如何用三个“真”情境问题有效培养学生的推理能力?

识课程 2024-03-02 09:55:54

推理能力出现在多个学科中,它不仅有助于学生更好地理解和解决问题,还能激发他们的逻辑思维和创造性思维。如何设计一堂跨学科课程,用真实的情境问题激活学生的推理能力?

本期“思维型教学优质课例”系列文章,我们和大家分享的是杭州市钱塘区听涛小学教师、杭州市教坛新秀林波带来的跨学科优质课《杭州亚运趣事》。该节课在第五届全国思维型教学大会上进行了展示。

本节课中,教师根据学生的认知水平,将思维方法“先入为主”,通过三个常见的情境问题进阶式培养学生的推理能力,并借助相关思维工具助力学生思维外显化,让思维在课堂中流畅生长。

本文共3524字,仔细阅读10分钟

编辑/肖静 统筹/孙习涵

阅读本文,你将收获以下内容:

※ 如何在课堂教学中培养学生的推理能力?

※ 如何设计真实情境中的问题,使学生思维流畅生长?

将问题化为情境,快速开启“沉浸式”学习

为了迅速拉近与学生的距离,让学生快速进入课堂,教师借助杭州亚运会比赛抢票的话题与学生开展了第一次互动,并借此引出了本节课的第一个情境问题。

师:杭州亚运会近期正在如火如荼地进行,但是亚运会比赛的项目门票太难抢,我花了很大的力气才终于抢到了一张。抢到票之后我没有着急去看,而是先让办公室的老师猜一猜我抢到了什么票。这三位老师中只有一位老师猜对了,请大家根据他们的话来想一想,是哪位老师猜对了。

学生根据自己的猜测与推理给出了不同的答案。为了帮助学生解决问题,教师用表格的形式让学生将推理的过程梳理出来,具体如下图所示。

接着,教师请学生上台将自己的推理用符号表示出来,并带领其他学生一同梳理台上同学的推理过程,引导学生通过假设的方法展开推理。

师:还有没有其他的方法可以判断和推理?

生:李老师和王老师他们俩的话互相矛盾的,那么这两个人一定是一个对一个错。既然题目里面说了猜对的人只有一个,那就说明郑老师肯定是错的。

师:这位同学和上位同学用的方法不一样,她不是假设其中一个老师是对的,而是用了相互矛盾的方法来判定。

综上,在本节课的第一个环节,教师让思维方法“先入为主”,为后续解决复杂问题奠定基础。

延续情境问题,强化学生推理能力

基于不同学生解决问题的方法,教师再次强调和解释了假设法与矛盾法的定义和运用。为了继续强化学生解决不同问题的能力,灵活运用不同方法,教师基于刚才的问题情境给出了第二个问题。

师:通过刚才的判断,大家都知道我去看了藤球比赛。藤球比赛进入半决赛的有四个国家,我边上有四位小朋友在讨论哪一个国家会获得最终的冠军。请大家利用假设法或者矛盾法来判断和推理一下,最终哪个小朋友猜对了,并把你的思考与推理过程记录在手中的表格上。

通过这一环节情境问题的设计,教师进一步强化了学生运用矛盾法与假设法推理与解决问题的能力,同时还挖掘了学生灵活运用方法的能力。例如在本环节中,学生将假设的主体从假设“谁猜对了”变为假设“哪个国家赢得了比赛”,充分展示了学生思维的灵活性。

推理中最重要的是论证意识,为加强学生这一能力,教师让学生对比矛盾法与假设法的解题特点,说出自己更偏向哪种解题思路,并论述原因。

师:听过这么多同学的回答,我发现大家已经基本掌握了假设法与矛盾法。接下来请大家思考一下,在解决问题的时候,你更喜欢用哪种方法?为什么?

生1:我喜欢用假设法,因为假设法能更快解决问题。

生2:在有矛盾的情况下我喜欢用矛盾法,因为这样能更快找出答案,而没有矛盾的时候我会采用假设法去解决问题,因为用假设法不管怎么样都不会得到错误答案。

师:同学们都说得非常好,但不论用哪种方法,我们最终的目的都是为了更快地解决问题,得出结论。

改变情境问题条件,进阶培养学生综合思维

为避免学生陷入“套公式解题”,教师继续基于看比赛的情境设计了进阶版问题情境,将题目的条件变得更复杂,引导学生运用刚才的方法进行判断与推理。

师:我看完比赛之后并没有着急走,因为我是个热心观众,想要留下来帮忙,但发现志愿者们已经将现场都打扫干净了。林老师很好奇到底是哪位志愿者做好事不留名,于是我对现场的志愿者进行了采访。请同学们根据以下的对话和已知条件判断、推理出做好事不留名的志愿者是谁,可以采用小组合作讨论的形式。

