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结构化教学,彰显数学整体系统的教学力量

2017-07-26潘明珍

数学教学通讯·小学版 2017年7期
关键词:大视野结构化教学

潘明珍

摘 要:掌握数学知识的结构,形成学生的结构化思维是数学教学的应有之义。教学中,教师要秉持“高观点”,基于“大视野”,运用“关系思维”,展开“结构化教学”。立足于不同视角、原初关联、相关特性,可以让学生对数学知识展开整体感知、探究、感悟,进而彰显数学整体系统的教学力量。

关键词:结构化教学;高观点;大视野;关系论

当下的数学教学突出存在两个问题:一是教师的教学依赖于教材的单元编排,缺乏整体的视角。由于备课以课时的形式展现,因此,许多教师对课时教学设计精益求精,忽视了对知识点在整体知识链中性质的研究;二是教师往往要求学生“从数学角度进行思维”,而很少让学生“通过数学学习学会思维”,数学的育人价值没有得到应有体现。数学教学呼唤“结构化教学”,以便彰显数学整体系统的教学力量。通过整体架构、有机渗透、集约经营,发展学生的数学核心素养。

一、结构化教学:依据及其可能

结构化教学有三重意义:一是高观点下认识数学的本體性知识;二是数学知识的结构化;三是学生思维的结构化。在教育史上,从列维的“结构主义”到皮亚杰的“认知结构理论”,从布鲁纳的“学科基本结构”到奥苏贝尔的“有意义学习理论”,无一不重视“结构”。正如华东师范大学叶澜教授所说,“掌握包括知识的、方法的和过程的多重意义的结构,是最有效地达到学生学会学习的途径,对学生用综合的眼光去发现和认识解决问题具有基础性作用。”

1. “高观点”下教知识

小学数学知识有许多鲜明的特性,如形象性、描述性、可感性等。这些数学知识由于儿童的年龄和心理特征,没有采用抽象化、符号化的定义,因而生动、具体。但也因此带来了许多认识误区和实践偏差。例如“方程”,小学教材中的定义是“含有未知数的等式叫作方程”,致使许多教师教学时抓住“等式”“未知数”等词让学生辨析、判别,以至于学生认为“a+b=b+a”也是方程。华东师范大学张奠宙先生认为,这样的教学纯属折腾,对于学生认识方程、学习解方程没有任何实质意义。方程是什么?方程是在已知数量和未知数量之间建立一种关系。在小学数学中,类似的概念还有许多,如学生在认识圆的直径、半径时,许多教师往往特别强调同圆、等圆等。在高观点下教数学,不会钻牛角尖,相反会引导学生展开深度的数学思维,把握数学知识中蕴含的数学思想。

2. “大视野”下教结构

数学知识的存在不是孤立的、单子形态的,而是整体系统的有机组成。在数学教学中,倡导并践行“结构化教学”,能够让学生“见树木更见森林”。教学中,教师要把握数学知识的结构之形,领悟数学结构之神。结构之形,即显性的数学知识联系;结构之神,即隐性的脉络关联。只有“形神兼备”,才能形成学生的“结构化思维”。例如“分数的认识”,在三年级上册直观认识几分之一、几分之几,在三年级下册学习将一些物体组成的整体平均分成几份,认识对应的分数,而到了五年级开始建立较为抽象的分数意义,其间的关系显而易见,这是一种显性的知识联系。此外,学生在计算领域学习“商不变的规律”,在数的领域学习小数的性质、分数的基本性质,在认识比中学习比的基本性质等,其间所蕴含的联系就是一种隐性关联。再如,整数加减法、小数加减法、分数加减法所蕴含的“计数单位相同才能相加减”也能彰显隐性结构的力量。教学中,教师必须秉持大的视野,将数学知识串起来、连起来、合起来,形成意义结构。

3. “关系论”下教思维

儿童的思维有两类:一类是“实体性思维”,即对知识本身的思维;二是“关系性思维”,即对知识关系的思维。数学知识的结构性、逻辑性特质为形成学生的结构性、关系性、系统性思维提供了有益的支撑。有了关系思维,学生就能从整体、系统、全局的视野展开思考,而不会拘于一隅,思考就会均衡、客观、理性、多元,就不会眉毛胡子一把抓。例如,教学“加法交换律”和“加法结合律”,具有“结构化思维”的学生会进行联动串式思考、主动问学,“老师,有没有减法交换律、结合律,乘法交换律、结合律”等。他们会对数学知识进行块状归类、网状思维,如学习《三角形内角和》,学生会主动思考并探究“四边形的内角和”“五边形的内角和”甚至“多边形的内角和”等。他们会展开立体性反思,如学习了《圆的面积》后,学生会对推导过程进行反思,展开咀嚼、反刍,“化曲为直”的圆除了可以转化成长方形外,还能转化成已学习的其他图形如三角形、梯形吗?如果能,怎么转化呢?“结构化思维”让儿童的数学思维更有条理、更加深刻。

