陳蓓 喻平
摘要:情境認(rèn)知理論的主要觀點(diǎn)有,思維和學(xué)習(xí)只有在特定的情境中才有意義;認(rèn)知是一種高度基于情境的實(shí)踐活動;學(xué)習(xí)是一種文化適應(yīng),是實(shí)踐共同體的社會化活動。建構(gòu)主義和情境認(rèn)知理論共同倡導(dǎo)支架式或腳手架教學(xué)、拋錨式教學(xué)、認(rèn)知學(xué)徒制教學(xué)?;谇榫痴J(rèn)知理論,中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)當(dāng)采用的策略有:設(shè)置恰當(dāng)?shù)膯栴}情境,構(gòu)建適宜的活動平臺,營造有效的合作形式,開展多樣的綜合實(shí)踐。
關(guān)鍵詞:情境認(rèn)知;中學(xué)數(shù)學(xué);實(shí)踐活動;合作學(xué)習(xí)
本文系江蘇第二師范學(xué)院2021年教學(xué)改革研究重點(diǎn)課題“基于OBE理念的高校教學(xué)質(zhì)量保障與監(jiān)控體系研究與實(shí)踐”(編號:JSSNUJXGG2021ZD14)、江蘇省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度課題“核心素養(yǎng)理念下教師專業(yè)素養(yǎng)的測評與發(fā)展研究”(編號:Jc/2021/09)的階段性研究成果,也是喻平教授團(tuán)隊(duì)的“數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)心理學(xué)研究及其教學(xué)啟示”(中學(xué))系列文章之十四。
繼行為主義、認(rèn)知主義之后,20世紀(jì)80年代相繼出現(xiàn)了建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和情境認(rèn)知學(xué)習(xí)理論。情境認(rèn)知理論的本質(zhì)是社會建構(gòu)主義,所不同的是,情境認(rèn)知理論更加強(qiáng)調(diào)意義建構(gòu)的根本途徑是個體參與實(shí)踐活動、與情境互動。[1]基于情境認(rèn)知的學(xué)習(xí)情境理論將個體、社會和環(huán)境等置于統(tǒng)一的整體中考慮,對學(xué)習(xí)進(jìn)行重新界定,賦予學(xué)習(xí)這一主題以新意,在學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì)、學(xué)習(xí)的內(nèi)容、學(xué)習(xí)的方式等諸多方面呈現(xiàn)出與認(rèn)知取向有所不同的新范式。[2]在以發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)為最終目標(biāo)的新課程體系中,情境認(rèn)知理論是理論基礎(chǔ)之一,對新課程的實(shí)施有直接的指導(dǎo)意義。
一、 情境認(rèn)知理論概述
(一) 情境認(rèn)知理論的主要觀點(diǎn)
威爾遜和邁爾斯對與學(xué)習(xí)環(huán)境相關(guān)的情境認(rèn)知理論做了詳細(xì)的論述,提出了一些主要觀點(diǎn)。[3]
第一,思維和認(rèn)知只有在特定的情境中才有意義。所有的思維和認(rèn)知都處在特定的情境脈絡(luò)中,不存在非情境化的學(xué)習(xí)。個體認(rèn)知常常產(chǎn)生于構(gòu)成、指導(dǎo)和支持認(rèn)知過程的環(huán)境之中,認(rèn)知過程的本質(zhì)由情境決定,情境是一切認(rèn)知活動的基礎(chǔ)。
第二,認(rèn)知是一種高度基于情境的實(shí)踐活動,是個體與環(huán)境交互作用過程中建構(gòu)的一種交互狀態(tài),是一種人類協(xié)調(diào)一系列行為去適應(yīng)動態(tài)變化發(fā)展的環(huán)境的能力。
