文惠鳳
【摘要】本文論述小學(xué)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)化教學(xué)的途徑,建議教師從整體性和系統(tǒng)性上把握設(shè)計結(jié)構(gòu)化的教學(xué)活動,讓學(xué)生主動建構(gòu)相關(guān)知識的發(fā)展脈絡(luò)和邏輯層次,促進認知結(jié)構(gòu)的建立與完善,牢固掌握數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)。
【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué) 結(jié)構(gòu)化教學(xué) 發(fā)展脈絡(luò) 認知層次
瑞士心理學(xué)家皮亞杰將結(jié)構(gòu)定義為一個系統(tǒng)、一個整體、一個集合。在小學(xué)數(shù)學(xué)教材中,數(shù)學(xué)知識多以點的形式呈現(xiàn),這些知識點并不是簡單的排列和堆砌,而是一個結(jié)構(gòu)化的有機整體,知識元素之間都存在千絲萬縷的聯(lián)系。在傳統(tǒng)教學(xué)中,教師多是分章分節(jié)進行教學(xué),這勢必會影響知識的結(jié)構(gòu)性和整體性,阻礙學(xué)生的整體性思維發(fā)展。如何連點成線,連線成面,構(gòu)面成體,這是提高教學(xué)實效的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。筆者認為,教師應(yīng)從整體性和系統(tǒng)性把握,設(shè)計結(jié)構(gòu)化的教學(xué)活動,展示結(jié)構(gòu)化的教學(xué)內(nèi)容,通過每一節(jié)課的滲透,讓學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中找到知識元素的突觸,建構(gòu)知識的發(fā)展脈絡(luò)和邏輯層次,促進認知結(jié)構(gòu)的建立和完善。筆者從教學(xué)實踐出發(fā),談?wù)剬Y(jié)構(gòu)化教學(xué)的體會和思考。
一、基于學(xué)情,厘清認知序列
數(shù)學(xué)知識點就像散落在棋盤上的棋子,存在著先后、主次的邏輯關(guān)系,并且相互無法割裂,這種序列結(jié)構(gòu)是通過教材的編排呈現(xiàn)出來的。毋庸置疑,教材的編排大多是從知識體系的層面考慮,顯然對學(xué)生個體的關(guān)注度是不夠的,這就需要教師在實際教學(xué)中加強對學(xué)生學(xué)情的調(diào)查和分析,重點關(guān)注學(xué)生的認知基礎(chǔ)和最近發(fā)展區(qū),匹配學(xué)生的認知序列,引導(dǎo)學(xué)生對知識進行序列化的內(nèi)化理解。因此,教師不僅要加強對教材的研讀,關(guān)注知識的邏輯順序,關(guān)注生長點和連續(xù)性,而且要從學(xué)生主體出發(fā),以學(xué)生的經(jīng)驗基礎(chǔ)和認知規(guī)律為線索,厘清知識的發(fā)展脈絡(luò),使教材和學(xué)生有效銜接,找到適合學(xué)生學(xué)習(xí)的最佳通道,建構(gòu)讓學(xué)生思維自然生長的知識序列。
例如,在教學(xué)人教版六年級上冊《圓的認識》時,根據(jù)學(xué)生的認知序列,遵循從整體到部分再到整體的結(jié)構(gòu),那么,將這個認知序列和圓的知識結(jié)合起來,就可以將知識序列分為三個層次:第一個層次是要建立一個整體感知的序列,在這個序列中需要設(shè)計兩個環(huán)節(jié),一方面是要讓學(xué)生從生活出發(fā),觀察日常生活中圓形的物體,從而積累豐富的感性認識,由此將之前散點狀的經(jīng)驗和認識聚集到圓的特征上來,這樣就能夠讓學(xué)生基于概念的層面從整體上進行思考和研究。