顧萬春+錢慧
美國教育家布魯納認為:“學(xué)習(xí)的本質(zhì)在于發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)并不只限于尋求那種人類尚未知曉的事物的行為,還包括用自己的頭腦親自獲得知識的一種形式?!卑l(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)就是在教師的指導(dǎo)下,以學(xué)生為主體,讓學(xué)生自覺地、主動地探索,研究客觀事物的本質(zhì)屬性,發(fā)現(xiàn)事物發(fā)展的起因和事物的內(nèi)部聯(lián)系,從中找出規(guī)律,形成自己的概念。發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的核心就是要求學(xué)習(xí)者由被動接受轉(zhuǎn)為主動發(fā)現(xiàn)。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)著重引導(dǎo)學(xué)生進行發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí),為學(xué)生構(gòu)建一個有意義的學(xué)習(xí)情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提出要解決的問題和設(shè)想,通過獨立或與他人合作參與特定的數(shù)學(xué)活動,探索解決問題的策略,獲取新的知識,掌握數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法。在這個認知學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生能夠同時體驗到發(fā)現(xiàn)知識的興奮和完成任務(wù)的自信心,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動機,培養(yǎng)思維能力特別是發(fā)現(xiàn)思維能力。學(xué)生在發(fā)現(xiàn)的過程中能多角度、全方位思考問題,激發(fā)創(chuàng)新意識。
一、預(yù)設(shè)認知沖突,提出問題中誘導(dǎo)發(fā)現(xiàn)動機
認知沖突是學(xué)生已建立的認知結(jié)構(gòu)與當前面臨的學(xué)習(xí)情境之間暫時的矛盾,是已有的知識和經(jīng)驗與新知識之間存在某種差距而導(dǎo)致的心理失衡。心理學(xué)家皮亞杰認為:“個體的認知發(fā)展是在認知不平衡時通過同化或順應(yīng)兩種方式來達到認知平衡的,認知不平衡有助于學(xué)生建構(gòu)自己的知識體系?!碑a(chǎn)生沖突的課堂是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)能力的搖籃,學(xué)生經(jīng)歷著矛盾沖突時的心潮激蕩,更有發(fā)現(xiàn)問題的強烈動機。在課堂教學(xué)中預(yù)設(shè)認知沖突,可以為學(xué)生提供真實的學(xué)習(xí)背景,模擬問題發(fā)生和發(fā)現(xiàn)的過程。教師要考慮學(xué)生現(xiàn)有的生活經(jīng)驗、知識基礎(chǔ)、認知發(fā)展水平和思維發(fā)展水平,結(jié)合學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”來預(yù)設(shè)認知沖突,讓學(xué)生在沖突中尋找矛盾和疑問,發(fā)現(xiàn)問題并提出問題,誘導(dǎo)發(fā)現(xiàn)動機。
例如,蘇教版數(shù)學(xué)四年級下冊《3的倍數(shù)的特征》的教學(xué),是學(xué)生在學(xué)習(xí)了“2、5的倍數(shù)的特征”的基礎(chǔ)上進行教學(xué)的,兩個內(nèi)容屬于同一個知識體系,有一定的內(nèi)在聯(lián)系。學(xué)生在學(xué)習(xí)時,知識的生長點是“2的倍數(shù)的特征”。2的倍數(shù)的特征是從數(shù)的個位上的情況來確定的,5的倍數(shù)的特征也是從數(shù)的個位上的情況來確定的,這之間學(xué)生憑著原有的認知結(jié)構(gòu)(2的倍數(shù)的特征),建立了新舊知識之間的一種聯(lián)系,實現(xiàn)了對新知(5的倍數(shù)的特征)的同化。