第三,學(xué)習(xí)是一種文化適應(yīng),是實(shí)踐共同體的社會化活動。學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)者參與真正的文化實(shí)踐,將參與視作學(xué)習(xí)的關(guān)鍵成分和重要特征;通過理解和經(jīng)驗(yàn)的不斷相互作用,在不同的情境中進(jìn)行知識的有意義協(xié)商;通過“合法的邊緣性參與”,在不同的實(shí)踐共同體中獲得意義和身份的建構(gòu)。
情境認(rèn)知理論的主要觀點(diǎn)在教學(xué)中的表現(xiàn)有以下幾個方面:
其一,人的認(rèn)知離不開情境。教學(xué)是一種特殊的認(rèn)識過程,需要師生的認(rèn)知和非認(rèn)知因素共同參與。知識存在于個體和群體的行動中,知識的獲取是個體與環(huán)境相互作用的結(jié)果。因而,教學(xué)過程應(yīng)當(dāng)鑲嵌于特定的情境中,為學(xué)生建構(gòu)可以自由想象的思維空間。
其二,學(xué)生是學(xué)習(xí)的參與者。學(xué)習(xí)是學(xué)生與他人、工具和物理世界互動的辯證過程,認(rèn)知和行動不可分。作為新手,學(xué)生一開始不可能完全地參與共同體的所有活動,而只是參與共同體的某些活動,因而稱為“邊緣性參與”。但是,學(xué)生必須是共同體中的“合法”參與者,而不是被動的觀察者,他們的活動在共同體工作的情境中進(jìn)行,通過對教師工作的觀察,與同伴及教師的討論來學(xué)習(xí),最后成為共同體中的核心成員。
其三,發(fā)展學(xué)生的實(shí)踐能力。情境認(rèn)知理論認(rèn)為,學(xué)習(xí)是一個不斷增長實(shí)踐能力、不斷社會化的過程。無論學(xué)什么,都以個體形成參與實(shí)踐活動的能力并在實(shí)踐活動中對所在團(tuán)體作出自己的貢獻(xiàn)為根本目的。實(shí)踐能力既表現(xiàn)為與物理環(huán)境的有效互動,也表現(xiàn)為與社會環(huán)境的有效互動。[4]雖然學(xué)生在不同的情境中可能會以不同的方式進(jìn)行互動,但是,成功的互動所需要的基本成分是相似的:既需要一般的認(rèn)知能力與態(tài)度傾向,如主動地發(fā)現(xiàn)問題和提出問題,建構(gòu)假想或猜測,提供證據(jù)或事例等;也需要協(xié)作、討論等社會交往能力與態(tài)度傾向,如與團(tuán)體中的其他成員進(jìn)行對話(作出解釋、進(jìn)行必要的爭論等),或進(jìn)行某種形式的合作與協(xié)調(diào)。
(二) 基于情境認(rèn)知理論的教學(xué)設(shè)計(jì)理念
基于情境認(rèn)知理論的教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵特征有:(1) 提供真實(shí)與逼真的境域,以反映知識在真實(shí)生活中的應(yīng)用方式;(2) 提供真實(shí)與逼真的活動,為理解與經(jīng)驗(yàn)的互動創(chuàng)造機(jī)會;(3) 為學(xué)習(xí)者提供接近專家以及對其工作過程進(jìn)行觀察與模擬的機(jī)會;(4) 為學(xué)習(xí)者提供扮演多重角色、產(chǎn)出多重觀點(diǎn)的可能;(5) 構(gòu)建學(xué)習(xí)共同體和實(shí)踐共同體,以支撐知識的社會協(xié)作性建構(gòu);(6) 在學(xué)習(xí)的關(guān)鍵時刻為學(xué)習(xí)者提供必要的指導(dǎo)與搭建腳手架;(7) 促進(jìn)學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)過程與結(jié)果的反思,以便從中汲取經(jīng)驗(yàn),擴(kuò)大默會知識;(8) 促進(jìn)學(xué)習(xí)者清晰表述,以便使緘默知識轉(zhuǎn)變?yōu)槊鞔_知識;(9) 提供對學(xué)習(xí)的真實(shí)性、整合性評價(jià)。[5]
