解决问题策略教学中发展学生核心素养的研究 论文

解决问题策略教学中发展学生核心素养的研究摘要：旨在探索出一条从生活中去发现数学问题，用数学知识解决数学问题，培养学生解题能力的教学之路，提高学生的学习质量，培养学生对未来知识的探索和发现能力。促使教师更新教学观念，优化课堂结构，能在教学过程中运用不同的策略使学生的创新意识、探究能力得到提高，提高教学质量。让学生在观察、操作、猜测、交流、反思等活动中逐渐体会数学知识的产生、形成与发展的过程，获得积极的情感体验、必要的基础知识与基本技能。力求通过研究得出一些有效的教学策略，尽量使得解决问题策略过程中，帮助学生对已有信息进行加工，找出解决当前问题适用的对策，从而获得解决问题的方法、策略。最终通过对解决问题过程的探索，学会如何利用各种手段处理问题中隐含的信息，学会如何从问题中发现隐含的关系，学会如何多角度思考问题，进而获得初步的分析问题、解决问题的能力，发展学生的能力，以期发展学生的数学核心素养。关键词：解决问题策略数学核心素养一、问题的提出在我们的实际教学中，由于诸多原因，解决问题策略的教学“变味”、“走调”，失去了应有的价值。我们通过调查发现主要存在以下问题：第一、内容脱离学生实际情况，呈现方式单一，学生缺乏学习兴趣。教师在课堂教学解决问题时，试题内容呈现的方式比较单一。更多的情况下，一般都是利用电子幻灯片出示主题图或者将书中的主题图放在实物投影仪下，然后就是分析问题、列式解答等。也有一些课堂的学习内容脱离学生实际生活等等。第二、教学过程程式化，学生懒于思考问题。有些课堂上，虽然使用着课标教材，但解决问题的教学过程依然是传统应用题教学的模式。课堂教学以教师讲解为主，然后学生进行公式、模式的强化记忆，最后利用这种解题模式解决问题，导致学生上课缺乏兴趣，不愿意积极思考问题，课堂教学缺乏启发性。第三、缺少相关的解题策略，学生解题思路狭窄。教学中往往是就问题来解决问题，从小不能认识数学在生活中的实际意义，从而形成了数学无用论，是数学教学显得枯燥无味，学生学的痛苦，教师教的很累。从而形成形成了小学数学两级分化现象严重，部分学生不爱学习数学，对数学没有学习的积极性。针对学生的数学现实现状与《数学课程标准》要求，为了更好的提高学生数学学习的积极性，为学生提供合适的学习条件和机会，激发和吸引学生积极主动学习，发展学生数学素养，达到最佳教学效果。力求通过研究得出一些有效的教学策略，尽量使得解决问题策略过程中，帮助学生对已有信息进行加工，找出解决当前问题适用的对策，从而获得解决问题的方法、策略。最终通过对解决问题过程的探索，学会如何利用各种手段处理问题中隐含的信息，学会如何从问题中发现隐含的关系，学会如何多角度思考问题，进而获得初步的分析问题、解决问题的能力，发展学生的能力，以期发展学生的数学核心素养。二、核心概念的界定1.课题核心概念：解决问题策略数学核心素养解决问题：即是在教师适当的指导下，使学生面对问题时，能把已有的知识、技能和经验，经过思维加工、综合运用和转化，达到解决未知目标的过程，以及所表现出来的情感、态度、价值观，并在这一过程中提高学生应用数学的意识，发展学生的创造性思维。策略：顾名思义是计策与谋略。在小学数学教学中解决问题的策略一般可理解为解决数学问题的好方法，具体表现为对解决问题方法、手段的思考与选择应用，解决问题需要应用策略，而策略需要在解决问题的过程中形成与积累。数学核心素养：数学核心素养可以理解为学生学习数学应当达成的有特定意义的综合性能力，核心素养不是指具体的知识与技能，也不是一般意义上的数学能力。核心素养基于数学知识技能，又高于具体的数学知识技能。核心素养反映数学本质与数学思想，是在数学学习过程中形成的，具有综合性、整体性和持久性。数学核心素养与数学课程的目标和内容直接相关，对于理解数学学科本质，设计数学教学，以及开展数学评价等有着重要的意义和价值。2.课题界定：本课题将学生解决问题的过程划分成若干阶段，探索出学生在不同阶段的认知过程及心理活动，理论与操作相整合，在实践中验证发展学生思维水平与解决问题的策略相辅相成的关系，让学生在解决问题的过程中逐渐领悟解决问题策略的方法及规律。