于是,教師在此基礎(chǔ)上教學(xué)“3的倍數(shù)的特征”,設(shè)計了以下教學(xué)環(huán)節(jié):(1)說一說下列各數(shù)是不是3的倍數(shù):3、6、9;(2)判斷下列各數(shù)是不是3的倍數(shù):13、16、19;(3)想一想下列各數(shù)是不是3的倍數(shù):12、15、18。第一環(huán)節(jié),學(xué)生判斷后,教師抓住學(xué)生的知識生長點順勢而問:“3的倍數(shù)可能有什么特征?”學(xué)生基于對“2、5的倍數(shù)的特征”的學(xué)習(xí),會不假思索地說出他的想法“個位上是3、6、9的數(shù),是3的倍數(shù)”,增強學(xué)生建立的思維定勢。第二個環(huán)節(jié),出示個位上是3、6、9的數(shù),但這些數(shù)不是3的倍數(shù),剛才的猜測是錯的,與之前的思維定勢產(chǎn)生矛盾,在矛盾中進一步引起“什么樣的數(shù)是3的倍數(shù)呢”的疑問。第三個環(huán)節(jié),學(xué)生發(fā)現(xiàn)個位上不是3、6、9的數(shù)卻是3的倍數(shù),原來思維定勢產(chǎn)生的認知結(jié)構(gòu)被徹底打破了。“不能從個位上的數(shù)的特征來考慮3的倍數(shù)的特征,而是要換個角度來思考?!痹趶娏业恼J知沖突中,學(xué)生思考后提出問題:“什么樣的數(shù)是3的倍數(shù)呢?”為進一步學(xué)習(xí)“3的倍數(shù)的特征”誘導(dǎo)發(fā)現(xiàn)動機。學(xué)生僅僅憑借原有的認知結(jié)構(gòu)已無法實現(xiàn)對新知的同化,需要重組原有的認知結(jié)構(gòu),在重構(gòu)中提出新的問題,在充滿矛盾和動機的過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí),促進智力的發(fā)展。
二、經(jīng)歷探索過程,分析問題中感悟發(fā)現(xiàn)方法
“探究”一詞在《辭?!分械慕忉尀椤坝每茖W(xué)的方法探究事物的本質(zhì)和規(guī)律”。數(shù)學(xué)中的探究是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,采用個體和小組合作的形式,在具體的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情境中,通過嘗試、體驗、實驗等方式,發(fā)現(xiàn)問題、分析問題,習(xí)得解決問題的策略方法,獲取新的知識,形成數(shù)學(xué)能力。在教學(xué)時,我們要善于引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷觀察、實驗、猜想、驗證、推理、交流等數(shù)學(xué)探究過程,將知識轉(zhuǎn)化為可以運用的數(shù)學(xué)理論,通過動手實踐、合作交流、自主探索、分析問題,感悟發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的方法。
1.鼓勵動手,實踐中發(fā)現(xiàn)
心理學(xué)家皮亞杰說:“兒童的思維是從動作開始的,切斷動作與思維的聯(lián)系,思維就不能得到發(fā)展?!币鉀Q數(shù)學(xué)知識抽象性和小學(xué)生思維的形象性之間的矛盾,關(guān)鍵是讓學(xué)生動手實踐操作,讓學(xué)生在實踐中分析問題,親身體驗知識的形成過程。這樣既能把復(fù)雜的知識簡單化,又能把抽象的知識具體化。教師要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個實踐操作的環(huán)境,讓學(xué)生動手擺擺、弄弄,使他們自己發(fā)現(xiàn)知識,掌握規(guī)律。這對學(xué)生來說,也是一種發(fā)現(xiàn),一種創(chuàng)新,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生在探索中去了解未知世界的能力,提高了獲取知識的能力,也使學(xué)生學(xué)會了學(xué)習(xí)。