Young提出,基于情境認(rèn)知理論的教學(xué)設(shè)計(jì)必須考慮四點(diǎn)。(1) 選擇復(fù)雜、真實(shí)的情境。這種情境能使學(xué)習(xí)者有機(jī)會生成問題、提出各種假設(shè),并且在解決結(jié)構(gòu)不良的真實(shí)問題的過程中獲取豐富的資源;還能提供其他豐富的例證或類似的問題,以使學(xué)習(xí)者產(chǎn)生概括與遷移。(2) 給予學(xué)習(xí)者適當(dāng)?shù)闹?,即在學(xué)習(xí)者處于維果茨基所說的“最近發(fā)展區(qū)”的最佳挑戰(zhàn)水平時給予適當(dāng)?shù)闹С帧#?) 轉(zhuǎn)變角色并努力適應(yīng)新的課堂文化,即自己不再是知識的傳授者,而是知識的促進(jìn)者。(4) 計(jì)劃在學(xué)習(xí)過程中對學(xué)習(xí)者實(shí)施持續(xù)的現(xiàn)場評定。[6]
建構(gòu)主義和情境認(rèn)知理論共同倡導(dǎo)如下教學(xué)模式:
一是支架式或腳手架教學(xué)。它是指為學(xué)習(xí)者建構(gòu)對知識的理解提供一種概念框架,這種框架中的概念是為發(fā)展學(xué)習(xí)者對問題的進(jìn)一步理解所需要的。為此,事先要把復(fù)雜的學(xué)習(xí)任務(wù)加以分解,以便于將學(xué)習(xí)者的理解逐步引向深入。支架式或腳手架教學(xué)的程序如下:搭腳手架→進(jìn)入情境→獨(dú)立探索→合作學(xué)習(xí)→效果評價(jià)。
二是拋錨式教學(xué)。“錨”是為學(xué)習(xí)者提供的一種學(xué)習(xí)情境。拋錨式教學(xué)是使學(xué)生在一個完整、真實(shí)的問題背景下,產(chǎn)生學(xué)習(xí)的需求,并通過共同體成員間的互動和交流,憑借自己的主動學(xué)習(xí)、生成學(xué)習(xí),親自體驗(yàn)從識別目標(biāo)到提出并達(dá)到目標(biāo)的全過程。拋錨式教學(xué)的一個主要目標(biāo)是,幫助學(xué)生理解不同領(lǐng)域?qū)<以谟龅絾栴}時如何把知識作為工具來明確表征和解決問題,幫助學(xué)生從多個視點(diǎn)探索相同情境(“錨”)來整合他們的知識。[7]拋錨式教學(xué)的程序如下:創(chuàng)設(shè)情境→確定問題→自主學(xué)習(xí)→合作學(xué)習(xí)→效果評價(jià)。
三是認(rèn)知學(xué)徒制教學(xué)。它是指將傳統(tǒng)學(xué)徒制方法中的核心技術(shù)與學(xué)校教育相結(jié)合,以培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知技能,即專家實(shí)踐所需要的思維、求解復(fù)雜問題和處理復(fù)雜任務(wù)的能力。認(rèn)知學(xué)徒制教學(xué)的基本特征如下:(1) 關(guān)注的不是知識的灌輸與接受,而是學(xué)生通過觀察專家、教師在獲取知識或?qū)⒅R運(yùn)用于復(fù)雜現(xiàn)實(shí)任務(wù)時所關(guān)涉的推理過程、認(rèn)知策略與元認(rèn)知策略來習(xí)得知識的過程;(2) 將專家求解問題和完成任務(wù)的認(rèn)知過程顯性化,即思維過程可視化,使學(xué)生可以在教師和同學(xué)的幫助下進(jìn)行觀察、重復(fù)演練和實(shí)踐;(3) 