基于问题化学习之数与运算主题单元整体教学实践研究

基金项目：厦门市思明区教育科学“十四五”规划2022年度立项课题《基于问题化学习，数与运算主题单元整体教学实践研究》（课题编号：W2022X0250）。

作者简介：王威（1994～），男，汉族，福建同安人，厦门市思明区观音山音乐学校，研究方向：小学数学。

摘  要：文章以人教版小学数学教材为基础，深入分析了教材中数与运算主题的内容与结构，揭示了问题化学习对数与运算理解的增强作用。笔者尝试构建了基于问题化学习的数与运算主题教学模式，并在实践中发现并处理了一些挑战；设计了一系列教学活动，注重问题的设计与解决策略，旨在激发学生的学习兴趣，促进深层理解。此外，还设计并实施了一种持续性评价方法，以实时跟踪和调整教学过程。结果表明，问题化学习可以有效提高数与运算主题单元整体教学的质量，对其他相关领域的教学也具有启示意义。最后，提出了基于问题化学习，数与运算主题单元整体教学实践策略，包括真实情境问题的设计与引入、分层次的问题探究活动设置、学生主导的问题解决过程、问题解决后的知识总结与扩展。

关键词：问题化学习；数与运算主题；单元教学

中图分类号：G623.5  文献标识码：A  文章编号：1673-8918（2023）42-0058-06

一、引言

在数学教学中，问题化学习已被广泛认为是一种有效的教学策略。问题化学习是一种基于学生主动探究和解决问题的学习方法，强调在学习过程中由学生自己提出和解决问题，以增强他们的学习效果。尤其在数与运算的教学中，问题化学习的运用被认为是理解和掌握数学概念的关键。然而，在实践中，如何有效地将问题化学习与数与运算的教学结合起来，尚存在一些挑战。为了解决这个问题，文章以人教版小学数学教材为基础，研究如何在数与运算的单元教学中有效运用问题化学习。希望通过构建问题化学习的数与运算教学模式，设计有针对性的单元教学活动，并实施有效的教学效果评估，以促进学生的深度学习和理解，提高数与运算的单元教学质量。

二、问题化学习和数与运算的关联性

（一）探索问题化学习在数与运算教学中的作用

问题化学习在数与运算教学中扮演了重要的角色：一方面，问题化学习能够激发学生的学习兴趣和好奇心，引导他们自主发现问题并寻求解决办法。在数与运算的学习中，对许多概念和运算规则可能让学生感到困惑，通过问题化学习的方式，可以让学生在解决问题的过程中理解和掌握这些概念和规则。同时，问题化学习也能培养学生的思维能力和解决问题的能力，帮助他们逐步形成批判性思维，提高他们在日常生活中运用数与运算知识解决实际问题的能力。另一方面，问题化学习能够帮助教师更好地组织教学内容，提高教学效率。在设计教学活动时，教师可以根据教学内容和学生的学习情况，设计出具有挑战性和趣味性的问题，这样不仅能吸引学生的注意力，而且能让他们在解决问题的过程中更深入地理解数与运算的知识。此外，教师还可以通过设计多层次、多角度的问题，丰富教学内容，满足不同学生的学习需求。

（二）揭示问题化学习对数与运算理解的增强

问题化学习不仅可以帮助学生理解数与运算的知识，还可以通过其特性加强学生的理解，具体如下：首先，问题化学习注重自主学习，使得学生在遇到问题时能积极主动去寻找答案，这有助于加强他们对数与运算的理解。其次，问题化学习强调问题的解决过程，这对数与运算的学习尤为重要。在解决问题的过程中，学生不仅可以理解数与运算的基本概念和规则，还可以了解这些概念和规则是如何在实际问题中被应用的，从而更深入地理解数与运算的意义和价值。最后，问题化学习鼓励学生的合作学习。在解决问题的过程中，学生需要通过交流和讨论，共同寻找解决问题的办法。这样的过程不仅能让学生在社会交往中提高他们的数与运算知识和技能，而且能通过不同的观点和思考方式，进一步加深他们对数与运算的理解。

