江蘇省徐州市賈汪區(qū)江莊鎮(zhèn)中心小學(xué) 盧興本
元認(rèn)知是美國心理學(xué)家J.H.弗拉維爾提出的一個(gè)關(guān)于應(yīng)用心理學(xué)的概念。在日常教學(xué)中,有學(xué)生會(huì)把教材中的認(rèn)知內(nèi)容納入自己的知識(shí)體系,把數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行前后貫通,橫向理解,這是思維內(nèi)化;也有部分學(xué)生讀不明白題意,說不清楚題目中的邏輯關(guān)系,得不出正確的結(jié)論。這兩種情況都和元認(rèn)知水平的高低有密切關(guān)系。筆者以《三角形的面積》教學(xué)為例,淺談在數(shù)學(xué)課堂提高學(xué)生元認(rèn)知水平的具體做法與體會(huì)。
師:今天,老師給同學(xué)們帶來了一則故事,埃及國王想要測(cè)量金字塔的高度,有一個(gè)叫法涅斯的學(xué)者利用太陽的影子測(cè)量出了金字塔的準(zhǔn)確高度。法涅斯利用自己的身高在某一時(shí)刻和影子一致,從而推導(dǎo)出來金字塔的影子在此時(shí)和金字塔的高度應(yīng)該也一致。法涅斯用到的方法在我們的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中十分常見。請(qǐng)看大屏幕,比一比,這兩個(gè)圖形的面積一致嗎?
生1:兩個(gè)圖形不一樣,不一定相等。
生2:我感覺是相等的。
師:那么我們來觀察一下,看看這兩個(gè)圖形的面積究竟是否相等。(PPT 顯示圖形的切割與組合)
師:相等嗎?
生:相等。
師:我們把原來不一樣的兩個(gè)圖形經(jīng)過重新切割與組合,就變成了一樣的圖形,這個(gè)過程就叫轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換可以把復(fù)雜的圖形轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的圖形,也可以把復(fù)雜的關(guān)系轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的關(guān)系。那么,《曹沖稱象》的故事是如何轉(zhuǎn)換的?
生:曹沖把大象轉(zhuǎn)換為一塊塊石頭,利用船載重物會(huì)沉入水中的原理,測(cè)量出了大象的重量。
師:是啊,轉(zhuǎn)換是一種重要的問題解決策略,目的就是化繁為簡(jiǎn),把沒有學(xué)過的知識(shí)轉(zhuǎn)換為學(xué)過的知識(shí)。
在這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中,教師通過兩則通俗易懂的小故事讓學(xué)生認(rèn)識(shí)了“轉(zhuǎn)換”這個(gè)知識(shí)點(diǎn),發(fā)揮元認(rèn)知的價(jià)值,讓每個(gè)學(xué)生從身邊事例當(dāng)中發(fā)現(xiàn)認(rèn)知的意義,感受知識(shí)學(xué)習(xí)的樂趣。
要讓學(xué)生經(jīng)歷對(duì)知識(shí)的重構(gòu)過程,以“三角形的面積”教學(xué)為例。
師:同學(xué)們,下面讓我們利用學(xué)具來進(jìn)行探究。選擇兩個(gè)一樣的三角形,嘗試進(jìn)行組合。
學(xué)生根據(jù)選擇的材料進(jìn)行探索,并展示、匯報(bào)。
生1:我用兩個(gè)一樣的直角三角形拼成了一個(gè)長(zhǎng)方形。拼成的長(zhǎng)方形面積=底×高,每一個(gè)直角三角形的面積就等于這個(gè)長(zhǎng)方形面積的一半,所以這個(gè)三角形的面積=底×高÷2。
師:同學(xué)們,從他的發(fā)言中,你聽明白了嗎?那么,是不是只要是三角形,面積就是平行四邊形面積的一半呢?(教師拿出兩個(gè)不等底等高的三角形和平行四邊形學(xué)具,讓學(xué)生對(duì)比)
生2:我發(fā)現(xiàn)要抓住三角形和平行四邊形的底和高來比較,才能得出正確的結(jié)論。
師:同學(xué)們分析得很有道理,我們一起再來回憶拼圖過程。(板書:三角形的面積=底×高÷2)
在這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中,學(xué)生通過兩次比較與嘗試,得出了對(duì)三角形面積的正確認(rèn)識(shí),在思維的不斷深入中,經(jīng)歷了對(duì)三角形面積進(jìn)行初步認(rèn)識(shí)的元認(rèn)知過程。
師:同學(xué)們,三角形面積計(jì)算公式當(dāng)中,“底×高”指什么? “÷2”指什么?
生1:“底×高”表示平行四邊形的面積,也就是兩個(gè)完全一樣的三角形的面積,所以又要 “÷2”。
師:如果我們用“a”表示三角形的底,用“h”表示三角形的高,“S”表示三角形的面積,那么計(jì)算三角形面積的字母公式可以寫成什么?
生1:S=ah÷2。(教師補(bǔ)充板書)
學(xué)生的認(rèn)知隨著對(duì)數(shù)學(xué)問題的探究不斷深入,學(xué)生通過對(duì)平行四邊形面積向三角形面積的公式轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)了思維向知識(shí)深處進(jìn)發(fā)。
發(fā)明家富勒曾說:“三角形是宇宙起源的未來形式。”三角形的獨(dú)特存在是我們判斷實(shí)物之間聯(lián)系的重要基礎(chǔ)之一。在課后實(shí)踐中,筆者以“紅領(lǐng)巾”作為測(cè)量對(duì)象,讓學(xué)生搜集有關(guān)紅領(lǐng)巾的資料,讓學(xué)生根據(jù)三角形面積公式計(jì)算其面積。
師:同學(xué)們,假如我們想測(cè)量紅領(lǐng)巾的面積,你準(zhǔn)備怎么做?
生1:我把紅領(lǐng)巾當(dāng)作一個(gè)三角形,首先測(cè)量它的底,再測(cè)量它的高,然后根據(jù)公式S=ah÷2 計(jì)算它的面積。
生2:我會(huì)找兩個(gè)完全一樣的紅領(lǐng)巾,拼成一個(gè)平行四邊形,先得出平行四邊形的面積,然后除以2,就得到紅領(lǐng)巾的面積了。
師:同學(xué)們,通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),課后,你們會(huì)利用三角形的面積公式做些什么呢?
生1:利用這個(gè)公式測(cè)量家中三角形物品的面積。
師:同學(xué)們,得出三角形面積公式的途徑有很多,我們可以用推導(dǎo)、切割、“數(shù)格”等許多方法來研究三角形的面積,課后同學(xué)們繼續(xù)探究,你們還會(huì)有新的收獲。
上面的教學(xué)環(huán)節(jié)可以理解為認(rèn)知與思維的碰撞過程,也是滲透學(xué)科“立德樹人”的過程。經(jīng)歷這一過程,有助于凸顯知識(shí)的生活應(yīng)用。
總之,基于元認(rèn)知,讓學(xué)生不斷調(diào)整學(xué)習(xí)狀態(tài),在思維視角下去學(xué)習(xí)知識(shí)、積累經(jīng)驗(yàn)、提高能力。在學(xué)習(xí)過程中,從學(xué)生的元認(rèn)知著手,鼓勵(lì)學(xué)生呈現(xiàn)“自我”,逐步提高元認(rèn)知能力,發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。