吳玫瑰
“做”和“學”是“學習實踐”不可分割的兩個方面,因此,學習不僅包括“做”,同時也包括“學”;不僅包括技能,更包括對知識的深度理解。這類實踐不是觀察,也不是只動手,不是去做出來就行了,這類“行動”或“制作”帶有思考、假定、概念性質(zhì)的,是動手動腦,整合技能、態(tài)度的行動。并且在真實世界中解決問題是多樣的實踐組合而不是一組孤立的探究流程。在真實世界中,從來就不存在單一地看待問題和處理問題的方法,所以解決問題的具體方法也是多樣的。學生的親身實踐和解決問題的多樣實踐組合必然造就學習的可持續(xù)性,但同時,學生如何在與他人交流時把自己的“做法”,也就是自己的學習實踐呈現(xiàn)給他人,就必然要求其把思維過程借助一定的媒介讓他人能夠看得見、聽得懂,這就是思維可視化。
自2001年第八次課程改革以來,教學過程中教師的教學方式和學生的學習方式有了很大的轉(zhuǎn)變,老師們也在實踐過程中進行修正和深化,但細觀課堂教學,仍有一些不盡如人意的方面。
學生對數(shù)學問題的探究是觀察、實踐、思考、推理、建模等一系列活動,而在實際的教學中,老師往往在學生進行探究時追著學生滿堂問,從而把探究活動“問”得分崩離析,學生的思維被老師無情地打斷,也就失去了體驗探究的完整性;還有的在需要學生充分表達意見時不合時宜地進行引導,特別是在有些學生表達不完整、不嚴密時,粗暴地打斷學生的發(fā)言,不能真正發(fā)現(xiàn)學生在探究過程中的思維難點和痛點。問題過度分解的方式一方面剝奪了學生根據(jù)已有的經(jīng)驗進行自主探究的意愿,學生只能順從教師的意愿進行被動的接受;另一方面限制了學生探究的策略、路徑和方法的自主性。
在學習過程中,學習的主導權依然被部分基礎好、思維活的學生所把控,一小部分基礎薄弱的學生依然被排除在主動學習之外,他們更多的是被動地接受來自優(yōu)秀學生的想法(特別是在小組合作學習的過程中),在他們根據(jù)自身的經(jīng)驗進行探究還未完成之時,學習探究活動就已經(jīng)被終止(或由于優(yōu)秀學生的完成而被提前終止),這必然就形成了這部分學生被動接受的局面,長此以往,這部分學生將很難形成良好的數(shù)學認知結(jié)構(gòu),其外在表現(xiàn)就是學習過程中總有一些環(huán)節(jié)感覺銜接不上,從而造成其學習障礙。
其表現(xiàn)主要體現(xiàn)在兩個方面:一是表達成果的形式單一,主要還是以語言表達為主,而語言表達并不易吸引學生的無意注意,所以很難引起其他學生的共鳴;二是表達成果只注重結(jié)論,而往往忽視了學生的探索過程,對學生是如何進行數(shù)學抽象、邏輯推理、數(shù)學建模,以及學生如何克服學習障礙等思維品質(zhì)和探索精神不甚關注。這些對學生如何進行個性化學習,以及如何讓學生獲得成功的體驗就無法精準地把握。
數(shù)學學科的本質(zhì)問題往往是比較抽象、深奧的,對小學生而言,這種沒有生活背景的問題不利于調(diào)動他們學習的積極性和主動性,因此就需要將本質(zhì)問題轉(zhuǎn)化為適合特定年齡段的學生感興趣的問題,這就是驅(qū)動性問題。能否激發(fā)學生的高階思維、能否提供問題化的組織結(jié)構(gòu)是判斷一個驅(qū)動性問題好不好的兩個重要標準。一個好的驅(qū)動性問題就像給學生打開了潘多拉魔盒,為他們提供了一個廣闊的、多向的探索空間。它既能激發(fā)學習者學習的內(nèi)在學習動力,也能激發(fā)學生自我系統(tǒng),提綱挈領地指出自我探究的方向。那么,如何設計驅(qū)動性問題呢?
