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脑科学为导向的“三四六”数学教学

2021-09-17杨芳

关键词:脑科学教学

杨芳

摘   要:数学教学活动是师生积极参与、交往互动,共同发展的过程,“三四六”教學改革充分体现了这一思想。采用“三让”“四本”“六环节”教学模式,能打破传统教学模式,使学生成为学习的主体,教师转变为学习的组织者、引导者与合作者。“三四六”教学改革能够提高课堂效率,激发学生学习兴趣,充分调动学生学习的积极性。脑科学的研究成果也告诉我们,学习的本质就是学习者必须是积极主动的,如果学习者的学习没有自主性,就不可能有真正的学习。结合实例,就脑科学为导向的“三四六”数学课堂教学提出意见及建议。

关键词:“三四六”教学;脑科学

中图分类号:G633.6   文献标识码:A   文章编号:1009-010X(2021)20/23-0076-03

义务教育阶段的数学具有基础性、普及性和发展性等特点,重在培养学生的抽象思维、推理能力、创新意识和实践能力,使学生具备一定的基础知识和基本技能。然而,数学对数量关系和空间形式的研究,对客观现象的高度抽象概括,使初中学生倍感困难,不能轻而易举地习得。这就迫使教育者思考:如何利用好每节课,高效地、巧妙地将学生培养成有一定数学素养的公民。

近年来,脑科学对教育产生了巨大的影响,科学家和教育者们一直致力于研究如何利用大脑的特点,使学习越来越容易被学生接受;如何使学生学习效率越来越高;如何让教育者更好地利用脑科学的知识指导课堂教学……

课堂是师生交流的主要渠道,传统课堂上主要采用老师讲、学生听;教师教、学生被教的形式,学生处于被动接受状态,缺乏学习的主动性和探索的热情,更不用说创新了。石家庄市第81中学采用“三让”“四本”“六环节”教学模式,打破了传统教学。“三让”,即:让学生动起来,让课堂活起来,让效率高起来。“四本”,即:以学生为本,以人为本,以学为本,以课堂为本。“三让”和“四本”体现了“以教师为主导,学生为主体”的现代课改理念,它注重课堂的实效性。脑科学的研究成果也告诉我们,学习的本质就是学习者必须是积极主动的。如果学习者的学习没有自主性,就不可能有真正的学习,所以教师要千方百计地落实学生的主体地位。“三四六”教学,能够激发学生学习的主动性,实现以学生为主体的教学。

下面具体介绍以脑科学为导向的“六环节”教学。

“六环节”教学,首先要向学生展示“目标导学”。在课堂之初向学生展示本节课的学习目标,包括知识目标、能力目标、情感目标以及本节课的重点和难点。要求三维目标清晰,重点、难点突出。在目标指引下,除了能让学生有目的地听讲,还能让学习做到有的放矢,不盲目。当学生们看到课堂目标时,会与之前所学知识产生联系,但又因有新目的,从而产生探索的欲望。

“自主学习”环节主张明确任务促独学,质疑自探深思考。脑科学建议教师不能一上来就把新知识教给学生,而是要先了解学生先前已经掌握的知识和经验。这就要求教师在备课时,不仅要注重课堂知识的准备,更要关注学生已有的知识储备和学习经验的最近发展区。而大脑工作时,也会秉承“脑选择意义”,即大脑要在它原有的经验中搜索,若所接触的新知识与大脑里的原有的基础相关,那么它就以为学习是有意义的,否则就会排斥新知。所以在学生自主学习前,教师的课堂引入既要能激发学生的探知欲,又要顾及学生大脑中原有的知识储备,只有将大脑里原有的知识与新知识建立起联系,才能产生真正的自主学习。

脑科学研究表明,脑是“社交脑”,不喜欢寂寞,需要交流,教学中“合作探究”这个环节正符合大脑的社交需求。在各层各类学校的课程改革中,也特别强调了这个环节。只有在小组讨论合作学习的过程中,大脑才能完成知识的建构。但是这对教师的课堂问题设置、课堂掌控能力、对学生的了解等都要求极高!在这个环节中不能使讨论合作流于形式,只有做到真正的讨论,才能激发学生的学习热情,使学生与学生之间产生思维的碰撞。只有把学生本人学到的信息或知识传授给别人,才能达到脑保存信息的目的。美国国家训练实验室研究证实,不同的学习方式,学习者对知识的吸收率也不同。教师讲、学生听,学生只能记住5%的信息;在老师带领下,学生念重点知识时,只记得10%;如果利用视听媒体,学生就能记住20%的信息;在老师示范展示后,学生也只是记住了30%。可见,在这些被动的学习过程中,学生的学习效率是十分低下的。然而,通过小组讨论探究后,学生就会记得50%了;当学生亲自操作时,对知识的吸收率会上升到75%;如果能让学生当小老师,把学到的知识教给同学,学生不但能记住90%的知识,而且知识的建构也已基本完成。同时在当小老师的这个过程中,学生更易品尝到成功的喜悦,为今后的学习奠定积极、自主、上进、快乐的基础。

在讲授“一次函数的实际应用”一节时,小组合作探究让笔者感触颇深。

题目内容: “十一”期间,小华约同学一起开车到距家100千米的景点旅游,出发前,汽车油箱内储油35升,当行驶80千米时,发现油箱余油量为25升(假设行驶过程中汽车的耗油量是均匀的).