另一個方面要基于學(xué)生的學(xué)情,讓學(xué)生將所學(xué)的圓這一新知與舊知的平面圖形(長方形、平行四邊形等)進行對比,從整體上感知圓的特殊性——圓是一個用曲線圍成的平面圖形。這個序列的教學(xué),主要目標是讓學(xué)生對所學(xué)的知識有一個整體的關(guān)注和聚焦。第二個層次的序列,是讓學(xué)生認識各部分元素。在教學(xué)中,筆者通過各種活動,讓學(xué)生動手畫圓,通過實際操作分別認識圓心、半徑、直徑等元素,并在操作中理解各元素的名稱、含義、表示方法、性質(zhì)等。在此基礎(chǔ)上,以學(xué)情為軸線,引導(dǎo)學(xué)生操作折圓,讓學(xué)生深刻認識和理解在同一個圓內(nèi)每一條直徑或者半徑都相等,每條直徑是半徑的兩倍等特征。第三個層次是再一次回到整體感知序列,讓學(xué)生通過大量生活中圓形例子的分析和研究,整體感受圓的應(yīng)用價值和特征。在這個序列層次中,筆者組織討論活動,讓學(xué)生思考:為什么車輪是圓的?如果進行套圈比賽,站成圓形還是一字型比較公平?這個探究活動將學(xué)生的序列引向縱深,為下一步深入理解圓的本質(zhì)屬性做好了準備。
在以上教學(xué)環(huán)節(jié)中,教師在關(guān)注數(shù)學(xué)知識的生長性和連續(xù)性的同時,結(jié)合學(xué)生知識經(jīng)驗上的認知規(guī)律,基于學(xué)情,使得知識和學(xué)生的經(jīng)驗有機結(jié)合、相互關(guān)聯(lián),厘清了所學(xué)新知的認知序列。這是結(jié)構(gòu)化教學(xué)的第一步,可以充分讓學(xué)生的認知序列與所學(xué)知識最大限度上進行匹配,在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)開展教學(xué)活動,有利于學(xué)生對新知的理解和內(nèi)化。
二、抓住關(guān)聯(lián),把握內(nèi)在本質(zhì)
所謂關(guān)聯(lián),就是指知識之間的牽連、聯(lián)系。在傳統(tǒng)教學(xué)中,教師一般是在進入復(fù)習(xí)階段后,才會將所學(xué)的數(shù)學(xué)知識進行有意的關(guān)聯(lián),讓學(xué)生從零碎的知識小點走向系統(tǒng)化的知識類別。事實上,將所學(xué)知識進行關(guān)聯(lián)教學(xué),是對學(xué)生知識體系的有效建構(gòu),有利于學(xué)生數(shù)學(xué)思維的發(fā)展。因此,在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師只有抓住知識之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián),帶領(lǐng)學(xué)生從碎片的點走向系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的類,讓數(shù)學(xué)知識進行重組和整合,才能觸及數(shù)學(xué)知識的內(nèi)在本質(zhì)和變化規(guī)律,幫助學(xué)生把握數(shù)學(xué)知識的內(nèi)在結(jié)構(gòu)和本質(zhì)屬性。
還是以《圓的認識》教學(xué)為例,筆者抓住關(guān)聯(lián),帶領(lǐng)學(xué)生進行了三個層面的實踐嘗試:一是抓住畫圓活動,建立關(guān)聯(lián)元素。圓的知識包含在各個不同的元素中,并不是簡單的單線條內(nèi)容,這就需要教師幫助學(xué)生構(gòu)建關(guān)聯(lián)意識,建立關(guān)于圓的知識關(guān)聯(lián)元素,因此,筆者組織學(xué)生用各種方法畫圓,比如有的用圓形物體畫圓,有的用圓規(guī)畫圓,還有的在運動場上用繩子來畫圓,在這個過程中讓學(xué)生深刻體會圓的各個不同的要素,如圓心、半徑、直徑等,同時引導(dǎo)學(xué)生思考:這些不同的畫圓方法中有哪些相同的地方呢?