作者簡介:陳璐(1992~),女,漢族,江蘇揚(yáng)州人,南京市瑞金路小學(xué),研究方向:數(shù)學(xué)教學(xué)。
摘? 要:學(xué)生是自身的創(chuàng)造者,面對(duì)一切面臨的事物都有自己的理解和見地。學(xué)習(xí)中,通過在關(guān)聯(lián)的方法在“建構(gòu)、解構(gòu)、重構(gòu)和驗(yàn)構(gòu)”的探索過程,給學(xué)生培養(yǎng)關(guān)聯(lián)的意識(shí),在結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)奧秘、建立模型意識(shí)、促成認(rèn)知結(jié)構(gòu)化的養(yǎng)成。
關(guān)鍵詞:關(guān)聯(lián);模型意識(shí);認(rèn)知結(jié)構(gòu)化
中圖分類號(hào):G424??? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A??? 文章編號(hào):1673-8918(2024)10-0077-04
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中的課程理念中的一點(diǎn)就是“設(shè)計(jì)體現(xiàn)結(jié)構(gòu)化特征的課程內(nèi)容”,并提出課程內(nèi)容組織的重點(diǎn)是“對(duì)內(nèi)容進(jìn)行結(jié)構(gòu)化整合,探索發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的路徑”。而整合的目的是讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識(shí)的體系,讓學(xué)生學(xué)會(huì)用全局觀去對(duì)待數(shù)學(xué)——了解數(shù)學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生與來源、結(jié)構(gòu)與關(guān)聯(lián)、價(jià)值與意義,從而養(yǎng)成認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)化,對(duì)未來的學(xué)習(xí)產(chǎn)生支撐意義。本研究是聽了吳玉國特級(jí)教師的《自然數(shù)的奧秘》一課之后的感悟和反思——通過關(guān)聯(lián)的方法,讓學(xué)生在“建構(gòu)、解構(gòu)、重構(gòu)和驗(yàn)構(gòu)”的探索中,感悟數(shù)學(xué)知識(shí)形成的貫通,培養(yǎng)模型意識(shí),促成學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)知的結(jié)構(gòu)化。
一、 在關(guān)聯(lián)中促“學(xué)習(xí)認(rèn)知結(jié)構(gòu)化”的策略
(一)建構(gòu):跨知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì),在關(guān)聯(lián)中建立不同學(xué)習(xí)內(nèi)容探究的統(tǒng)一
這里的建構(gòu)是指關(guān)聯(lián)不同數(shù)學(xué)內(nèi)容,通過關(guān)聯(lián)的方法主動(dòng)建立起內(nèi)容的統(tǒng)一探究思路的結(jié)構(gòu)框架。
學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解和掌握并不是一踐而就的,而是需要一節(jié)課接著一節(jié)課或分階段多次地接觸學(xué)習(xí)才能逐漸獲得。因此,教師對(duì)教材中核心知識(shí)的教學(xué)應(yīng)該立足于整體視角,重點(diǎn)關(guān)注不同年級(jí)或?qū)W段教學(xué)內(nèi)容之間的連貫性,通過設(shè)計(jì)提前孕伏、適時(shí)滲透,為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
【教學(xué)片段】
師:下面我們上什么樣的內(nèi)容,你們知道嗎?
齊答:和的奇偶性(出示課題:自然數(shù))
師:你們想的題目和我的不一樣。我們今天是要來上自然數(shù)的。什么是自然數(shù)啊?