小组讨论后,教师请学生上台,借助表格复述推理过程。

生:我采用的是假设法。假设小王两句都说对了,好事是小张做的,那么小清两句也都是对的,小张则两句都错了。这个情况不符合已知条件,所以可以排除;第二种情况我假设小清两句都对,好事是小张做的,那么小王也两句都对,小张两句都错,不符合已知条件,可以排除;第三种情况我假设小张说的两句都对,那么小王前半句就说对了,后半句说错了,以此类推小清两句都说错了,即好事是小清做的。这个情况符合已知条件,因此推断出好事是小清做的。

在课堂的尾声,教师带领学生一同总结了本节课所学习的推理方法,并强调了表格这一思维工具在推理中的重要作用,鼓励学生在日后解决问题的过程中善用不同方法的同时,配合不同的思维工具,养成良好的思维习惯。

师:今天,我们一起用假设法与矛盾法共同解决了三个问题。实际上在问题解决的过程中,我们还使用了另外一种方法——即大家手中填写的表格。这个表格可以帮助我们梳理清楚整个题目的思路,也可以帮助我们记录下思考过程。推理对我们解决问题非常有帮助,大家平时在生活中解决问题的时候可以多用这几个方法,并用表格把自己的思维记录下来。

国家义务教育科学课程标准修订组核心成员、特级教师李霞对本节课进行了点评:

本节课是“学思维”教材中的一节课,在原本的教材中也设计了三种类似的情境问题让学生学会推理,而本节课的教师非常用心,借助杭州亚运会这样一个时事热点将教材中的问题进行了改编,让学生身临其境地开展学习,这是一种非常好的思路,也是接下来整个课程改革的一个重要方向。

因为课堂教学要依据课标、参考教材来开展,其中教学的内容是规定动作,但教师们可以尝试把规定动作与学生的生活情境紧密结合,把教材转变成一个学生会真实面临的情境问题。这样一系列的问题与学生离得近,就更容易让学生产生学习动机,这也是我们后续都要持续思考、下功夫的地方。

课堂中,教师主要采用了两种比较形象且能够被学生理解的方法:矛盾法和假设法。矛盾法比假设法更难,矛盾法解决问题的步骤比较快,只要找到矛盾点,经过一两步推理就得到结论。而找矛盾点涉及到一个识别主要信息的过程,识别的过程就是一个分类和抽象的过程。很多学生这方面能力是比较欠缺的,因此有的学生就基于逐个条件进行排除。基于矛盾法的推理,相对来说比较抽象,以识别信息做基础。而假设法的推理更具有形象性,它是把条件的先后顺序逐个排下来再进行分析。

这两种方法也是我们培养学生思维能力的一个方向,但“学思维”这门课强调人人可学,抽象思维比较好的学生可以用矛盾法,形象思维比较好的学生可以用假设法,这样每个学生在课堂上头脑都能得到锻炼,这也是“学思维”活动课程中非常重要的一个教育价值。

与肌肉记忆类似,我们思考问题时会产生脑细胞记忆,如果大脑中的神经递质传递得快,思维就会变得敏捷。因此“学思维”课程就是借助有关脑科学的理论,在螺旋上升的课程中不断培养学生的思维能力。

除此之外,这门课程也是助力教师打造思维课堂,落地新课改要求的一个抓手。通过系列丰富生动且贴近生活的学科融合主题活动,使学生在愉快的氛围中学习掌握20种思维方法,训练学生5大思维品质,进而发展学生的核心素养。

为帮助教师深入理解课程意图、明确思维训练点,掌握思维与教学的融合策略并应用于学科和跨学科教学,基于新课标,目前,第四版教参及教材已经问世(点击后排文字了解详情),相信能够更好地辅助教师的教与学生的学。

回到本节课,由于本课是一节跨学科课程,因此教师需要将课堂置于一个真实情境中,让学生去解决一个真实的问题。本节课中出现的三个情境相对来说都不是特别复杂,只是第三个题目中的推理线索与信息相对来说更复杂。

在这种情况下,我们就要给学生一些思维方法。本节课采用了一个递进的过程,在第一个问题情境中采用了师生互动的学习方式,在学生解决简单问题的过程中,教师引导学生把解决问题的思维方法表达出来。在进入到后续的环节时,再运用刚才提炼的思维方法去解决一个或多个条件的问题。

我们培养思维始终坚持的是让学生学会思维方法、培养其思维品质。其中,思维的流畅性非常重要,因为人的学习与思考会进入心流状态。要让所有学生进入到心流状态,教师就需要借助表格把学生的思维状态表达出来,帮助学生在从源源不断的新信息中梳理出思维的过程,从而帮助其抓住关键信息,以减少思维的遮蔽性。

最后,第三个问题情境的设计除了让学生运用综合思维进行推理之外,还承载了一个价值取向,暗含了一种“我为人人 人人为我”的情感价值观教育,整体是一个非常好的尝试。

编辑 | 肖静

统筹 | 孙习涵

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