將學(xué)習(xí)內(nèi)容置于有意義的情境中,讓學(xué)生在社會互動中建構(gòu)知識,在將概念與事實(shí)知識作為工具運(yùn)用的過程中,建構(gòu)豐富的反映概念、事實(shí)與問題情境之間關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò);(4) 在變化多樣的情境中,鼓勵學(xué)生反思并清晰表達(dá)不同任務(wù)之間的共同原理,從而能獨(dú)立地將所學(xué)知識和技能遷移應(yīng)用到新的問題情境中;(5) 在完成復(fù)雜任務(wù)的過程中,讓學(xué)生參與不同的認(rèn)知活動,通過討論、角色扮演等方法將復(fù)雜的認(rèn)知過程外顯,以促進(jìn)元認(rèn)知技能的發(fā)展。[8]
二、 對中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的啟示
(一) 設(shè)置恰當(dāng)?shù)膯栴}情境
數(shù)學(xué)教學(xué)中,情境的類型包括現(xiàn)實(shí)生活情境、其他學(xué)科情境、數(shù)學(xué)學(xué)科內(nèi)部情境。長期以來,數(shù)學(xué)教學(xué)總是囿于數(shù)學(xué)學(xué)科內(nèi)部情境(所謂“掐頭去尾燒中段”),無形中削弱了教學(xué)情境的多樣性,割斷了數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)的聯(lián)系。這樣既會使學(xué)生不能理解數(shù)學(xué)應(yīng)用的廣泛性,從而難以塑造正確的數(shù)學(xué)價(jià)值觀;又會使學(xué)生不能調(diào)動個人的生活經(jīng)驗(yàn)參與學(xué)習(xí),從而難以激發(fā)學(xué)習(xí)的動機(jī)?!镀胀ǜ咧袛?shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》提出數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)體現(xiàn)在四個方面,其中第一個方面就是“情境與問題”,并且將情境分為熟悉的、關(guān)聯(lián)的、綜合的三個層次。《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》將數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)用“三會”來描述,“三會”都與現(xiàn)實(shí)世界相關(guān),當(dāng)然離不開情境??梢姡?dāng)下的新課程體系與情境因素有不可分割的內(nèi)在聯(lián)系,而這與情境認(rèn)知理論的基本理念相一致。
恰當(dāng)?shù)膯栴}情境一般應(yīng)滿足真實(shí)性、問題性、情節(jié)性、教育性。真實(shí)性是指情境的設(shè)計(jì)要盡量真實(shí),即與外部世界高度一致。虛構(gòu)的、模擬的情境與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)相距甚遠(yuǎn),不利于學(xué)生借助生活經(jīng)驗(yàn)理解知識,又會使數(shù)學(xué)應(yīng)用變得虛無。問題性是指情境的設(shè)計(jì)要包含問題,問題隱藏于情境中,需要學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光發(fā)現(xiàn)和提出。不宜設(shè)計(jì)一些華而不實(shí)的情境,即不蘊(yùn)含實(shí)質(zhì)性問題的情境,這樣會使情境在整個教學(xué)過程中顯得畫蛇添足。情節(jié)性是指情境的設(shè)計(jì)要包含故事。故事既可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情,又能夠體現(xiàn)解決現(xiàn)實(shí)問題的邏輯與解決數(shù)學(xué)問題的邏輯的一致性。教育性是指情境的設(shè)計(jì)可以在情節(jié)中加入教育元素,將數(shù)學(xué)品格與價(jià)值觀成分融入情境,使學(xué)生在知識的學(xué)習(xí)中受到必要的品德教育。