二、结构化教学:路径及举措

认识到数学知识具有结构化特质,认识到儿童思维具有结构化必要、结构化可能,就必须展开数学“结构化教学”的研究,探寻结构化教学的现实路径及举措。教学中,教师要将数学学科的结构性知识与儿童的结构性思维进行无缝对接,注重数学知识的广度、深度及其厚度,实现学生数学素养尤其是数学思维的发展、提升。

1. 立足不同视角,对数学知识进行整体感知

立足于不同的视角,对数学知识进行整体感知要让学生感觉到数学知识就像一串葡萄,是提得起、连得上的。所谓“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”,教学中要让学生多元观照数学知识,帮助学生在头脑中形成一个立体、开放、动态的知识结构。在这个结构中,相关知识可以纳入其中,其中的某些知识节点同样可以迅捷地提取,用来指导相关数学问题的解决。例如:在一年级上册认识立体图形后,一年级下册的“平面图形的认识”可以从立体图形引入,以便让学生形成“面是体的面”的意识;而在二年级认识角、认识线时,可以从平面图形入手,以便让学生感受到“线、角”是平面图形的线、角。这样的教学,首先让图形立起来。由于有了这样的立体渗透、启蒙,在四年级下册学习“三角形的认识”时,就可以反过来,让儿童立足于边、立足于角分别对三角形、平行四边形、梯形进行研究。例如“三角形”,从角看可分为锐角三角形、直角三角形、钝角三角形等,从边看可分为等腰三角形、不等边三角形,其中等腰三角形还有一种特殊的等边三角形等。基于这样系统而多元的视阈,学生就能对数学知识获得整体感知、整体感悟。

2. 立足原初关联,对数学知识进行整体探究

由于学生的年龄和心理特征,数学的整体知识被分散、割裂在教材之中。因此,在数学教学中,教师要从整体视角把握教材,站在高处,想到深处,要读懂、读通、读透知识,不仅要找到知识元素,而且要找到元素的原初关联。例如教学《年、月、日》(苏教版小学数学教材第6册),据笔者观察,绝大部分教师的教学都是孤立的,没有联系二年级下册的时分秒。时间本身就是一个整体,是一个“时间流”,从秒到分,从分到时,从时到日,从日到星期、月、年、世纪等,原初的时间是不可分割的。据此,笔者教学时立足于原初关联,用照片引入,照片上显示的是整体的拍摄时间,某年某月某日某时某分某秒,学生一下子就整体感悟到时间流。在此基础上,笔者基于学生已有的知识经验,展开教学。

师:关于时间,你已经知道了什么?

生1:我知道1小时等于60分,1分等于60秒。

生2:我通过阅读科普书知道了地球自转一周的时间为1昼夜,地球围绕太阳公转一周的时间为1年。

生3:我知道月球围绕地球公转一周的时间是1月。

……

師:关于时间,你们有什么疑问吗?

生1:一年有多少月?一月有多少天?一年有多少天?……

接着,笔者让学生围绕日历展开探究,学生纷纷表达自己的认识,诸如大月、小月、2月。同时学生自然生成新的问题,如为什么“2月份既有28天,又有29天?”“为什么前面7个月中大月都是单月,后5个月中大月都是双月”等。是什么决定着2月份天数的规律呢?是谁规定了大月、小月的月份呢?笔者通过地球、月球自转、公转以及恺撒和奥古斯都的故事引导学生继续探究,深化理解。

3. 立足相关特性,对数学知识进行整体感悟

数学知识是结构性的,如何将结构性的知识内化为儿童的结构性思维?固有的、僵化的知识是不可以硬生生地塞进学生的头脑中的,教学中教师可以对相关知识进行比较,采用分类分析和聚类分析的方法,让学生进行主动迁移。例如教学《角的度量》(苏教版小学数学教材第7册),大部分教师就知识教知识,至多像著名特级教师强震球老师那样,让学生经历量角器的诞生历程。笔者在教学中,采用结构化比较的策略进行教学,收到良好的教学效果。首先,和学生一起复习“用厘米尺测量物体”,这是学生已有的知识经验,可以被教师激活、唤醒。测量时引导学生思考:测量线段用了什么仪器?——直尺。怎样测量线段?——既可以从0刻度开始测量,也可以从其他刻度开始测量。为什么不同的测量方法都可以量出长度?——都是看比较长度里面有多少个标准长度(1厘米)。据此展开“角的度量”教学,学生自然提出了三个本质性的核心问题:测量角度用什么仪器?——量角器。怎样测量?——既可以从0刻度开始测量,也可以从其他刻度开始测量。为什么不同的测量方法都可以度量出角度?——都是看比较角度里面有多少个标准角度。由于学生经历了“量角器”的诞生过程,从“单位小角”的认识到“多个小角的连接”再到形成“量角器”,由于学生有了测量线段的经验支撑、比较、迁移,学生很快掌握了量角的要领。他们不再混淆量角器的内圈、外圈了。

“结构化教学”要求教师基于整体、系统和全局的视野观照数学知识,形成知识板块、结构,将之内化成学生的结构性思维,使结构化知识成为学生核心素养的重要组成。以结构化的方式进行教学,就是对数学知识左顾右盼、上下贯通、前延后续,就是要注重知识比较、方法点拨和思想渗透。

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