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探索小学数学结构化学习方式在培养学生问题解决能力中的应用
摘要:在教育改革不断深化的背景下,培养学生的问题解决能力成为小学数学教学的重要目标。尤其是随着数学知识体系的日益复杂,也就使得以往传统零散的学习方式难以满足学生对知识深度理解与综合运用的需求。在此形势下,结构化学习方式可以有效的为小学数学教学带来新的思路。并且它有助于学生构建系统的知识网络,提升对知识的整体把握与运用能力,从而更好地解决数学问题。基于此,接下来本文以此深入研究其应用策略,对提高小学数学教学质量、培养学生数学素养具有重要意义。
关键词:小学数学;结构化学习方式;问题解决能力;实施策略
引言
小学数学是基础教育的重要组成部分,其在要教授学生知识的同时,更要培养学生解决实际问题的能力。传统的应试教育下,大部分的小学生的学习方式是单靠自己来获取知识,未能意识到其他科目知识学习的联系性,在解决难题时无法迅速调用和整合知识。而“结构化学习法”提倡知识整体化的思想,让学生梳理、概括、重组自己的知识从而建立起一个清晰的知识框架,才能帮助其应对各种问题。因此探索结构化学习方式在培养学生问题解决能力中的应用,成为小学数学教学亟待解决的重要课题。
(一)基于知识关联,构建结构化知识框架
虽然小学生数学教学内容丰富且前后联系,但传统教学方式却是各个章节相互独立地讲解,导致学生难以建立各个章节之间的逻辑关系,导致学生在具体问题解决中缺乏对学习内容的灵活运用。以知识关系构建体系化的学习结构,可以让学生综合、全面地掌握整个学科的知识脉络,将每个知识点的作用及位置明确下来,为学生解决问题奠定基础。例如,以小学数学五年级上册“多边形的面积”单元为例。教师引导学生以平行四边形面积公式为核心构建知识框架,该公式是运用割补法得到的,转化为长方形面积公式推导得出。在此基础上,可运用相同的方法可得到三角形的面积公式,用两个同样大小的三角形拼合为一个平行四边形,可知三角形的面积等于与之等底等高的平行四边形的面积一半。同时,还可以用两个同样大小的梯形拼合为平行四边形,或者用两个大小和形状相同的梯形拼成平行四边形或把梯形分割为三角形与平行四边形来推导。为了让学生对这三个公式的联系理解更为直观,教师用图形的形式进行展示。解决“一块梯形的地,上底是 3 米,下底是 5 米,高是 4 米,有一块与梯形下底一样长,高只有梯形一半的三角形地,求这两块地的总面积”这一问题时,学生可根据其建构的知识体系即可迅速求出答案,先运用梯形和三角形面积公式分别求出各自的面积后再相加,是因为学生对公式是如何演变以及二者间的关系都有深刻的认识,所以能够灵活调用知识解决问题[1]。
(二)创设结构化问题情境,引导问题解决思路
传统的数学问题情境是孤立的,学生很难将问题与自己已经有的知识结构有效融合。创造结构化的问题情境,使问题嵌入系统化的知识环境里,为学生解决问题提供结构化的视角,让学生清楚解决问题的思路与方法,提升问题解决能力。例如,在人教版四年级下册“四则运算”单元,教师创设了这样一个问题:学校组织四年级学生去科学博物馆参观,四年级一共三个班,每班 40 名学生;五年级一共四个班,每班 35 名。科学博物馆门票成人每人 20 元,学生每人 10 元,并且有十位教师。第一个问题是“四年级学生买门票一共需要多少钱”,引导学生借助乘法解决问题,可以写成 40×3×10=1200 。然后教师又提出问题“五年级学生买门票共需要多少钱”,依然可以借助乘法解决,即 35×4×10=1400 。然后给出了如下的复合性提问“四、五年级学生和老师买门票一共需要多少钱 ?”。在这一部分提问的过程中,学生已经有了根据之前的提问情景,可以从结构化角度出发对问题去考虑。先分别计算出四年级、五年级学生和教师的票价,再将两数相加,就是40×3×10+35×4×10+10×20 此类难度逐层加深、深度挖掘的结构化问题情境,使得学生掌握从整体角度对问题进行解决的思维方法,有意识的能够对解决问题的过程、策略进行清晰的辨识,从而具备应用基础数学知识解决现实问题的能力。[2]
(三)开展小组合作结构化探究,培养问题解决协作能力
对于问题的解决,需要有良好的团队合作能力,而传统的教学模式侧重于单一的个人自学,不重视团队合作沟通能力的培养。实施有效的团体协作研究可以将学生进行团体性的合作讨论解析问题,寻找解决问题的方法,以此增加学生的团体合作能力,进一步熟悉知识体系,以此可以有效提升解决问题的能力。例如,在六年级上册“圆”的单元教学中,要求学生回答以下探索性的问题:“利用仅有的工具 ( 如绳子、尺子 ) 来测量一个圆形花园的大小”?学生以小组的方式进行积极的讨论。其中一组学生的提议是先利用绳子绕花坛一周测量出周长,再根据圆周长公式 C=2πr 求出圆半径r,再根据圆面积公式 S=πr2 求出面积。在讨论中,各个学习小组进行组员间想法和观点交流。一些学生不解的是,从圆的周长公式如何推演到圆的面积公式,而其他的学生们用已经建立的知识联系来回应这样的疑惑,比如回顾圆的周长与直径的比例是如何被证明的,帮助他们理解。由此可见,通过小组合作结构化探究,学生不仅完成计算圆型花园的大小的困惑,还加深对圆的有关知识结构的理解,并且可以进一步提高分析问题的综合能力和合作能力 [3]。
结束语
对于小学生来说,结构性学习模式可以有效提升学生的解题能力,但需要教师可以根据每一位学生的性格特点和课程内容的变化来调整方法的使用频率及方式,引导学生掌握结构化学习方法,向学生传授如何运用学习方法,进一步强化学生解决问题的能力,夯实未来的数学学习基础,让学生在面对各种问题中充满自信,从而提高学生数学素养。
参考文献
[1] 马飞云 . 小学数学教学中提升学生问题解决能力的策略 [J].数学学习与研究,2024(29):113-116.
[2] 吴梅芳 . 基于问题解决能力培养的小学数学教学策略 [J].学苑教育,2024(29):82-84.
[3] 李春兰 . 探索小学数学结构化学习方式在培养学生问题解决能力中的应用 [C]//2023 年中国陶行知研究会生活教育学术座谈会论文集(三).2024.
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