例1金陽廣場是一個邊長為400米的正方形休閑廣場,廣場的四個角上建有A、B、C、D四個小區(qū)。小區(qū)欲安裝煤氣管道,但煤氣公司只把主管道接到A區(qū),另外三個小區(qū)的煤氣管道由他們自行鋪設(shè)并與A區(qū)連通,請你設(shè)計(jì)與A區(qū)相連的最短煤氣管道鋪設(shè)方案。
這個問題的情境設(shè)計(jì)是不恰當(dāng)?shù)?。因?yàn)椋簹夤艿冷佋O(shè)屬于危險(xiǎn)施工作業(yè),小區(qū)自行鋪設(shè)煤氣管道是一種違法行為。顯然,這樣的情境設(shè)計(jì)無疑是在對學(xué)生進(jìn)行不正確的價(jià)值觀教育。
例2(人教A版高中數(shù)學(xué)必修第二冊習(xí)題6.4第8題)如圖1,測量河對岸的塔高AB時,可以選擇與塔底B在同一水平面內(nèi)的兩個測量基點(diǎn)C與D?,F(xiàn)測得∠BCD=α,∠BDC=β,CD=s,在點(diǎn)C測得塔頂A的仰角為θ,求塔高AB。
這個題目有情境,但它又是一道普通的習(xí)題:條件明確,圖中界定了算法,學(xué)生的工作是根據(jù)算法求得結(jié)果,因而,缺少情境的問題性。如果將其做適當(dāng)?shù)母脑欤瑒t能夠體現(xiàn)出問題性。
具體改造如下:
某校高中二年級學(xué)生參加校外實(shí)踐活動,要測量河邊一座塔的高度。
(1) 當(dāng)他們與塔位于河的同側(cè)岸邊時,應(yīng)當(dāng)如何測量?請你設(shè)計(jì)測量方案。
(2) 當(dāng)他們與塔分別位于河的兩岸時,如果沒有足夠長的皮尺能測量河寬,那么應(yīng)當(dāng)如何測量塔高?請你設(shè)計(jì)測量方案。
(二) 構(gòu)建適宜的活動平臺
設(shè)置情境只是手段,目的是啟發(fā)學(xué)生的思維,讓他們通過活動去發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識、建構(gòu)和理解知識,因此,構(gòu)建適合學(xué)生數(shù)學(xué)活動的平臺是教學(xué)的一項(xiàng)重要任務(wù)。活動平臺是指為探究和解決問題而設(shè)置的活動方式、場景,包括教師為學(xué)生建構(gòu)的一種“實(shí)習(xí)場”,為學(xué)生組建的實(shí)踐共同體,為學(xué)生搭建的合作、對話、交流平臺等。學(xué)生的數(shù)學(xué)活動,既包括借助工具動手做的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動,也包括脫離實(shí)物進(jìn)行推理、計(jì)算的思維實(shí)驗(yàn)活動。
杜威對這種教學(xué)活動做了很好的闡釋。他認(rèn)為,在理想的教學(xué)過程中,教師應(yīng)當(dāng)鼓勵兒童在活動時開動大腦,運(yùn)用觀察和推測、實(shí)驗(yàn)和分析、比較和判斷,使他們的手足耳目和頭腦等身體器官成為智慧的源泉。有意義的活動必然蘊(yùn)含著思維活動,設(shè)計(jì)教學(xué)時可以考慮以下五步:(1) 安排真實(shí)的情境;(2) 在情境中安排刺激思維的課題;(3) 提供可利用的資料,以幫助作出解決疑難的假定;(4) 組織開展活動來驗(yàn)證假定;(5) 引導(dǎo)根據(jù)驗(yàn)證的成敗提出結(jié)論。[9]顯然,情境認(rèn)知理論與杜威的思想一脈相承。
例3把一張正方形紙片按圖2所示剪開成4個小塊,再把這4個小塊按圖3所示重新拼合成一個長方形。這可能嗎?
