葉鴻琳
落實立德樹人根本任務(wù),培育學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng),關(guān)鍵在課堂教學(xué)的改革。以本次高中課程改革為例,“重視以學(xué)科大概念為核心,使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化,以主題為引領(lǐng),使課程內(nèi)容情境化,促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實”,是本次高中課程改革的重要目標(biāo),從中可以窺探未來小學(xué)數(shù)學(xué)課程改革的方向,即以學(xué)科“大觀念”為引領(lǐng)的“單元整體教學(xué)”研究。而關(guān)于“大觀念統(tǒng)領(lǐng)下單元整體教學(xué)”的實踐研究在天津已經(jīng)進(jìn)入第4年,從2019年的加減法到2022年的乘除法,我們團(tuán)隊以計算教學(xué)為切入點,對單元整體教學(xué)中“大觀念的確定”與“實施策略”進(jìn)行了初步探索與反思。
伴隨研究的深入,我們更加堅信“重視知識結(jié)構(gòu)的力量,重視理解水平的刻畫,關(guān)注遷移的路徑”對于數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的落實具有重要的意義與作用,其中數(shù)學(xué)學(xué)科本身的“代表性概念”的建立,以及概念與概念之間聯(lián)系的建立對于學(xué)生整體把握學(xué)科知識體系具有關(guān)鍵作用。因此,從知識本質(zhì)的宏觀視角下對單元內(nèi)容進(jìn)行整合與重構(gòu),凸顯結(jié)構(gòu)的力量,從TUK目標(biāo)評估的微觀視角下進(jìn)行活動設(shè)計,清晰呈現(xiàn)認(rèn)知表征,從而促進(jìn)理解與遷移的發(fā)生,提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。
一、單元整體教學(xué)重視核心概念的自主建構(gòu)
隨著“大觀念統(tǒng)領(lǐng)下的單元整體教學(xué)”研究的深入,關(guān)注知識本質(zhì)的內(nèi)在結(jié)構(gòu),整體遷移認(rèn)知策略,重視學(xué)生理解水平的刻畫,促進(jìn)自主學(xué)習(xí)能力的提升,成為當(dāng)前小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)方式改革的新方向。特別是小學(xué)階段一些“代表性概念”的建立,以及建立概念與概念之間的聯(lián)系,對于學(xué)生整體把握學(xué)科知識體系與主動遷移認(rèn)知經(jīng)驗具有關(guān)鍵作用。一方面,從廣義的視角來看數(shù)學(xué)學(xué)科的概念、思想、方法都可以稱之為“大觀念”;另一方面,“大觀念”也可以狹義地理解為“代表性概念”或“核心概念”,因為“如果一門學(xué)科有某些特色概念可以代表它,那么徹底地理解這些概念就等于獲得整個學(xué)科的知識;如果一門學(xué)科的知識是按照某些模式而組織,那么完全理解這些模式,足以使得許多符合學(xué)科設(shè)計的特定要素變得清晰?!币虼?,可以說“代表性概念”的理解與遷移是推動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的關(guān)鍵因素,是學(xué)生在面對陌生、復(fù)雜問題時所表現(xiàn)出的尋求解決問題策略的能力,這種能力就是我們所認(rèn)同的自主學(xué)習(xí)能力,就是數(shù)學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。因此,單元整體教學(xué)應(yīng)重視核心概念自主建構(gòu)的過程,關(guān)注核心概念理解與遷移的路徑。
二、核心概念內(nèi)在結(jié)構(gòu)支撐理解與遷移
以人教版五年級數(shù)學(xué)上冊第一單元《小數(shù)乘法》為例,從運算教學(xué)的角度思考“小數(shù)乘法”教學(xué),“運算意義”一定是核心概念,因為基于運算的意義可以形成多樣化的“算法”,而支撐不同“算法”的“算理”又會回歸到相同的運算意義,所以搭設(shè)“整數(shù)、小數(shù)”乘法意義理解與遷移的路徑是本單元教學(xué)的核心任務(wù)。
現(xiàn)實中雖然“小數(shù)乘法的意義”是單元教學(xué)中的核心概念,但在實際教學(xué)中教師很可能更關(guān)注學(xué)生是否能正確進(jìn)行計算,而忽視組織學(xué)生感悟運算意義的活動。在原始學(xué)習(xí)路徑中從“整數(shù)乘法”到“小數(shù)乘整數(shù)”,可以通過“乘法就是求幾個相同加數(shù)和的簡便運算”的本質(zhì)進(jìn)行類推遷移。但在從“小數(shù)乘整數(shù)”到“小數(shù)乘小數(shù)”階段,學(xué)生很可能會因第二個因數(shù)是小數(shù)產(chǎn)生認(rèn)知偏差,從而可能無法進(jìn)行類推遷移,降低對“小數(shù)乘法”的理解水平。究其內(nèi)因是對“小數(shù)意義”的理解不足,不能從單位度量的角度理解乘法運算。因此,面對像“0.1×0.1=?”這樣的問題,學(xué)生只能通過不完全歸納法或合情推理得到其結(jié)果是0.01,而不能從本質(zhì)上理解0.1×0.1是單位細(xì)化的結(jié)果。
因此,在進(jìn)行本單元整體教學(xué)時,需要在“小數(shù)乘整數(shù)”與“小數(shù)乘小數(shù)”兩個學(xué)習(xí)主題之間新增“整數(shù)乘小數(shù)”的學(xué)習(xí)主題,可以通過證明“一個不等于0的數(shù)乘大于1(或小于1)的數(shù),積比原數(shù)大(或?。钡膶W(xué)習(xí)活動,在驗證猜想的過程中將對“小數(shù)乘整數(shù)”的認(rèn)知拓展到“整數(shù)乘小數(shù)”,同時借助數(shù)形結(jié)合思想加深學(xué)生對“計數(shù)單位與運算意義”的感悟,為后繼學(xué)習(xí)“小數(shù)乘小數(shù)”搭設(shè)新的認(rèn)知路徑。
三、核心概念的建構(gòu)需要從“知道”走向“理解”
單元整體教學(xué)中對核心概念的教學(xué)需要厘清理解與知道的區(qū)別。舉個例子,學(xué)生能正確并熟練計算小數(shù)乘法,能否證明他們理解了小數(shù)乘法,或者說我們是否能單純地通過計算的正確率、速度、靈活度等評估學(xué)生的理解水平?