三、人教版小学数学教材的数与运算主题分析

（一）教材内容与结构的探讨

人教版小学数学教材是我国广泛使用的一套教材，其内容系统性强，覆盖广泛，深受教育工作者和学生的喜爱。在这套教材中，数与运算的主题得到了精心设计和布局，让学生能够从不同的角度理解和掌握数与运算的知识：一方面，从教材内容的角度看，数与运算的主题丰富多样，覆盖了数的理解、运算的原理、运算法则等多个方面。从简单的整数，到稍复杂的小数和分数，再到各种算术运算，这些内容涵盖了数与运算的基本知识和技能，形成了一个完整的知识体系。不仅如此，教材在讲解知识的同时，还结合了实际生活的场景，用生动的案例让学生体验数与运算在生活中的实际应用。这种寓教于乐的方式，能使学生在轻松的氛围中学习数学，体验学习的乐趣。另一方面，从教材结构的角度来看，数与运算的主题如同一条红线，贯穿了整本教材。从基础的加法和减法开始，逐渐引入了乘法和除法，再扩展到小数和分数的运算。这种递进式的教学设计，使得学生可以在前一章节的知识基础上，逐步建立和深化对新知识的理解。通过这种连续的知识建构，教材旨在让学生体验学习的连贯性，从而更好地掌握和运用数与运算的知识。

总体而言，人教版小学数学教材在数与运算的主题设计上，既注重内容的丰富性和实用性，也注重结构的连贯性和递进性。通过全面的内容和科学的结构，教材为学生提供了优质的学习资源，使他们能够全面、深入地理解和掌握数与运算的知识。

（二）教材中数与运算的主题定位与实施策略

人教版小学数学教材中，数与运算的主题被赋予重要的地位，其目标不仅是让学生掌握基本的计算技能，更深入的是理解数与运算的内在规律，发展数学思维。这一主题的关键定位，反映了教材对基础数学知识的重视，也反映了对培养学生数学思维的追求。在实施策略上，教材采取了从具体到抽象，从简单到复杂的步骤，精心设计了一系列的学习活动，将数与运算的知识层层递进地呈现给学生。开始阶段，教材通过直观的实物操作、图像展示等形式，激发学生对数与运算概念的初步认知，通过这些直观的方式，使学生可以更好地理解和记忆数与运算的基本概念。之后，教材利用丰富的例题和练习，使学生通过动手操作，进一步理解和掌握运算规则和技巧。这种“做中学”的方式，使学生在实际操作中得到反馈，增强了学习的效果。在知识的延伸和探索阶段，教材引导学生通过综合运用和探究，发现数与运算的规律，从而进一步提升他们的数学素养。这种自主探索的方式，有助于培养学生的创新思维和独立解决问题的能力。此外，教材充分考虑到学生的学习动机，设计了一系列具有挑战性的问题，旨在激发学生的好奇心和求知欲。这种设计使得学习过程变得更为生动有趣，能促进学生主动参与到数与运算的学习中。

四、问题化学习在数与运算单元教学的实施

（一）构建基于问题化学习的数与运算教学模式

基于问题化学习的教学模式将学习过程中的重点放在了解决问题上，以期在解决问题的过程中，学生能自主地探索和学习新的知识，增强学习效果。在数与运算主题的教学中，可以运用这一教学模式，引导学生自主解决数学问题，深入理解数与运算的关系。首先，教师可以在教学的初期，设计一系列有层次、结构化的问题，激发学生的兴趣和好奇心，促使他们自主地探索和学习。例如，通过设计生活中与数与运算相关的实际问题，让学生在解决问题的过程中理解数与运算的概念和规律。其次，教师可以在教学过程中，以问题为引导，帮助学生理解和掌握数与运算的知识。例如，通过解析问题的解决过程，解释算法的运用，使学生了解数与运算的技能。最后，教师可以在教学的后期，设计一些更具挑战性的问题，检验和提升学生的学习成果。例如，通过设计需要综合运用数与运算知识解决的复杂问题，检验学生对数与运算知识的掌握情况。