對這個問題,教師可以通過“猜想—證偽—證實(shí)”三個環(huán)節(jié)來實(shí)施教學(xué)。首先引導(dǎo)學(xué)生對圖2進(jìn)行觀察。學(xué)生一般會得出“可以拼成”的猜想。接著讓學(xué)生動手操作:將圖2中的正方形按圖2中的線分割,再按圖3所示的方式拼合,看能否得到圖3。此時,學(xué)生會驚奇地發(fā)現(xiàn)無法拼成。這便是證偽的過程。然后讓學(xué)生思考:為什么不能拼成圖3?經(jīng)過思考,學(xué)生會發(fā)現(xiàn):圖2中正方形的面積是64,圖3中長方形的面積為65,面積不相等,因此圖2不能拼成圖3。這就是用邏輯的方式證實(shí)拼圖的結(jié)果,即證實(shí)的過程。
這樣,就為學(xué)生構(gòu)建了一個數(shù)學(xué)活動的平臺,使學(xué)生將動手操作與邏輯推理(計(jì)算)有機(jī)結(jié)合,在活動中獲得知識。
例4將一個凸四邊形四邊的中點(diǎn)順次連接起來的圖形稱為中點(diǎn)四邊形。請你從這個定義出發(fā),采用先畫圖、再觀察、提猜想、后證明的思路,探討下面的問題。
(1) 正方形的中點(diǎn)四邊形是什么圖形?
(2) 矩形的中點(diǎn)四邊形是什么圖形?
(3) 受到上面問題的啟示,你還能提出什么問題?請你盡量多地提出問題并解決它。
教材中并沒有出現(xiàn)過“中點(diǎn)四邊形”的概念,這里用自定義概念的方式設(shè)計(jì)一個數(shù)學(xué)情境,由特殊到一般地設(shè)置一系列問題,為學(xué)生提供了一個數(shù)學(xué)活動的平臺。教學(xué)目標(biāo)并不是讓學(xué)生掌握這個概念和推導(dǎo)出來的一系列結(jié)論,而是通過活動訓(xùn)練學(xué)生的抽象能力、推理能力和幾何直觀,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。特別是問題(3),可以讓學(xué)生充分發(fā)揮自己的想象,聯(lián)想菱形、平行四邊形以及一般四邊形、梯形、等腰梯形等,探究出一系列四邊形的中點(diǎn)四邊形結(jié)果。
(三) 營造有效的合作形式
情境認(rèn)知理論強(qiáng)調(diào)建立合作共同體,其基本立論是合作有利于知識的建構(gòu)。合作學(xué)習(xí)有五個不可缺少的要素。(1) 積極互賴。要求學(xué)生認(rèn)識到他們不僅要為自己的學(xué)習(xí)負(fù)責(zé),而且要為所在小組的其他同伴的學(xué)習(xí)負(fù)責(zé)。(2) 面對面的促進(jìn)性相互作用。要求學(xué)生面對面交流,相互鼓勵和支持彼此為取得良好成績、完成任務(wù)、得出結(jié)論等而付出的努力。(3) 個人責(zé)任。要求每一個學(xué)生都承擔(dān)一定的學(xué)習(xí)任務(wù),并且掌握所分配的學(xué)習(xí)任務(wù),即分工明確、責(zé)任到人。(4) 社會技能。要求教師教會學(xué)生一些社交技能,以進(jìn)行高質(zhì)量的合作。(5) 小組自評。要求小組定期評價(jià)共同活動的情況,檢討知識運(yùn)用情況和功能發(fā)揮程度,以保持小組活動的有效性。[10]
數(shù)學(xué)教學(xué)中,要營造有效的合作形式,促進(jìn)合作學(xué)習(xí),應(yīng)考慮以下幾個方面:
其一,獨(dú)立思考是合作的前提。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有其自身的特性,獨(dú)立思考是必不可少的環(huán)節(jié)。經(jīng)過個人獨(dú)立思考,再參加合作討論,才能充分體現(xiàn)合作學(xué)習(xí)的價(jià)值。因此,教師在組織教學(xué)時,當(dāng)問題提出后,要給學(xué)生留一段個人思考的時間,待他們都有了一定的想法之后,再組織合作學(xué)習(xí)。這樣可以使每個學(xué)生都能夠發(fā)表自己的觀點(diǎn),讓不同的觀點(diǎn)相互碰撞,從而達(dá)到知識的社會建構(gòu)效果。教師要思考:如何分配獨(dú)立思考和合作學(xué)習(xí)的時間?在獨(dú)立思考的時間內(nèi),如何使用恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)語?在合作學(xué)習(xí)的時間內(nèi),如何體察學(xué)生的合作情況?