比如,現(xiàn)行教材中“小數(shù)乘小數(shù)”部分,在主題圖中有兩個學(xué)生提出了問題。
很明顯這兩個問題的答案停留在“知道”層面。在以前的教學(xué)中,我們時??吹綄W(xué)生可以想到運用積的變化規(guī)律進(jìn)行轉(zhuǎn)化,甚至很可能通過在小數(shù)乘整數(shù)時強化算法,學(xué)生能獨立解決。學(xué)生也能在本課后歸納出小數(shù)乘法可以轉(zhuǎn)化成整數(shù)乘法,從而建立小數(shù)乘法與整數(shù)乘法之間的聯(lián)系。但這種聯(lián)系能否促進(jìn)學(xué)生理解水平的生長?實際上這種生長很可能是“知道”的擴(kuò)展,并不是“理解”的生長。造成這種傾向的問題在于評估的指向,因此,在進(jìn)行單元整體研究時,教師需要首先確定“學(xué)生需要的理解是什么”和“學(xué)生會理解到什么水平”,即:在運算的學(xué)習(xí)中,運算的意義、算理與算法、運算的性質(zhì)與規(guī)律是穩(wěn)定的,因此,在遇到新學(xué)習(xí)情境中,需要尋找相關(guān)的代表性概念,并進(jìn)行關(guān)聯(lián),從而解釋新問題。
四、核心概念的遷移需要從“近點”走向“遠(yuǎn)點”
其實重視學(xué)生在認(rèn)知時的遷移能力,并不是單元整體教學(xué)獨有的特征,但單元整體教學(xué)是唯一將遷移能力作為教學(xué)目標(biāo)的一種教學(xué)。評估學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)可以從結(jié)構(gòu)、理解、遷移三個維度進(jìn)行測量,“學(xué)科內(nèi)部結(jié)構(gòu)”是相關(guān)概念組成的知識串或者是知識群,它的數(shù)量是有限的?!皩Ω拍畋旧砑捌渲g聯(lián)系的理解水平”和“學(xué)習(xí)時所發(fā)生的對已有理解的遷移”是兩個隱性的變量,特別是遷移能力在常規(guī)評估中很難刻畫,更容易為了追求遷移的效率而產(chǎn)生偏差,如下圖所示。
依據(jù)教學(xué)心理學(xué)原理,在日常教學(xué)中教師習(xí)慣運用“溫故而知新”的策略,通過課前導(dǎo)入階段的復(fù)習(xí)喚醒學(xué)生已有的相關(guān)認(rèn)知經(jīng)驗,助推新知的遷移。比如,學(xué)生可以通過對小數(shù)乘整數(shù)的復(fù)習(xí),自主遷移嘗試?yán)斫庑?shù)乘小數(shù)的問題,但在小數(shù)除法時,很多學(xué)生在學(xué)習(xí)完除數(shù)是整數(shù)的除法后,卻不能有效建立與除數(shù)是小數(shù)的除法之間的遷移路徑。產(chǎn)生這種遷移差異的原因在于這種服務(wù)一節(jié)課知識點的遷移屬于“近點遷移”方式,它主要服務(wù)于解決單一問題的遷移,在降低學(xué)生遷移難度的同時,也削弱了整體性遷移的力量。這種過于優(yōu)化的遷移路徑,在提高遷移效率的同時,限制了學(xué)生遷移能力的成長。而教師期待的遷移其實是一些超越學(xué)習(xí)內(nèi)容的遷移,比如研究路徑、研究方法、研究工具的遷移,可以理解為“遠(yuǎn)點遷移”,這種遷移能力是學(xué)生解決后續(xù)陌生問題的關(guān)鍵能力。
因此,在單元整體教學(xué)視角下的運算教學(xué),是基于對數(shù)的認(rèn)識和對運算本質(zhì)的理解,用相似的研究路徑整體考慮小學(xué)一至六年級運算教學(xué)的單元架構(gòu),在設(shè)計單元教學(xué)時,一方面強調(diào)對新問題的追本溯源和未知問題的潛在聯(lián)系,另一方面強調(diào)在面對新問題時學(xué)生多樣化和個性化的感悟與體驗,是在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)本質(zhì)聯(lián)系,進(jìn)而進(jìn)行遷移路徑的優(yōu)化。舉個例子,對整數(shù)乘法、小數(shù)乘法、分?jǐn)?shù)乘法,學(xué)生的認(rèn)知建構(gòu)過程應(yīng)該是相似的,研究方法更是可以遷移的,同理,乘法的學(xué)習(xí)與除法認(rèn)知過程也應(yīng)該是可以遷移的,這種“整體遷移”不再將視角局限于某一個知識點與另一知識點之間的聯(lián)系,而是超越知識的學(xué)法遷移。
(左毓紅)