學(xué)生運用不同的方法畫圓,在這個過程中不知不覺地將圓的各元素關(guān)聯(lián)起來,發(fā)現(xiàn)在這些不同的畫圓方法中,都能夠確定一個固定的點,并且這個點也都能夠確定圓的位置,也就是圓心決定了圓的位置。另外,學(xué)生還發(fā)現(xiàn),不管是圓規(guī)兩腳之間的距離大小,還是用體育器材在操場上畫圓的繩子長短,都能夠決定圓的大小,也就是圓的半徑?jīng)Q定圓的大小,而且在畫同一個圓的時候,半徑都是相等的。學(xué)生通過動手操作,再加上對圓的知識元素的關(guān)聯(lián)性思考,數(shù)學(xué)概念和元素獲得了自然的生長,圓的概念也在不知不覺中得以建構(gòu)。
二是借助工具改造,感受關(guān)聯(lián)元素。數(shù)學(xué)概念的理解需要經(jīng)歷一個知識的再創(chuàng)造過程,為了讓學(xué)生深刻理解圓的知識元素之間的關(guān)聯(lián),筆者特意從學(xué)生日常生活中常見的直尺入手,要求學(xué)生運用這個測量直線的作圖工具畫圓。很顯然,直接進行操作是有難度的,那么是不是就沒有辦法呢?辦法肯定是有的,只需要對這把直尺進行再改造,圓是曲線圖形,改造這把直尺一定是有方法的。筆者帶領(lǐng)學(xué)生思考,學(xué)生經(jīng)過一番討論之后認為,可以在直尺上打上兩個小孔,再用兩支鉛筆穿進這兩個小孔里就可以畫圓了。也就是說,將一支鉛筆固定在一個位置,另一支鉛筆旋轉(zhuǎn)一周,畫出一個圓弧,這樣就形成了一個圓。通過對這把直尺的改造,學(xué)生發(fā)現(xiàn),能夠決定圓大小的是這兩支鉛筆之間的一段距離,而且想要畫出不同大小的圓,只需要改變這兩支鉛筆之間的距離就可以了。有了這些感悟之后,筆者引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)思考:看一看,想一想,改造后的這個畫圓工具跟圓規(guī)相比有什么不同點和相同點?學(xué)生經(jīng)過比對后發(fā)現(xiàn),這兩種工具都有三個元素,也就是一個固定的點、能夠旋轉(zhuǎn)一周的固定的筆尖和兩點之間的距離,這三個元素其實分別是圓知識中的圓心、半徑、曲線等關(guān)聯(lián)元素的直觀表現(xiàn)。由此,學(xué)生借助對畫圓工具的改造,經(jīng)歷知識再創(chuàng)造的過程,在這個過程中獲得了關(guān)聯(lián)元素的感受。
三是通過實踐操作,領(lǐng)悟關(guān)聯(lián)元素。對學(xué)生來說,實踐操作是感受和領(lǐng)悟數(shù)學(xué)知識相關(guān)關(guān)聯(lián)元素的重要途徑。因此,在教學(xué)中,筆者先給學(xué)生準備了一張圓形紙片和一個正方形,要求學(xué)生通過折紙的方式折出圓,然后進行對比,看看這兩個圖形之間有什么異同。學(xué)生通過手工折紙的方法,深刻領(lǐng)悟到圓與其他元素之間的關(guān)聯(lián):首先,在形狀上正方形是有角的,圓沒有角;其次,圓和正方形都具有對稱性,都是軸對稱圖形,但正方形的對稱軸只有四條,而圓的對稱軸有無數(shù)條;最后,圓和正方形的對稱軸都會相交于一個點,這個點在圓內(nèi)就可以稱之為圓心。隨著折紙活動的逐步深入,學(xué)生領(lǐng)悟到的關(guān)聯(lián)元素越來越多,他們發(fā)現(xiàn),圓有無數(shù)條對稱軸,而且這些對稱軸可以呈現(xiàn)為無數(shù)條折痕,這些折痕每一條的長度都相等,這樣一來,學(xué)生對圓的直徑的認識有了更直觀的感受。學(xué)生還發(fā)現(xiàn),過圓心和圓上任意一點形成的一條線段就是直徑,而且這條直徑可以被分成兩條相等的線段,這樣的線段有無數(shù)條,而且每條長度都相等。這樣學(xué)生就能通過直徑進一步認識半徑。