例如,蘇教版數(shù)學(xué)三年級上冊《長方形和正方形的特征》的教學(xué)中,教師讓學(xué)生經(jīng)歷探索長方形、正方形特征的過程,沒有把現(xiàn)成的結(jié)論告訴學(xué)生,而是先讓學(xué)生通過觀察,猜想長方形和正方形的邊、角的特征,然后再通過教師提供的學(xué)具,讓學(xué)生自己想辦法,自己在量一量、折一折、比一比中驗證猜想正確與否。在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生對于正方形和長方形各有什么特征充滿了好奇,在動手操作的過程中充分發(fā)揮了自己的主觀能動性,并能用較完整的數(shù)學(xué)語言把自己的發(fā)現(xiàn)說清楚。在這個環(huán)境中,教師留給了學(xué)生足夠的思維空間和操作時間,讓學(xué)生在觀察中思考,在思考中猜測,在動手中驗證,在感悟中發(fā)現(xiàn)。
2.倡導(dǎo)合作,交流中發(fā)現(xiàn)
現(xiàn)代教學(xué)論認為,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程是學(xué)生主動學(xué)習(xí)的過程,它不僅是一個認知過程,而且是一個合作與交流的過程。合作交流是指讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,通過交流充分展示自己的思維,相互啟發(fā)、相互促進,讓學(xué)生在感受不同的思維方式的過程中,實現(xiàn)發(fā)現(xiàn)、分享數(shù)學(xué)知識、經(jīng)驗與思想方法的目的。教師在組織學(xué)生小組合作交流時,可以根據(jù)學(xué)生的知識基礎(chǔ)、興趣愛好、學(xué)習(xí)能力、心理素質(zhì)搭配成若干學(xué)習(xí)小組,確定合適、現(xiàn)實、富有挑戰(zhàn)性的問題,創(chuàng)設(shè)一種只有小組成員共同合作才能達到的目標情境,調(diào)動學(xué)生參與的積極性。endprint
例如,蘇教版數(shù)學(xué)四年級下冊“素數(shù)和合數(shù)”的概念比較抽象,如果直接傳授相關(guān)定義,學(xué)生只能死記硬背,對概念的把握流于形式,不利于知識的靈活運用,而如果學(xué)生通過合作交流,探討辨別后用自己的語言表述出結(jié)論——素數(shù)、合數(shù)的定義,這樣學(xué)生能輕松接受抽象的概念,較好地促進概念內(nèi)化。于是,教師先讓學(xué)生分別找出1~12的約數(shù),讓學(xué)生按下列要求合作學(xué)習(xí)。
(1)這些數(shù)中最特別的數(shù)是幾?為什么?
(2)按約數(shù)的個數(shù)把這些數(shù)分類,你會怎么分?為什么?
學(xué)生討論后交流結(jié)果,教師結(jié)合討論結(jié)果板書并給出:(1)最特別的數(shù):“1”,只有一個約數(shù)。(2)分成三類:素數(shù)(質(zhì)數(shù)):2,3,5,7,11,只有1和它本身兩個約數(shù);合數(shù):4,6,8,9,10,12,除了1和它本身,還有其他約數(shù)(有兩個以上的約數(shù));1。通過這樣的合作交流,學(xué)生在分析問題的過程中,自己發(fā)現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識,對“素數(shù)、合數(shù)”的概念掌握理解就不是難事,而且還有助于學(xué)生對概念的辨析。
在課堂教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生積極參與教學(xué)活動的全過程,激發(fā)學(xué)生的主體意識,培養(yǎng)學(xué)生勇于探究、善于發(fā)現(xiàn)的學(xué)習(xí)品質(zhì)。教師應(yīng)重視問題的形成過程,讓學(xué)生有獨立思考的時間,教師作必要的提示和引導(dǎo),使學(xué)生在分析問題的形成過程中發(fā)現(xiàn)和掌握知識。要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)自主參與的機會,提供自主發(fā)展的空間,引導(dǎo)學(xué)生自主參與、合作交流,從而落實學(xué)生的主體地位,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進學(xué)生主動發(fā)現(xiàn),產(chǎn)生創(chuàng)新動力,提高課堂教學(xué)效果,使學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)得到提高。
