知条件进行观察、组合、对比、更换和改变,不断提出新的数学问题,是引导学生学会提问的有效方式之一。
  当然,提高学生提出问题能力的探索没有止境,只要我们在小学数学教学过程中坚持理论与实践的有机结合,不断探索新问题,小学数学教学工作一定能上一个又一个新的台阶。
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