1. 驅(qū)動性問題的設計要基于學生學習背景
首先是學習材料,也就是教材,編者是按數(shù)學知識結(jié)構(gòu)來編排的,而數(shù)學知識結(jié)構(gòu)是屬于學科教育的問題;其次是學情,也就是學生已有的知識、經(jīng)驗及年齡特征等,它除了數(shù)學知識外,還有學生心理方面的問題。對學生而言,學習不但要以原有的數(shù)學知識為基礎,更要符合其心理特點,也就是在要達到學科教育所規(guī)定的要求與其原有的數(shù)學認知結(jié)構(gòu)之間有多大的距離;并且原有的認知結(jié)構(gòu)是否能支撐其學習新的數(shù)學知識,用俗話來說就是能不能“讓學生跳一跳的情況下摘到果子”。同時,已有數(shù)學認知結(jié)構(gòu)對學生學習而言是起正遷移,還是起負遷移的作用等,這些都是在設計驅(qū)動性問題時需要加以考慮的。
2. 驅(qū)動性問題要基于學生的已有經(jīng)驗
本質(zhì)問題只有適合學生的心理特點才有其存在的更大價值,因此,要把本質(zhì)問題融入具體情境中,以驅(qū)動學生思考。如在設計教學“摸球游戲”(北師大版四年級上冊)時,如何滲透“數(shù)據(jù)分析觀念”這一本質(zhì)問題呢?
本節(jié)課的本質(zhì)問題是“提高學生數(shù)據(jù)分析意識”,其實現(xiàn)路徑是“通過對概率的定性描述”。這個問題對學生來說是比較抽象和模糊的,因此,要結(jié)合學生的特點和經(jīng)驗進行轉(zhuǎn)化,找到學生感興趣的情境;然后再考慮對學生的挑戰(zhàn)難度并進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)。基于這樣的思考,可以把本質(zhì)問題通過與學生已有的經(jīng)驗建立聯(lián)系,設計了“摸球游戲”這一具體情境,從而提煉出了驅(qū)動性問題。
【具體情境】四個箱子,分別裝有10個白球、10個黃球、5個白球5個黃球、2個白球8個黃球,球的大小、形狀都一樣,只是顏色不一樣。
【驅(qū)動性問題】標簽被打亂了,能幫這些標簽回到相應的箱子上嗎?
最后引導學生統(tǒng)計摸球?qū)嶒炛懈鞣N顏色的球被摸到的次數(shù),從而得出結(jié)論。
學習實踐中“做”和“學”的不可分割性,決定了“數(shù)學活動”是學生學習的媒介。只有在活動中,學生才能習得技能,才能深度理解,因此,設計適合學生的“數(shù)學活動”,并且對此數(shù)學活動有充分的可預見性,才能對活動的要求、學生在活動中的學習障礙及給學生怎樣的學習腳手架給予充分的預估和設計。
1. 數(shù)學素材有序呈現(xiàn)
數(shù)學課程結(jié)構(gòu)嚴密,數(shù)學課堂結(jié)構(gòu)更具普適性,在教學活動中,首先考慮的是數(shù)學素材如何呈現(xiàn),特別是素材的呈現(xiàn)順序。數(shù)學素材呈現(xiàn)與學科的內(nèi)核結(jié)構(gòu)應保持一致,才能遵循學生思考問題的本質(zhì)。追求素材呈現(xiàn)的順序與課堂發(fā)展順序一致,不囿于具體的技術細節(jié),才能幫助學生思維更好生長。
北師大(版)四年級上冊“確定位置”,其核心概念是培養(yǎng)學生的“空間觀念”,本課時主要是讓學生用數(shù)對來表示二維空間中“點”的位置。從培養(yǎng)學生的“空間觀念”出發(fā),那么本節(jié)課應該要溝通從一維空間到三維空間的關系,讓學生在知識體系中去感受空間維度的變化及表示方法的差異。因此,可以對學習素材進行如下處理:
首先在復習環(huán)節(jié),提供并引導學生探究“全班同學排成一排,從左往右,A同學可以用幾表示?”也就是從一維空間入手,讓學生感受一維空間只要用一個數(shù)字就可以確定“點”的位置。然后在新課環(huán)節(jié),提供并引導學生探究“在班級中,怎樣表示A同學的位置?”通過探究,讓學生感受二維空間需要用數(shù)對才可以確定“點”的位置。最后在延伸環(huán)節(jié),提供“懸掛在教室中的一個小球,又如何表示它的位置呢?”在思考過程中,讓學生感受在三維空間要確定“點”的位置,用兩個數(shù)字的數(shù)對已經(jīng)不夠了,進一步激發(fā)學生后續(xù)學習的興趣。
這樣的呈現(xiàn)順序,既符合學生的認知規(guī)律,也符合知識本身的邏輯順序,同時抓住了單元的核心概念,對學生進行深度探究提供良好的支持。
2. 設計適當活動要求
學生在進行數(shù)學活動的過程中,必須要有一定的規(guī)范和流程,才能有效地保證數(shù)學活動的順利進行,而且這種規(guī)范和流程最好是通過引導,讓學生自主制定,這樣才更有利于學生在活動中共同遵守。
在北師大(版)四年級上冊“摸球游戲”中,通過教師的引導,學生逐步梳理出進行摸球的游戲規(guī)則:①每次只能摸一個球,看完顏色放回搖勻,每個箱子摸十次。②輪流摸一個箱子,每組的小組長負責用“正”字法記錄。③摸球的過程中,可以站起來討論,但是要用一級聲音,不影響別組同學的操作。④摸完球討論得出結(jié)論,組長負責跟老師匯報你們的數(shù)據(jù),其他同學端正地坐好。
在后續(xù)的活動過程中,學生的活動得以順利開展。
3. 充分預估學習障礙
造成學生學習障礙的因素是多方面的,既有學生心理方面的,也有數(shù)學知識本身的因素。在這里,我們主要探討的是由于數(shù)學問題的變幻莫測、學生非科學的知識結(jié)構(gòu)等因素,催生了學生數(shù)學學習思維障礙,思維活動受阻,如思維方向不明、思維卡殼等而引發(fā)的思維障礙。如在“摸球游戲”中,小概率事件出現(xiàn)可能是造成學生學習障礙的主要因素,對此,我們應該有充分的應對措施。
摸球的不確定性就造成了其結(jié)果可能出現(xiàn)小概率事件,在“2個白球8個黃球”的箱子里摸出了“5次白球和5次黃球”的情況,從而造成了學生對摸球結(jié)果的質(zhì)疑,對這種情況,我們在活動預設時就應該有充分的預估和應對方法:其一,可以讓該組學生再摸10次;其二,可以觀察全部小組對這個箱子的摸球情況;其三,可以把全部小組對這個箱子中摸出白球和黃球的次數(shù)進行合計,然后得出結(jié)論。
對學習障礙進行充分的預估,既可以精準地為學生提供必要的學習腳手架,讓學生的數(shù)學探究活動真正走“深”,又可以減少教學過程中意外的發(fā)生,讓學生的生成性資源為我所用。
讓學生學習路徑可視化,就是把數(shù)學學習的過程、思考的路徑表達出來,展示出自己的思維成果。對學生數(shù)學學習而言,首先要讓學生能夠借助一定的腳手架來表達自己的思維成果,然后在與小組和全班同學的交流中修正和完善思維成果,最后在舉一反三中豐富思維成果。通過這些可視化思維學習路徑,幫助學生展露出思維的軌跡,引發(fā)學生深層次的思考,促進學生深度學習。
1. 獨立思考“做數(shù)學”
學生的學習首先是建立在自我獨立思考的基礎上的,是既“動手”又“動腦”的活動,而要讓學生動手操作,就需要借助一定的腳手架,在小學階段比較常用的就是“學習單”;而動腦則需要學生根據(jù)動手的情況進行數(shù)學的思考,這就需要通過“核心問題”或“問題串”把學生的外在動作與內(nèi)部思維有效鏈接,從而深刻理解知識本質(zhì)和意義。