師:我能這樣表示自然數(shù)嗎?兩個(gè)方框可以用2,可以嗎?這樣的表示方法還有很多,這叫自然數(shù)。12345678910我們先討論前面的1~10的,看,這一組10個(gè)人,這一組10個(gè)人,這一組10個(gè)人,1~10是不是多???在生活中1~10這10個(gè)數(shù)字用處好大??!今天就來學(xué)自然數(shù)。
雖然課的重點(diǎn)是學(xué)習(xí)“和的奇偶性”,但是卻從認(rèn)識(shí)數(shù)開始,喚起學(xué)生對(duì)數(shù)探究的情趣、認(rèn)識(shí)數(shù)的規(guī)律。這樣一來,就為本節(jié)課學(xué)習(xí)“規(guī)律”的認(rèn)識(shí)奠定基礎(chǔ)。
其實(shí),像這樣可以在不同年級(jí)或不同學(xué)段進(jìn)行縱向貫通和關(guān)聯(lián)的核心知識(shí)還有很多。比如“商不變的性質(zhì)”就為后續(xù)“分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì)”和“比的基本性質(zhì)”的學(xué)習(xí)打下重要的基礎(chǔ)?!吧滩蛔兊男再|(zhì)”在整數(shù)除法、小數(shù)除法以及分?jǐn)?shù)除法中的應(yīng)用也一脈相承,使諸多不同的除法運(yùn)算具有了共性。
1. 在新舊知識(shí)中探尋知識(shí)探究框架的統(tǒng)一性
因此在教學(xué)數(shù)學(xué)概念時(shí),新的數(shù)學(xué)概念應(yīng)該作為學(xué)過的數(shù)學(xué)概念的擴(kuò)展自然地展開。教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)常問自己:“這個(gè)知識(shí)與我以前學(xué)過的知識(shí)有什么相同?有什么不同?”“今天學(xué)習(xí)的內(nèi)容和以前學(xué)過的內(nèi)容有聯(lián)系嗎?有怎樣的聯(lián)系?”等。
2. 在關(guān)聯(lián)中突出核心概念的學(xué)習(xí)
例如,在教學(xué)“規(guī)律和運(yùn)算”等概念時(shí),教師應(yīng)當(dāng)想辦法讓學(xué)生而且還在不同單元的知識(shí)之間尋求一致,在不同領(lǐng)域的知識(shí)之間尋求一致,再基于知識(shí)的本質(zhì)特征,從整體架構(gòu),讓學(xué)生自主建構(gòu)同一類知識(shí)學(xué)習(xí)的形式化的數(shù)學(xué)知識(shí)體系,幫助學(xué)生更好地理解其他概念,發(fā)展學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實(shí)生活的意識(shí)和能力。
(二)解構(gòu):對(duì)比梳理,在關(guān)聯(lián)中對(duì)不同學(xué)材進(jìn)行優(yōu)化
這里的解構(gòu)是指在建立知識(shí)框架結(jié)構(gòu)之后,對(duì)建構(gòu)框架的解析。
針對(duì)課堂中的問題和知識(shí),每個(gè)學(xué)生的接受程度不一樣,教師需要隨時(shí)了解學(xué)生接受和理解知識(shí)的。這就需要學(xué)生在課堂中有不斷地生成,不斷地反饋,讓學(xué)生生成性的學(xué)材也成為教學(xué)資源的供體,并在不同學(xué)材之間對(duì)比發(fā)現(xiàn)共通之處,從而解析出模型的架構(gòu)。
【教學(xué)片段】
師:數(shù)相加的話,會(huì)有什么特征呢?(組長來拿黑板,討論開始)
匯報(bào)要求:重復(fù)的拿下來,差不多的拿下來。
師:奇數(shù)加偶數(shù)是什么?(奇數(shù))奇數(shù)加奇數(shù)等于?(偶數(shù))偶數(shù)加偶數(shù)等于?(偶數(shù))
(學(xué)生出示“圖、例子、文字”解釋)
師:大家不約而同地給你掌聲,我作為同學(xué)的話,你舉了3個(gè)方塊,那你為什么不舉1個(gè)方塊呢?