通过对学生解决问题策略的培养，可以有助于提高学生提出问题、理解问题的能力；有助于学生灵活掌握解决问题的基本策略；有助于提高学生合作交流的学习能力；有助于发展学生的创新精神和实践能力，以期发展学生的数学核心素养。解决问题的策略教学中，教会学生选择好的策略解决问题，能拨动学生的思维之弦，激发学生思维的火花，凝聚学生的注意力，唤起学生的好奇心、求知欲望和创造力。通过策略嗯嗯运用，引导学生从已有的生活经验和数学积累出发进行积极的思考，从新鲜有趣的素材和情节中发现和提出问题，让学生在丰富的情感体验中理解并掌握数学知识，提升数学能力，才能真正给我们的数学课堂教学注入生命的活力。三、理论依据及意义本课题的研究旨在“让学生参与知识建立起来的过程”（布鲁纳语），努力挖掘学生的潜能，培养学生发现、分析、解决问题的能力，养成自主探索、自我评价、合作交流的学习习惯，增强应用数学的意识，体会学习数学的价值，达到锻炼人、完善人的目的，为提高学生数学综合素养奠定基础。

⒈努力提高学生应用数学知识解决问题的能力，并通过数学学习发展学生的理性思维和创造性才能，使学生养成“数学地思维”的习惯。

⒉牢固树立“以学生为本”的思想，让学生在教师创设的数学活动中进行探索、探寻策略、猜测、修正，从而主动地进行自我构建。

⒊学生能主动地对已有的解题策略和解题模式等进行分析、综合、转化、调整，从而形成对新问题的领悟，促进新问题的解决。

⒋不仅要教会学生解决问题，更要帮助他们认识数学的价值，掌握提出问题的艺术，并不断探索下去的良好学习习惯。四、研究的目标、内容、方法、步骤及过程（一）研究的目标：1.努力提高学生应用数学知识解决问题的能力，使学生养成用多种方法解决数学问题的习惯。2.学生能主动地对已有的解题策略和解题模式等进行分析、综合、转化、调整，从而形成对新问题的领悟，促进新问题的解决，在教学中培养学生的思维能力。3.在教学中培养学生的思维能力，更要帮助他们认识数学的价值，掌握提出问题的艺术，并不断进行探索的良好学习习惯。4.通过本课题的研究，引导学生用数学的眼光看待事物，并使教师掌握解决问题的方法与策略，优化教学方法，全面提高解决问题的课堂教学的质量。让学生在课堂学习活动中形成自主策略，在参与中积极提出自己的新见解、新发现，自行经历探究获取知识的全过程，感悟并学会获取知识的方法，不断积累解决问题的经验、方法和策略，提高解决问题的能力，发展实践能力与创新精神，促进学生的主动发展。5.通过本课题的研究，学会运用不同的策略解决问题，转变学生在数学课堂上的学习方式，有效地提高学生学习数学的能力。（二）研究的内容：1.怎样才能让学生在解决问题的过程中逐渐领悟解决问题策略的方法及规律，会用多种方式呈现解题的过程，体现思维的新颖性，避免简单、重复练习，从而努力让学生真正从题海战术中解脱出来，让学生掌握多种解题策略，培养学生运用不同的策略解决实际问题的能力。2.教师进行怎样的教学及设计怎样的练习题，才能达到训练学生的思维创新性和灵活性，熟练的掌握各种解题策略，解除学生感觉数学难的困惑。3.如何在解决问题策略教学中培养学生的思维能力。4.如何在解决问题策略教学中在教学中渗透数学思想和方法,引导学生用数学的眼光看待事物。5.通过解决问题策略的教学，研究学生“自主性”的培养与“创新精神”的树立，由“被动接受知识”逐渐转变为发现问题、提出问题和解决问题的过程。（三）研究的方法与原则：本课题主要采用文献研究法、个案研究法、行动研究法和问卷调查法进行研究。1.行动研究法：通过钻研数学教材，阅读相关论文论著，在数学课堂教学中，将自己从课题研究中获得的教学理念转化为教学行为，在反思中努力寻求促进学生深层次学习活动和问题解决的策略，使学生智力活动水平达到新的高度。2.文献研究法：学习和研究教学论，小学数学教材教法以及新课程标准等基本理论，吸收借鉴优秀成功的小学数学应用题教学的理论及操作过程，结合学生的实际情况进行分析思辨和理论综合，找出课题研究新的生长点，为课题的研究提供理论框架和研究思路。3.个案研究法：在课题实践研究的基础上，从操作层面和理论层面，总结、提炼出值得推广的小学数学解决问题策略教学的实践经验，形成个案案例。