其二,設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)暮献餍问脚c模式??梢灾攸c(diǎn)思考以下問題:不同能力水平的學(xué)生如何搭配?以幾人組團(tuán)為佳?國外有研究表明三人一組的合作效果最好,對我國的學(xué)生來說,是這樣的嗎?除了“獨(dú)立思考+合作學(xué)習(xí)”之外,諸如“合作學(xué)習(xí)+獨(dú)立思考”“獨(dú)立思考+合作學(xué)習(xí)+獨(dú)立思考”“合作學(xué)習(xí)+獨(dú)立思考+合作學(xué)習(xí)”等模式,是否也能產(chǎn)生好的教學(xué)效果?
其三,有效地促進(jìn)小組內(nèi)學(xué)生間的交流。張春莉教授認(rèn)為,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,一組精細(xì)的促進(jìn)小組成員之間開展交流與合作的問題包括:(1) 你們小組是否至少找到了解決該問題或任務(wù)的一個方法?(2) 小組內(nèi)部的每個成員是否都理解這一方法,并能用數(shù)學(xué)語言(有時也可用自己的語言)表達(dá)出來?說一說你是怎么想的。(3) 如果小組中有同學(xué)不明白,是否請?jiān)撏瑢W(xué)就不明白的地方提出一些問題?(4) 理解的同學(xué)能否給出邏輯清楚的解釋或論證?(5) 對這道題,還有其他可能的算法或解法嗎?(6) 在這些算法或解法中,是否存在一個最優(yōu)的方法?說一說你們的理由。(7) 對這些問題或任務(wù),你們是否發(fā)現(xiàn)它們存在某種聯(lián)系?或是否發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律?……通過這些問題,可以引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生更多地交流與合作。[11]
數(shù)學(xué)合作學(xué)習(xí),可以分為新知學(xué)習(xí)過程中的合作、問題解決過程中的合作。新知學(xué)習(xí)中的合作,主要目的是使學(xué)生通過合作的方式加深對知識的理解。例如,教師講完一個新的概念,可以讓學(xué)生獨(dú)立地找出這個概念的正例和反例,然后在小組中展示自己的結(jié)果,相互討論,彼此校正,從而對概念的內(nèi)涵和外延,有更清晰的認(rèn)識。問題解決中的合作,一方面是共同尋求解決問題的思路;另一方面是將自己解答問題的過程和結(jié)果與組內(nèi)同學(xué)交流,以共同找到最優(yōu)的解題方法。當(dāng)然,問題解決中的合作也包括探究新結(jié)論的活動,即在提出問題中合作。例如,對于答案不唯一的開放性問題,小組中每一個學(xué)生都可以充分發(fā)揮自己的想象力和推理能力,將自己的答案在小組中交流,實(shí)現(xiàn)知識的共享。
(四) 開展多樣的綜合實(shí)踐
與認(rèn)知主義把認(rèn)知能力的發(fā)展作為教育目標(biāo)不同,情境認(rèn)知理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是一個不斷增長實(shí)踐能力、不斷社會化的過程。學(xué)生的實(shí)踐活動既有與物理環(huán)境的互動,也有與社會環(huán)境的互動。這些活動既包括個體認(rèn)知能力與態(tài)度的介入,也包括對話、協(xié)作、協(xié)商等社會交往能力的介入。在學(xué)校教育中,開展多樣的綜合實(shí)踐活動,是發(fā)展學(xué)生實(shí)踐能力的有效途徑。
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》在“教學(xué)建議”中指出:“綜合與實(shí)踐領(lǐng)域的教學(xué)活動,以解決實(shí)際問題為重點(diǎn),以跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)為主,以真實(shí)問題為載體,適當(dāng)釆取主題活動或項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式呈現(xiàn),通過綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)和其他學(xué)科的知識與方法解決真實(shí)問題,著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、實(shí)踐能力、社會擔(dān)當(dāng)?shù)染C合品質(zhì)?!保?2]可以看到,情境認(rèn)知理論的基本觀點(diǎn)與新課程理念有高度的一致性。