師:在腦子里閉上眼睛想一想,這個(gè)奇數(shù)就是1???(不是)
師:這個(gè)偶數(shù)是不是就2?。磕阆霙]想到最大的偶數(shù)???(沒有最大的)
生:原來這些奇數(shù)偶數(shù)它們代表的數(shù)好多啊!但是我能發(fā)現(xiàn)這個(gè)規(guī)律可不簡單。真有意思,奇數(shù)和偶數(shù)相加就兩種答案,一種是奇數(shù),另一種是偶數(shù)。你看多簡單??!你們覺不覺得奇怪?。?/p>
好比吳特所提倡的多交給學(xué)生“鑰匙”。這里是把交給學(xué)生的10塊小黑板比作鑰匙,就是給了學(xué)生十把鑰匙,小組學(xué)習(xí)后全班內(nèi)進(jìn)行比較交流,發(fā)現(xiàn)有幾組不一樣,讓學(xué)生自主講解。在這個(gè)講解的過程中,學(xué)生自然就會(huì)感受到知識(shí)。圖例、漢字表示等這幾種方法,在這節(jié)課上利用得比較到位。盡管是一個(gè)例題,因?yàn)榻?gòu)時(shí)候的多元表征的顯示或者學(xué)生自我習(xí)慣,“幾把鑰匙”就是多元表征,每個(gè)學(xué)生可能會(huì)用不同的鑰匙,可能是電子鎖、指紋鎖,但都能解開核心知識(shí)的大門,教師在建構(gòu)知識(shí)的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維。
1. 關(guān)注生成性學(xué)材
教學(xué)的資源應(yīng)來自學(xué)生,學(xué)生應(yīng)當(dāng)是教學(xué)資源的創(chuàng)造者,而教師是這些資源的提煉者。無論是課前還是課中,學(xué)材取材于學(xué)生,用于學(xué)生,學(xué)生在其中自己主動(dòng)發(fā)現(xiàn)矛盾,并自己尋找解決矛盾的方法。學(xué)生在使用自己帶來的教學(xué)資源中,注意力總是高度集中,大腦始終以一種驚人的聚精會(huì)神的狀態(tài)連續(xù)工作,并且一旦完成工作后就會(huì)滿臉滿意、輕松、高興,這為后續(xù)的學(xué)習(xí)作了良好的鋪墊。
2. 在關(guān)聯(lián)和對(duì)比中優(yōu)化學(xué)材
無論是多少把鑰匙,多少種表征形式,指向性的解構(gòu)目標(biāo)是一致的。每個(gè)學(xué)生都是獨(dú)立的個(gè)體,都有著自我個(gè)性表征,自然想法或者表現(xiàn)形式多樣的,教師應(yīng)尊重每個(gè)學(xué)生。但是數(shù)學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?,更是科學(xué)簡約的,所以教師需要讓學(xué)生在欣賞他人的作品中進(jìn)行自我批判,更需要在對(duì)比中完善策略和方法,從而達(dá)到解構(gòu)的最優(yōu)解。
(三)重構(gòu):深化認(rèn)知,在關(guān)聯(lián)中感悟數(shù)學(xué)思想方法的貫通
這里的重構(gòu)是對(duì)建構(gòu)和解構(gòu)所產(chǎn)生的確定模型的再塑造,既是模型的發(fā)展,也是認(rèn)知的深化。
數(shù)學(xué)教學(xué),要合理利用知識(shí)的“同化”或“順應(yīng)”,用原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)去吸收和融合新的知識(shí),及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)方法和策略,使知識(shí)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變并進(jìn)行重構(gòu)的學(xué)習(xí)過程。在學(xué)習(xí)模型的過程中,明確要解決的這是什么樣的模型,明晰這樣的模型屬于什么類的結(jié)構(gòu),在促進(jìn)模型的深化的同時(shí),形成探究的結(jié)構(gòu)化統(tǒng)一,發(fā)展學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)化。
【教學(xué)片段】
本課探究的活動(dòng)有四個(gè),分別是
活動(dòng)一:探究自然數(shù)1~10的特征。(1)你能將自然數(shù)1~10分成兩類嗎?(2)奇數(shù)、偶數(shù)是自然數(shù)的特征,你能想辦法把它的特征表示出來嗎?(3)“奇數(shù)”“偶數(shù)”能相加嗎?有什么特征?
活動(dòng)二:自然數(shù)相加(0除外),和有奇偶性規(guī)律嗎?(1)寫一寫,以10以內(nèi)的數(shù)舉例說明。(2)試一試,想出多種方法證明你的猜測。
活動(dòng)三:奇數(shù)與偶數(shù)相乘,有奇偶性規(guī)律嗎?(1)舉例說明你的發(fā)現(xiàn)?(2)組內(nèi)討論,嘗試說清楚為什么會(huì)有這樣的規(guī)律?(也可以用式子表達(dá))
活動(dòng)四:用1、2、5可以合成10,你想到了什么圖?