4.问卷调查法:在课题研究前期，通过问卷调查的方式了解教师和学生中对于数学解决问题策略的需求，确定研究方向。本课题主要遵循的原则：1.针对性原则。策略的选择要针对课堂教学的内容而创设，为实现教学目标而服务。2.趣味性原则。数学教学不仅要关注知识和技能、过程与方法，还要关注学生的情感态度与价值观。解决问题策略的教学中，要贴近学生生活，选用有效的策略能有效地激发学生的学习动机，唤起学生强烈的情感体验。3.开放性原则。就是运用不同的策略解决问题促使学生思维呈现活化状态，学生思考的空间广阔，可以从不同的角度提出问题，用不同的方法来解决问题。4.探究性原则。维果斯基认为，教学的本质特征不在于“训练”、“强化”已形成的内部心理机能，而在于激发、形成目前还不存在的心理机能，让学生主动参与、自主思维。作为教学情境的材料或活动，应该能激发学生的认知冲突，使学生产生强烈的探究欲望和创造机能。五、研究成效通过一年的研究，在大量的实践课中我不断地总结反思，在总结反思的基础上再实践，收获多多。（一）初步形成了解决问题的策略的教学方法1.挖掘教材，激发寻求策略的内需教材由于受篇幅的限制，往往以精练浓缩的编排方式来呈现一定的教学内容。教师要理解编者的用意，结合学生的认知特点和心理规律，把教材改造成能充分激发学生寻求策略的研究素材，从而提升学生解决问题的策略意识和解决实际问题的能力。如教学“转化策略”时，可以从曹冲称象的故事入手，通过引导学生思考“曹冲把称大象转化成了称什么”“为什么要转化成石头”“为什么要在船上刻上那道线”“一定要转化成石头吗”等问题，激发学生的学习兴趣，激活学生寻求策略的内在需要。2.亲历操作，经历形成策略的过程策略只可意会，难以言传，只能靠学生自己在模仿、操作、感悟、体验的过程中生成并积累。如在教学“转化策略”的例1时，我根据这个理念设计了三个步骤：第一步，出示两幅不规则的图形，比较它们的面积。提问“你能一眼看出来吗”，让学生在自主寻求方法的过程中产生困惑。第二步，提问：“你们是不是觉得直接比较这两个图形的面积不方便，那难在哪儿?”帮助分析后引导学生把这两个图形都转化为规则图形，唤醒学生以前掌握的等积变形的方法。第三步，放手让学生通过独立思考，动手操作将这两个图形都转化为长方形，从而比较出面积的大小。学生亲历操作过程，有了思维的深度参与，策略形成过程才内化于每一个学生的头脑中，也为后面的进一步提升策略打下基础。3.注重反思，把握提升策略的契机解决问题后及时引导学生回顾解决问题的策略，反思策略的运用过程，对具体采用的策略进行分析、加工、整合，从中提炼出应用范围广泛的一般方法，使解决问题的策略得到不断提升，并获得成功的情感体验。如在教学“转化策略”例1后，可以引导学生进行如下反思：运用了什么策略解决问题的?(转化)为什么要把原来的图形转化成长方形呢?遇到什么样的问题可以选择这样的策略?通过反思获得策略的过程，让学生面对新问题时懂得从哪里入手，帮助学生形成解决问题的总体思路：“问题出在哪里?我的目标是什么?可以用什么方法来转化”，进一步培养学生的策略意识和用策略解决问题的能力。4.学以致用，体验运用策略的价值学以致用，学生对所学知识理解会更加透彻，对策略的价值感受得更加深刻，而且在运用策略的过程中，学生的实践能力也能够得到培养和提高。如教学“用分数表示图中的涂色部分”时，可以先让学生尝试练习，有的学生会认为涂色部分是5/8，有的学生会认为涂色部分是9/16。这时不妨先让学生猜一猜，多数学生可能会认为涂色部分是9/16，接着让学生观察一下图形中涂色部分的正方形边长是不是3，让学生初步感知答案可能不是9/16。再通过课件演示，让学生发现涂色部分的正方形边长比3大，验证学生的猜想是错误的，然后引导学生合作学习，使学生在合作中发现把空白部分剪下来可以拼成2个长是3、宽是1的长方形，从而发现涂色部分面积是10，占大正方形面积的5/8，最后通过课件演示涂色部分占正方形面积的5/8。通过引导学生猜想、演示验证、合作探究等方法，有效地培养了学生的合作探究能力和转化思想。