具體到中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué),對綜合與實(shí)踐領(lǐng)域,可以釆用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的方式,以問題解決為導(dǎo)向,整合數(shù)學(xué)與其他學(xué)科的知識和思想方法,讓學(xué)生從數(shù)學(xué)的角度觀察與分析、思考與表達(dá)、解決與闡釋社會生活以及其他學(xué)科中遇到的現(xiàn)實(shí)問題,感受數(shù)學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會、地理、藝術(shù)等學(xué)科領(lǐng)域的融合,積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn),體會數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,提高發(fā)現(xiàn)與提出問題、分析與解決問題的能力,發(fā)展應(yīng)用意識、創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力。
例如,“國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)調(diào)研”綜合實(shí)踐活動設(shè)計(jì)。教師組織學(xué)生調(diào)查我國(或某?。┮欢螘r間內(nèi)的GDP,并對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析。活動分為四個環(huán)節(jié)。首先,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合具體實(shí)例理解GDP的概念,通過小組合作探究提出與GDP相關(guān)的問題,比如我國(或某?。┑腉DP發(fā)展情況,從而幫助學(xué)生拓寬知識領(lǐng)域,學(xué)會用數(shù)學(xué)的眼光發(fā)現(xiàn)、用數(shù)學(xué)的語言描述經(jīng)濟(jì)與社會方面的問題。其次,指導(dǎo)學(xué)生收集、分析相關(guān)的文獻(xiàn),提取有助于解決問題的關(guān)鍵信息和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),并且依據(jù)問題整理相關(guān)的信息和數(shù)據(jù),進(jìn)而總結(jié)調(diào)查研究以及獲取數(shù)據(jù)的基本方法,提升學(xué)生收集信息與分析處理信息的能力。再次,引導(dǎo)學(xué)生使用合適的數(shù)學(xué)工具描述數(shù)據(jù),分析、解釋、預(yù)測數(shù)據(jù)的意義,探究進(jìn)出口總量與GDP的關(guān)系、人均收入與 GDP的關(guān)系等,并且?guī)椭鷮W(xué)生解決數(shù)據(jù)分析中遇到的各種疑問,從而培養(yǎng)學(xué)生在復(fù)雜的情境中綜合運(yùn)用函數(shù)、統(tǒng)計(jì)以及經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會學(xué)等知識解決問題的能力。最后,指導(dǎo)學(xué)生完成 GDP分析報(bào)告,了解我國(或某?。┙?jīng)濟(jì)發(fā)展領(lǐng)域取得的重要成就,然后小組分享、反思修正自己的研究報(bào)告,接著根據(jù)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)選出優(yōu)秀的研究報(bào)告進(jìn)行全班分享,并且引導(dǎo)學(xué)生從經(jīng)濟(jì)與社會的視角反思GDP與可持續(xù)發(fā)展等深層次的問題,從而幫助學(xué)生將數(shù)據(jù)分析建模的研究結(jié)果應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)與社會的研究,充分培養(yǎng)數(shù)學(xué)素養(yǎng),實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人。
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