在學生已經(jīng)理解了分數(shù)乘分數(shù)的意義之后,教學“分數(shù)乘分數(shù)”方法,其核心問題是讓學生理解“計數(shù)單位的變化”。以北師大版小學數(shù)學五年級下冊教材為例,學生在計算“3/4×1/4”時,先讓學生“畫一畫”(分兩步:第一步先表示出3/4;第二步表示出3/4的1/4),接著讓學生思考“哪一部分是表示3/4的1/4”,最后讓學生根據(jù)畫的結(jié)果試著計算。(見下圖)
通過學習單讓每位學生都參與到學習活動中,這種參與讓每一位學生都進行自主的、有目的的操作、觀察、比較與分析,充分調(diào)動起學生的各種感官,學生通過操作將抽象的數(shù)學知識轉(zhuǎn)化為具體的、可見的形象思維,而在操作過程中,又把外顯的動作過程轉(zhuǎn)化為內(nèi)隱的數(shù)學語言或內(nèi)化為智力思維,不但使學生的外顯動作與內(nèi)隱語言搭建了溝通的橋梁,實現(xiàn)了數(shù)學知識的主動建構(gòu),而且使學生積累了解決問題的基本活動經(jīng)驗,發(fā)展了數(shù)學思維。
2. 交流討論“說數(shù)學”
學生在自主探索過程中積累了數(shù)學活動經(jīng)驗,但由于受其知識經(jīng)驗、思維水平等因素的影響,在這一過程所習得的知識,可能是正確的認識,也可能存在偏差。而通過在小組和全班中進行交流討論,首先能修正和完善自己所習得的知識,打通自主探索時思維的難點、痛點和堵點,使習得的知識準確而豐滿;其次是把自己所習得知識的思維過程,通過學習單展示給大家,進一步把內(nèi)化的數(shù)學知識通過語言外顯為動作,使得兩者進一步融合;最后再參與交流討論的過程,能夠進一步明辨真理,吸收他人的有益成果,不斷豐富對數(shù)學知識的認識。
如在“分數(shù)乘分數(shù)”教學中,學生通過“畫一畫”“算一算”之后,及時引導學生在小組和全班中交流討論“你是如何通過分一分來進行計算的”。學生就必須結(jié)合“圖”與“式”進行解釋,在表達的過程中,就容易暴露出思維上的痛點,而這樣的思維痛點在數(shù)形結(jié)合中又是易于被學生所理解的,那么它就不會再成為后續(xù)學生學習的堵點。因此,通過交流討論能夠使學生進一步明確數(shù)學邏輯,發(fā)展其推理能力。
3. 舉一反三“思數(shù)學”
單個數(shù)學事實是不利于學生找到數(shù)學本質(zhì)的,那也就不利于學生建立數(shù)學模型。那么在學習過程中,學生需要通過積累的數(shù)學活動經(jīng)驗,把多個的數(shù)學事實去偽存真,逐步抽象、推理,從而建立數(shù)學模型。因此,在學生理解掌握了“3/4×1/4”后,進一步讓學生根據(jù)剛才獲得的經(jīng)驗試做:
學生在試做的過程中,進一步體驗“分子相乘,分母相乘”的方法,然后引導全班同學思考討論“為什么要分母相乘和分子相乘?”。使學生不斷加深對分數(shù)乘分數(shù)的認識:每次的細分都會引起分數(shù)單位的變化和所取份數(shù)的變化。而每一小份(即分數(shù)單位)是分母的乘積,所取的份數(shù)是分子的乘積。這樣就把分數(shù)乘分數(shù)的本質(zhì)“分數(shù)單位的累加”不斷揭示出來,同時算理與算法也在數(shù)形結(jié)合中統(tǒng)一了起來,讓學生建立了分數(shù)乘分數(shù)的數(shù)學模型。
總之,我們需要根據(jù)數(shù)學知識結(jié)構(gòu)的特點和學生的數(shù)學認知結(jié)構(gòu),通過多種形式設計融入了學生的情感需求的驅(qū)動性問題,讓學生在驅(qū)動性問題的指引下,盡可能像真正的學科專家那樣進行思考和實踐,讓學生在數(shù)學探究活動中,以高階思維帶動低階思維,并且通過可視化的成果把學習過程表達出來,從而促進學生的學習實踐真正走“深”。