通过类似这样有针对性的练习，引导学生领悟到，不管题目如何变化，我们所掌握的解决问题的策略却始终有用，这也是学习解决问题策略的灵魂。“解决问题的策略”的教学过程是让学生主动探究，透过现象看本质，深入理解策略内涵；策略运用的过程，是让学生感受策略在解决问题中的作用与价值，主动运用所学策略解决实际问题。学生在后续的生活与学习中遇到一些难以解决的问题时，能够想到运用某些或某种策略尝试解决，并能够主动地去研究、寻找新的策略，这才是教学的本质意义。（二）要求学生掌握解决问题的策略解题的五个步骤小学数学教材教学中，依次向学生介绍了列表整理、分析的方法，画图整理、分析的方法，枚举的方法，还原的方法，假设的策略，转化的策略等，要求学生掌握解题的五个步骤：弄清问题——拟订计划——实现计划——回顾反思——练习巩固。1.弄清问题——蕴育解决问题的策略2.拟定计划——生成解决问题的策略3.实现计划——应用确定的策略解决问题4.回顾反思——提炼解决问题的策略5.练习巩固——形成解决问题的策略总之，数学问题解决的方法很多，他们之间既有联系也有区别，教学中教师应该结合生活实际，抓住典型事例，教给学生思考的方法，让学生真正体会到数学学习的趣味性和实用性，让数学课堂教学适应社会生活实际，从而培养出一批真正适应未来社会需要的人才。（三）解决问题的策略教学中策略的有效运用提高了学生的数学素养我们在数学教学中通过合理有效地运用策略解决问题，更大程度上促进了学生对数学问题的理解，提升了数学思维品质，促进了数学智力的开发，加速了数学能力的形成。（1）激发了学生学习数学的兴趣。创设生动有趣且与教学内容密切相关的情境，大部分学生体会到数学并不那么枯燥乏味，离我们并不遥远，原来它就在身边，从而对数学产生亲切感。（2）培养了同学的思维特性。如今，以同学活动为主的教学方法使得同学的思维更加敏捷、思路更加开阔，他们不再是等待教师下结论，而是主动地去考虑，去寻找解决问题的方法。（3）学生的实践能力得到发展。从学生生活实际出发，以游戏、故事等方式呈现教学素材，课堂中学生再也坐不住了，纷纷积极、主动地去尝试、去体验，学生有体验就会有感悟、有思考、活动时敢于提出疑问。平时善于观察身边的事物，会用数学的眼光看待身边的事物，会用类比、推理的方法去判断、去猜想。大部分学生不仅乐意学习数学，而且知道怎样学习数学。（四）课题研究取得的实际效果1.学生的长足进步——解决问题的策略对提高学生解决问题的能力、发展数学素养的作用。培养学生用数学解决问题的能力是《新课程标准》的重要目标。解决问题需要相应的策略做支撑。解决问题的策略就是寻找解题思路的指导思想,它是为了实现解题目标而采取的指导方针。只有掌握了一定的解题策略,才会在遇到问题时,找到问题的思考点和突破口,迅速、正确地解题,因此在教学中我们要适当加强数学解题策略的指导,优化学生的思维品质,提高解决问题的能力,发展学生的数学素养。下面谈一谈解决问题的策略对提高学生解决问题的能力、发展数学素养有怎样的作用?（1）列表的策略学生在学习用列表的策略解决问题的过程中,既经历了用列表的策略整理题目的条件和问题,进而用分析法或综合发分析数量关系、解决问题的过程,也初步体会了解决问题策略本身的价值。列表的策略重在对信息进行简约化处理,是一个“去粗取精”的过程,最后形成表格的形式。由学生通过列表,把问题在表中反映出来,学生无疑就会想方设法去解决它,学生的学习动因就会被问题所激发,就会更加有利于问题的解决,有利于数学素养的形成。（2）画图策略用画图的策略整理题目的条件和问题是解决问题一种常用的、有价值的策略,对培养学生的思维能力大有裨益。根据题目的条件和问题画示意图或线段图是对抽象问题的直观把握,对发展形象思维的作用是明显的;而在此基础上分析数量关系、解决问题的过程,则是形象思维与抽象思维的有机结合。运用图形把抽象问题具体化、直观化,从而学生能迅速地搜寻到解题的途径。因而,对学生进行画图策略的指导显得犹为重要,这对培养学生解决问题的能力以及提升数学素养很有帮助。（3）枚举策略有些实际问题的解答,列式计算非常困难。但是,与问题相符的一些可能答案却很容易凭经验或直觉得到,只要把符合题意的所有可能答案全部找到,问题也就顺利解决。