(1)求该车平均每千米的耗油量,并写出行驶路程x(千米)与剩余油量Q(升)的关系式;

(2)当x=60(千米)时,求剩余油量Q的值;

(3)当油箱中剩余油量低于3升时,汽车将自动报警,如果往返途中不加油,他们能否在汽车报警前回到家?请说明理由.

解:(3)方法一:

∵(35-3)÷0.125=256km>200km

∴能在汽车报警前回到家

方法二:

∵200×0.125= 25L<35L

∴能在汽车报警前回到家

多数学生能利用小学已有知识,通过上述两种方法比较行驶里程和余油量来判断,得到能在汽车报警前回到家的结论。

方法三:令x=200时,

∵Q=35-0.125x

Q=35-25=10L>3L

∴能在汽车报警前回到家

方法四:令Q=3时,

∵Q=35-0.125x=3

则x=256km>200km

∴能在汽车报警前回到家

在上述两种方法中,学生能够意识到自变量和函数值的意义,并利用它来构建模型做出判断。这着实令笔者惊讶:经过小组合作探讨,学生竟能在初次接触函数应用时就能利用函数思想。

方法五:令Q≥3时,

∵Q=35-0.125x≥3     则x≤256km

又∵200<256

∴能在汽车报警前回到家

这种方法除了注意到函数变量的意义,更是将函数与不等式建立了联系,为下节课“一次函数和方程及不等式的关系”做了铺垫。由此可见,只要给学生足够的空间,他们定能“闯出一片天。

在合作探究过程后,课堂力争做到问题聚焦都亮相,点评与讲解者都要面带微笑,且声音洪亮。在“展示点评”环节中,因需各抒己见,难免会影响到情绪。但脑科学告诉我们,大脑在环境或情绪不安全时,就会不认知。那么,教师会不会识别和管理自己或者学生的情绪就非常重要了。华盛顿大学的研究人员通过实验发现,整天受惊吓的小老鼠的海马会变小,脑就停止发育。因此,展示点评环节中保持愉悦的氛围非常必要,要营造一个充满关爱,不挖苦,支持与被支持的环境,保证同学们的大脑处于认知状态。同时评价时除了要关注学生学习的成果,更要注重学习的过程,尤其是要重视学生在学习过程中所表现出来的品质、态度、情感。对于这些表现,教师要及时给予鼓励,肯定或纠偏,帮助学生认识自我。这个过程也是老师自我成长,改进教学及反思的过程。

“达标检测”是课堂效果的“检察官”。这个环节力求所设题目有梯度,满足不同程度的学生,使每位学生都有所收获。为了调动学生自主性和积极性,教师在设置题目时,不妨给学生留有选择的空间。比如,老师要求学生可以在不同梯度的问题中分别挑选两道题来进行测试。这样,学生们既学会了选择,也会对自己的选择负责任,不会盲目地应付,把被动学习变成主动学习,既保留了学生的学习热情,也达到了老师检测的目的。

最后一个环节是“总结归纳”。总结归纳不仅是对学生学习成果的检测手段,更是培养学生总结能力的方法。总结归纳可以帮助学生理清知识的层次结构,准确地抓住知识点的内在本质和外在的完整性,使学生所學知识更系统化。学生对课堂重点、难点、易错点、技巧和方法进行总结反思,有助于学生强化考查内容、找出致错根源、明晰解题技巧和方法、提高做题水平。脑科学的研究也表明:“主动从记忆中提取信息,比单纯学习更有助于长时记忆的保持。而且,主动地提取练习,甚至能够比精细加工学习更有效地巩固学习成果。Karpicke和Blant断定,提取学习应当被视作学习过程中的关键,因为提取行为本身以一种独特的方式加强了记忆。”“总结归纳”环节,除了应有对知识和方法的反思,还应重视对情感和态度方面的思考。我们可以设置类似下面的问题:1.当            时,我发现解决问题更容易。2.当              时,我对自己感到惊讶。这两个问题可以引导学生对教学六个环节中的自己进行反思,可以深化学生对本人的认知,并进行肯定或改进,增强成就感,使学生逐步完善自己。

大脑是我们身体上最神秘的器官,利用大脑的工作特点来指引教育者的教学,是一件极具意义的事情。“三四六”教学模式促进了脑科学与教学的统一,提高了学生的学习热情,提升了老师的教学效果。精心设计“三四六”教学的每个环节,定会使课堂变得高效!

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