（二）实践中遇到的挑战与对策

在基于问题化学习的数与运算教学实施过程中，仍然存在一些挑战：首先，如何有效地设计问题是一大挑战。问题的设计需要能够吸引学生的兴趣，促使他们主动参与到学习中，同时还要能够触及重要的数学概念和技能。设计这样的问题需要教师具备丰富的数学知识和教学经验，而这对一些教师来说是一大挑战。对此，我们采取的策略是在教师专业发展中注重数学知识和教学技能的培养，同时鼓励教师进行教学反思和共享，以提升问题设计的质量。其次，如何在课堂教学中有效地实施问题化学习也是一大挑战。在问题化学习的过程中，教师需要从传统的知识传授者转变为学生学习的引导者，而这对许多习惯于传统教学模式的教师来说是一大挑战。对此，我们采取的策略是通过教师培训和示范课，向教师展示问题化学习的教学模式，帮助他们理解和掌握问题化学习的理念和技巧。再次，如何评价学生的学习效果也是一大挑战。问题化学习强调学生的主动性和创造性，而这往往难以通过传统的笔试方式进行评价。因此，我们需要设计出新的评价方式，如项目评价、过程评价等，以全面、公正地评价学生的学习效果，这需要我们在评价理念和技术上有所突破，而这对一些教师来说也是一大挑战。对此，我们采取的策略是在教师培训中注重评价理念和技术的培养，同时鼓励教师尝试和分享新的评价方式。最后，如何处理学生在问题化学习中的困惑和挫折也是一大挑战。问题化学习强调学生通过解决问题自主学习，但在这个过程中，学生可能会遇到各种困难，甚至产生挫折感。如何在这种情况下，既能维持学生的学习积极性，又能帮助他们克服困难，是我们需要考虑的问题。对此，我们采取的策略是，在教学设计中，尽量确保问题的难度适中，不至于让学生感到无法攻克。同时，我们也鼓励教师在课堂上为学生提供适时的引导和帮助，帮助他们在解决问题的过程中找到方向。此外，我们也尝试建立起一种支持性的学习环境，让学生知道，遇到困难并不是坏事，反而是学习的一个重要部分。我们鼓励学生分享自己在解决问题过程中的困惑，同时也鼓励其他学生为他们提供帮助。这样，学生就可以在互助和共享的氛围中实现共同成长。

五、基于问题化学习的数与运算主题大单元教学活动设计

（一）教学活动的目标、结构与流程设计

设计基于问题化学习的数与运算大单元的教学活动，我们需要以一个系统的视角来安排和设计学习过程。以下是一个大致的教学活动设计思路：

首先，明确教学活动的目标。在本大单元中，我们的目标是让学生全面理解和掌握整数加减法的规则，并能够应用这些规则解决实际问题。例如，我们希望学生能够理解，对两个正整数来说，如果被减数比减数大，结果是正数；反之，结果为负数。此外，我们还希望学生能够了解加法和减法在很多情况下是可以互换的，例如，5+3=8与8-3=5表达的是同样的数学关系。

其次，设计大单元教学活动的结构。在我们设计的数与运算大单元中，我们将教学活动分为三个阶段：启发阶段、探索阶段和总结阶段。启发阶段，教师通过一个生活中常见的问题启发学生，例如：“如果你有10个苹果，你给朋友3个，你还剩下多少个？”然后让学生通过讨论或尝试自己解决这个问题。在探索阶段，学生开始正式学习整数的加减法规则，同时尝试用所学的规则解决更多的实际问题。在总结阶段，学生会回顾和总结他们在这个大单元中学到的知识和技能，同时分享他们解决问题的经验和心得。

最后，设计教学活动的流程。在我们的教学活动中，每个阶段都有明确的任务和目标，并且这些任务和目标都是围绕我们的教学目标进行设计的。例如，在启发阶段，教师的任务是激发学生的学习兴趣和好奇心；在探索阶段，学生的任务是学习和掌握新的知识和技能；在总结阶段，教师和学生的任务是共同回顾和总结学习过程，提高学习效率。

通过这样的设计，我们可以保证学生在大单元教学活动中能够系统地学习和掌握数与运算的知识，同时也能通过问题化学习的方式，提高他们的问题解决能力和创新能力。

（二）活动中的问题设计与解决策略

在基于问题化学习的数与运算大单元的教学活动设计中，活动中的问题设计与解决策略显得尤为重要。这些问题不仅需要与大单元的主题紧密相关，还需要符合学生的认知水平并能够引导学生深入思考和探究。

在问题设计上，我们强调问题需要紧扣数与运算的核心内容，同时具有实际情境，让学生在解决问题的过程中感受数学的实用性和趣味性。例如，在整数的加减法的学习中，我们可以设计这样一个问题：“小明的妈妈给了他10元钱，他去书店买了一本5元的书，然后去商店买了2个2元的铅笔，现在他还剩下多少钱？”这个问题旨在将整数的加减运算和购物的实际情景相结合，让学生在解决实际问题的同时理解和掌握整数的加减法。

在解决策略的设计上，我们鼓励学生采取多种解决策略，比如可以通过画图、列算式或者直接计算等方式来解决问题，从而让学生更全面及深入地理解整数的加减法。同时，我们也鼓励学生进行合作学习，让他们在小组内部分享和讨论各自的解决策略，提高他们的思考能力和合作能力。