因此,枚举是解决问题的策略之一。在枚举过程中思维是周密而有条理地进行的,既不能有疏漏,也不允许重复,对发展数学素养是十分有益的。（4）假设策略有些问题用一般方法很难解答时,可假设题中的情节发生了变化,假设题中两个或几个数量相等,假设题中某个数量增加了或减少了,然后在假设的基础上推理,调整由于假设而引起变化的数量的大小,题中隐蔽的数量关系就可能变得明显,从而找到解题方法。这种解题方法就叫做假设法。例:甲从A地到B地,每小时走4千米,可以准时到达,如果每小时走5千米,可以提前1小时到达,求AB两地的路程。分析:“如果每小时走5千米,可以提前1小时到达,”假设继续前进,在相同的时间内会多走5千米,通过比较发现,第二种速度比第一种速度每小时多走5-4=1(千米),一共多走了5千米,说明走了5小时,则AB两地的路程是4×5=20(千米)。有些数学问题学习者却不能按照既定的解题思路有序进行推导、运算、操作,它需要采用特殊化的思维策略,如果能合理、灵活地运用假设的策略可以很快地获得解题方法。（5）“倒过来推想”的策略通常情况下,已知某种数量或事物按照明确的方法和步骤发展、变化后的结果,又要追溯它的起始状态,便适合用“倒过来推想”的策略加以解决。学习“倒过来推想”,不仅可以丰富学生解决问题的策略,有助于提高学生解决问题的能力,而且对发展学生的数学素养,培养学生的灵活性、深刻性都大有裨益。教本例题用图画呈现了甲、乙两杯果汁共400毫升,甲杯倒入乙杯40毫升,两杯里的果汁同样多。这是一件事情的开始、变化、结果三个时段的主要状况。甲杯里的部分果汁倒入乙杯后,两杯果汁才同样多,如果把甲杯倒入乙杯的那些果汁仍然倒回甲杯,就恢复了两杯果汁的原状。这是人们的经验,也是学生能够想到的办法,教材用图画展示了这样的思考和问题的答案。这道例题的重点是让学生体验“倒过来推想”是解决问题的策略。为此,还安排了两项活动。一是在表格里先填写甲杯和乙杯现在各有果汁200毫升,再填写它们原来有多少毫升果汁,通过填表反思“倒回去”的过程。利用加法或减法计算倒入和倒出的问题,能进一步理解“倒回去”的意思,体会它对解决问题的作用。二是组织学生说说解决这个问题的策略,先回顾例题是怎样的实际问题,它是怎样解决的;再交流解决问题的方法有什么特点,以及对这种方法的感受。这样,就从解决问题的过程中提炼了思想方法。（6）转化的策略所谓转化的方法,就是通过将已知条件等价变形,把要求解决的某一问题转化为我们所熟悉的另外的问题,从而使原问题得以顺利解决的方法。学生掌握这种解题方法,对提高分析问题,解决问题的能力将起到非常重要的作用。转化是解决问题时经常采用的方法,能把较复杂的问题变成较简单的问题,把新颖的问题变成已经解决的问题。总之,策略,有助于在解决问题时走出无从下手的境地;解决问题,又有助于加深对策略的认识、理解与掌握。一位教育家过,教育的真正旨趣在于即使学生把教给他的所有知识都忘记了,但还能有使他获得受用终生的东西,那种东西才是最高最好的教育。解决问题的策略,正是让学生在数学学习之后留下的,是他们未来学习及生活所需要的数学素养。因而,我们要充分认识策略学习的意义,并进一步在实践中探索学生形成策略的机制。2.教师的转变提升——促成了教师的专业成长和教学反思解决问题过程中策略的有效运用，不仅给课堂教学带来变化，促成学生的进步和成长，更启发和推动教师的转变和反思，并从根本上带动其在教学观、学生观和质量观的转变。教师开始意识到自己是学习的引导者、促进者、参与者的真正内涵，感受到课堂更应该是一个民主、开放、宽容、生成的场所，学习的权利更多地下放到了学生身上，教师的目光更着眼于学生的生命发展。与此同时，伴随着实验研究的逐步深入，教师的教学能力和教学策略也有了普遍提升和改善，教师不但尊重学生差异，针对性地开展教学，逐步生成了引导学生的意识和策略，并在驾驭教材的能力、控制教学的能力、因材施教的能力等方面都有了显著提高。在教学中，教师们突出目标的多维度，强调能力的本位和倡导个性自由，开展多元评价，促进优势发展。重视学习的过程和体验，重视发现、提出和解决问题、