以上教學(xué)環(huán)節(jié),教師緊緊抓住關(guān)聯(lián),給學(xué)生提供了一個探尋關(guān)聯(lián)的學(xué)習(xí)過程,學(xué)生自然而然地關(guān)注數(shù)學(xué)的核心知識,不經(jīng)別人提醒、啟發(fā)、誘導(dǎo),也能夠自發(fā)生成一些感悟,進而在實踐中把握數(shù)學(xué)概念的內(nèi)在本質(zhì),建立起數(shù)學(xué)知識之間的內(nèi)在結(jié)構(gòu)。
三、重視循環(huán),建構(gòu)認知結(jié)構(gòu)
數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)并不是直線型的,而是呈現(xiàn)一個螺旋狀、不斷循環(huán)上升的過程。所謂循環(huán),就是學(xué)生對當前知識的再度認知,這其中包括知識本身的循環(huán)、學(xué)習(xí)方法的循環(huán)以及實踐應(yīng)用和情感價值的循環(huán)。因此,在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師要牢牢把握循環(huán)這個環(huán)節(jié),重視數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)方法的循環(huán),通過循環(huán),讓學(xué)生深入理解和內(nèi)化所學(xué)知識,并將這些知識進行歸類和概括,同時提煉數(shù)學(xué)思想方法,建構(gòu)完善的認知結(jié)構(gòu),為將來運用所學(xué)知識解決現(xiàn)實問題做好充分的準備。
在《圓的認識》教學(xué)中,筆者進行了如下兩個方面的循環(huán)引導(dǎo):首先,讓學(xué)生針對每個知識點展開思考,由此獲得學(xué)習(xí)方法的遷移和循環(huán)。因為學(xué)生在學(xué)習(xí)圓之前已經(jīng)掌握了豐富的平面圖形的探究方法和活動經(jīng)驗,為此,筆者在教學(xué)時帶領(lǐng)學(xué)生比較圓和學(xué)過圖形的異同,并追問:“正方形特征是什么?以前是怎么研究出來?這些特征有很多是看得見的,而圓有很多特征是看不見的。你能用測量、畫畫、折紙的方法來找到這些隱性的特征嗎?”這個循環(huán)的過程,就是讓學(xué)生從“看得見”引入“看不見”,如此一來,學(xué)生的思維認知就有了一個新的生長點,這是一個學(xué)習(xí)方法上的循環(huán)上升。
其次,強化實際應(yīng)用中的循環(huán)。我們都知道,數(shù)學(xué)是從現(xiàn)實生活中抽象出來的一些知識概念,數(shù)學(xué)教學(xué)的本質(zhì),最終是要回到現(xiàn)實生活中,用數(shù)學(xué)知識解釋生活中的真實情境,這就要求教師引導(dǎo)學(xué)生真正感受數(shù)學(xué)在現(xiàn)實生活中的價值。在教學(xué)中,筆者組織學(xué)生進行討論交流,感受圓與自然、圓與各種立體圖形、平面圖形之間的關(guān)聯(lián)。如生活中的車輪、帽子,他們的切面都是圓形,為什么車輪要做成圓形的?與此同時,筆者給學(xué)生展示圓形的動畫演示,讓學(xué)生聚焦圓的本質(zhì),體會圓的“一中同長”的深刻內(nèi)涵。通過這樣的引導(dǎo),學(xué)生深刻地感受到數(shù)學(xué)源自生活又服務(wù)于生活這一循環(huán)屬性。
總之,結(jié)構(gòu)化教學(xué)是引導(dǎo)學(xué)生進行自主性學(xué)習(xí)的一種教學(xué)模式,能夠進一步培養(yǎng)學(xué)生的整體思維和結(jié)構(gòu)化思維的高階能力。筆者相信,這是發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)能力的一條有效的路徑。
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(責編 林 劍)