三、適度開放空間,解決問題中促進發(fā)現(xiàn)思維
《數(shù)學(xué)課程標準》指出:“在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中要形成解決問題的一般策略,體驗解決問題策略的多樣性,發(fā)展實踐能力與創(chuàng)新精神?!痹诮虒W(xué)中,教師要多鼓勵學(xué)生發(fā)表不同的看法,采用不同的方式,走不同的途徑,從不同的角度對同一問題進行研究,發(fā)展求異思維。學(xué)生在充足的時間和空間里,多維度、多層次地思考,多角度地分析與比較,求異求變求新,從而解決問題,促進學(xué)生更深刻地鞏固探索得到的數(shù)學(xué)概念、規(guī)律、方法。數(shù)學(xué)教學(xué)就是培養(yǎng)學(xué)生思維的,而發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)能夠培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)思維的意識,訓(xùn)練學(xué)生一題多解、一題多思的能力。
例如,蘇教版數(shù)學(xué)五年級上冊《周期規(guī)律》的教學(xué),學(xué)生對周期現(xiàn)象并不陌生,解決此類問題已經(jīng)有了一些經(jīng)驗。當教師出示問題“照這樣擺下去,左起第15盆是什么顏色的花”時,并沒有要求學(xué)生立即解決問題,而是提醒學(xué)生:“請你動腦筋想一想:能用不同的方法解決嗎?比一比誰的方法多?”同學(xué)們積極動手動腦,動腦動口,得出多種解題方法:(1)擺一擺,用紅藍花片擺一擺;(2)畫一畫,用圖形或文字畫一畫或?qū)懸粚?;?)想一想,奇數(shù)位是藍花,偶數(shù)位是紅花,15是奇數(shù),所以第15盆是藍花;(4)算一算,15÷2=7(組)……1(盆)。以上多種方法,學(xué)生的思維分析方法不同,解法和思考的角度不同,思維的發(fā)散性得到了充分調(diào)動。同學(xué)們爭先恐后,積極動腦,全班同學(xué)都進入積極的思維狀態(tài),互相啟發(fā),不甘落后,學(xué)習(xí)積極性都充分調(diào)動了起來。在此基礎(chǔ)上,再來解決:“彩旗問題”——“兩面紅旗兩面黃旗為一組,第23面彩旗是什么顏色?”學(xué)生一致認為“算一算”的解答方法、解題過程簡便。學(xué)生在比較、討論、爭論中,找出最簡便的解法和富有新意的解題思路,有利于加深學(xué)生對多種解題方法的認識,從而更熟練地把握問題的多種解題方法。
在充足的開放的空間里,學(xué)生的解法越多,表明思維越靈活,思路越開闊。學(xué)生能夠根據(jù)題意和數(shù)量關(guān)系,運用所學(xué)習(xí)和掌握的知識不拘泥、不守舊,樂于打破一般的框框去進行思維,靈活地掌握知識的縱橫聯(lián)系,用心地去探求各種解題方法,就越有利于促進其思維的發(fā)展,培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)思維。
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)就是讓學(xué)生通過一系列數(shù)學(xué)行為去發(fā)現(xiàn)并獲得所需知識的過程。這種學(xué)習(xí)方式打破了以前的接受學(xué)習(xí),讓學(xué)生對知識的掌握更深刻、更牢固。通過發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí),學(xué)生在學(xué)習(xí)中提出問題、分析問題、解決問題,培養(yǎng)數(shù)學(xué)思想方法,提升對數(shù)學(xué)價值的認識,發(fā)展數(shù)學(xué)素養(yǎng)和能力,進而增強創(chuàng)新意識和發(fā)現(xiàn)思維。學(xué)生在這樣的學(xué)習(xí)情境中應(yīng)用知識、提高能力、解決問題,找到發(fā)現(xiàn)問題的著眼點、分析問題的切入點、解決問題的歸結(jié)點,從而更好地走向成功。?endprint