這節(jié)課在核心“和的奇偶性”探究中,數(shù)字探究還越來越大,大到根本沒辦法想。讓學(xué)生了解有一種數(shù)叫作基數(shù),說明五年級(jí)學(xué)的是高等數(shù)學(xué),不是初等數(shù)學(xué)。在這個(gè)學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生的數(shù)學(xué)思想方法就形成了。
探索規(guī)律重點(diǎn)是探索“和的奇偶性”,但是又不僅僅是“和的奇偶性”,從自然數(shù)到多個(gè)數(shù)相加,而是串聯(lián)起探索數(shù)的規(guī)律的思想方法。這樣一來學(xué)生感受到的不僅是數(shù)系的擴(kuò)充,更是一種數(shù)系的整理和重建(是對(duì)不同對(duì)象內(nèi)在統(tǒng)一的重建),學(xué)生對(duì)數(shù)的認(rèn)知便有了結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一和深化。
1. 多種遞進(jìn)任務(wù)活動(dòng)的建構(gòu)與解構(gòu)
單一的任務(wù)活動(dòng)只會(huì)讓學(xué)生感受到單一知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí),形成的可能只有信息的輸入,而缺少了信息的架構(gòu)與整理。層層遞進(jìn)式的教學(xué)模式,會(huì)讓學(xué)生不斷感受到知識(shí)形成的過程,不斷地感受到學(xué)習(xí)的統(tǒng)一性,從而促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)的不斷發(fā)展與深化的過程,幫助學(xué)生學(xué)會(huì)思考,提升學(xué)生思維的品質(zhì),發(fā)展學(xué)習(xí)認(rèn)知的結(jié)構(gòu)化。
2. 思想方法關(guān)聯(lián)的發(fā)展性
數(shù)學(xué)知識(shí)螺旋上升的內(nèi)容,并不是指簡單的重復(fù)或者是知識(shí)的簡單積累,而是應(yīng)當(dāng)是用發(fā)展代替重復(fù),以深刻達(dá)成簡約。每個(gè)學(xué)生的認(rèn)知能力和數(shù)學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備都不同,但是都具備了一定的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn),具有一定的數(shù)學(xué)思維能力。所以,這樣的教學(xué)不限于直接的示范或者簡單的規(guī)范化,而更加重視思想方法之間的靈活轉(zhuǎn)化、重構(gòu)和發(fā)展,讓學(xué)生不僅能夠有方法的改進(jìn)、結(jié)論的推廣、更好的表述方法等方面的提升,也是讓學(xué)生的認(rèn)知觀念進(jìn)行必要的更新,促成新的學(xué)習(xí)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的養(yǎng)成。
(四)驗(yàn)構(gòu):學(xué)生視角,體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)世界的關(guān)聯(lián)
這里的驗(yàn)構(gòu)著重是指對(duì)數(shù)學(xué)模型、數(shù)學(xué)知識(shí)真實(shí)有效性的檢驗(yàn),主要是與現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)性的檢驗(yàn)。
新課標(biāo)中注重于現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系,并且提出要學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界,用數(shù)學(xué)的思維思考世界,用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)世界。那么數(shù)學(xué)模型、知識(shí)能否適用于現(xiàn)實(shí)生活才最能夠檢驗(yàn)?zāi)P偷恼_性和價(jià)值。
【教學(xué)片段】
在課堂上教師不僅將數(shù)學(xué)與生活聯(lián)系在一起,也與其他數(shù)學(xué)知識(shí)聯(lián)系在一起,將知識(shí)點(diǎn)與人民幣的設(shè)置聯(lián)系起來,把書上面的哥德巴赫猜想換成了例子,最后呈現(xiàn)架構(gòu)的方案。這些都是讓學(xué)生感受到本節(jié)課探究的必要性與價(jià)值,更是激發(fā)了學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)的興趣。
1. 在實(shí)際生活的運(yùn)用中感受知識(shí)價(jià)值
為了實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系,就應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生感受到所學(xué)習(xí)的知識(shí)具有現(xiàn)實(shí)意義。最一般的方法,就是我們現(xiàn)在所接觸到的“解決問題”的題目當(dāng)中,但是不應(yīng)當(dāng)僅僅拘泥于其中。教師應(yīng)當(dāng)主動(dòng)去發(fā)現(xiàn)生活中,尤其是學(xué)生生活中與之相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí),更是要激發(fā)學(xué)生主動(dòng)去發(fā)現(xiàn)與所學(xué)知識(shí)相關(guān)的生活實(shí)際,從而產(chǎn)生“樂學(xué)”的興趣。
2. 拓展數(shù)學(xué)視野,培養(yǎng)持續(xù)性學(xué)習(xí)意識(shí)
一方面,給學(xué)生提問的機(jī)會(huì)。漢語有中國人的思維在里面,打開學(xué)生的思維,當(dāng)學(xué)生們想問題,能有辦法繼續(xù)想問題解決問題的時(shí)候,老師就要不斷鼓勵(lì)學(xué)生持續(xù)性學(xué)習(xí)。另一方面,用高階的數(shù)學(xué)知識(shí)吸引學(xué)生的興趣。
二、 結(jié)論
數(shù)學(xué)是研究數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué),是人類對(duì)事物的抽象結(jié)構(gòu)與模式進(jìn)行嚴(yán)格描述的一種手段,具有抽象性、邏輯性等特點(diǎn)。因此,可以說,發(fā)展學(xué)習(xí)認(rèn)知結(jié)構(gòu)化是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。
引導(dǎo)學(xué)生有意識(shí)地把知識(shí)與知識(shí)方法聯(lián)系起來,將數(shù)學(xué)各領(lǐng)域內(nèi)的概念之間建立關(guān)聯(lián),在不同的方法中發(fā)現(xiàn)其同的特征或一般化的原理時(shí),對(duì)數(shù)學(xué)的理解就會(huì)更深刻、更年固,同時(shí)學(xué)生掌握的互相關(guān)聯(lián)的知識(shí)更容易遷移和應(yīng)用于新的情境。
學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是一個(gè)是需要方法的過程,在需要比較的地方,將學(xué)生的不同學(xué)材進(jìn)行比較——在一次次的篩選、剔除、整合中不斷讓學(xué)生的思維進(jìn)行優(yōu)化。所以如何合理的設(shè)計(jì),從而產(chǎn)生學(xué)材。教師應(yīng)當(dāng)注重學(xué)材的結(jié)構(gòu)性和探索性,力求讓學(xué)生與學(xué)材之間建立起聯(lián)系,感受數(shù)學(xué)的體系的統(tǒng)一與簡約美。
學(xué)生在不同領(lǐng)域或不同單元的知識(shí)之間建立聯(lián)系,通過數(shù)學(xué)思想方法的滲透溝通數(shù)學(xué)知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系,是促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的重要途徑。這一過程實(shí)則是一個(gè)不斷抽象、不斷建模,并把小模型不斷納入大模型的結(jié)構(gòu)化的過程——根據(jù)學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn),形成有結(jié)構(gòu)的知識(shí)學(xué)習(xí)方式,選擇適切的教學(xué)素材鏈和思想方法組織教學(xué)活動(dòng)。
體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的價(jià)值,就是將學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活經(jīng)驗(yàn)有效遷移和應(yīng)用,體會(huì)到生活經(jīng)驗(yàn)與數(shù)學(xué)知識(shí)之間實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)——建立學(xué)生眼中有“樹木”,心中有“森林”的整體性認(rèn)知格局,促進(jìn)模型的拓展,讓學(xué)生帶著聯(lián)系的眼光學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),促使感受到數(shù)學(xué)知識(shí)的價(jià)值,促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)能力和數(shù)學(xué)素養(yǎng),構(gòu)建數(shù)學(xué)知識(shí)的整體,發(fā)展學(xué)習(xí)認(rèn)知的結(jié)構(gòu)化,全面實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)的育人價(jià)值。
本研究是筆者結(jié)合自己平時(shí)的教學(xué),吳玉國特級(jí)教師的課例,以及平時(shí)的觀摩的一些優(yōu)質(zhì)課課例和查詢的一些理論來研究的,素材的完整性可能還需要再完善。而且課題的研究是針對(duì)與數(shù)的體系學(xué)習(xí)中,是否適用于其他領(lǐng)域的學(xué)習(xí)也有待后續(xù)繼續(xù)學(xué)習(xí)和探究。
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