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课堂教学中“自主探究”范式的探索与实践

2020-02-28李志平

小学教学参考(数学) 2020年1期
关键词:自主探究能力自主探究自主学习

李志平

[摘要]小学数学课堂中的“自主定向”“自主探究”“自主应向”是提升学生自主学习能力的三大环节。以四节实践课的探索为例,力求找出提高学生自主探究能力的方法,并阐述了“提出问题—合理猜想—设法验证—得出结论—回顾反思”这一范式的具体实施要求。

[关键词]自主学习;自主探究能力;自主探究范式;自主探究路径

[中图分类号]G623.5  [文獻标识码]A  [文章编号]1007-9068(2020)02-0005-02

“自主定向”“自主探究”“自主应向”是提升学生自主学习能力的三大环节。为了探寻“自主探究”环节的范式,我们设计了四节“自主探究能力养成课”——三节各20分钟的“小课”和一节40分钟的“大课”,并将“提出问题—合理猜想—设法验证—得出结论—回顾反思”作为目标范式,舍去了“练习”等其他环节,安排如下:

这里提供了一个可操作、可视化、可理解的简单路径。从“提出问题”到“回顾反思”是一个大的回路,从“合理猜想”到“设法验证”是一个小的回路。

一、抓住问题萌发的契机,准确“提出问题”

主动提出有价值的问题是提高学生数学敏感度和探究意识的关键点,教师可以从不同角度、在不同阶段鼓励学生提出问题。

1.看课题直接“提出问题”

例如,“看到‘运算律这个课题,你想提什么问题?”学生就能提出“什么是运算律?”“什么运算能组成这个规律?”……又如,教学“三棱柱的体积”时,提出“三棱柱的体积该怎么计算?”……看到课题就提问,能清楚自主探究的方向。

2.创设情境“提出问题”

如果课题比较抽象,教师可以创设情境,摆出数学现实,给学生提供学习的素材。例如,教学“积不变的规律”时,教师可直接创设情境:口算“4x8,2x 16;12x5,20x 3;15x5,25x3”,你有什么发现?你能提出什么问题?学生回答:“我发现每组的积都相等。”并提出问题:为什么积相等,这其中有什么联系和规律呢?……

3.在探究过程中“提出问题”

学生自主提问的意识需要贯穿整个学习过程,学生的深度提问是自主学习的真正体现。例如,教学“多边形的内角和”时,当学生探究得出“四边形的内角和是180°”之后,教师提问:“你还能提出什么问题?”学生提出:“五边形、六边形、七边形的内角和是多少呢?”教师追问:“一百边形的内角和呢?”……

二、遵循科学的逻辑和规律,生发“合理猜想”

基于旧知,基于活动经验,符合基本逻辑,才是合理的猜想。当然,教师要允许学生发挥想象力提出不同的猜想,再通过师生互动不断完善。

例如,三角形的面积、长方体的体积、正方体的体积、圆柱体的体积等的计算方法是学生的已有知识,对于三棱柱的体积,学生提出猜想“V=Sh”“V=Sh÷2”“可以把四棱柱、五棱柱转化成三棱柱计算”。又如,对于多边形的内角和,学生猜想“四边形的内角和是360°”是合理的,也有学生猜想“五边形的内角和是360°”,理由是“虽然边增加了,但是角都是围成一圈,周角就只有360°”。只要是基于学生认知水平、似乎“有点道理”的猜想,教师都可以将其暂时认定为合理的。

三、唤醒已有的经验和方法,支持“设法验证”

“设法验证”是学生提出猜想之后,调动原有知识经验和解决问题的方法策略,对提出的猜想进行验证的过程,教师要创设相应的条件支持学生的“设法验证”。

1.提供验证材料,包括“显性材料”和“隐性材料”显性材料指具体的实物(如三棱柱模型和多边形纸片)、学习单,具体情境中的信息和问题也是“显性材料”,而教师提到的“一百边形”是需要学生想象和推理的“隐性材料”。显性材料的提供解决的是特殊性问题,隐性材料的提供解决的是一般性问题。教师应提供显性材料和隐性材料以支持学生的验证。

2.学习单导引,包括“范式导引”和“策略小贴士”将学习单制作成表格,增加“范式导引”,可为学生提供学习支撑。以下图为例,在“设法验证”一栏,增加温馨提示,可消除学生的紧张感,引导学生高位了解自己的学习方法,提升自我认知。

3.提炼数学思想方法

自主探究环节需强化提炼数学思想方法。如“加法交换律”重点突出“归纳”的方法;“三棱柱的体积”体现“转化”的思想;“多边形的内角和”侧重“比较”的优势。要提高学生的应用意识,使学生能够灵活选取数学思想方法解决问题,需要教师对相关策略的学习提出要求。

“转化”可以将“未知”转化成“已知”,“新知”转化为“旧知”,从不同角度思考,在转化中修正猜想,调整思路,最终完成对猜想的验证。例如,探索三棱柱的体积公式时,可以将两个完全一样的三棱柱转化成四棱柱,再转化成长方体,也可以将一个三棱柱直接转化成长方体。教学过程中,教师可以用“动态演示”支持学生的验证。

“不完全归纳”也可以说是“举例法”,所举例子要尽可能多,还要关注反例。例如,对于“加法交换律”,可以举整数、分数、小数以及图形等的例子,而且例子要尽可能多,还可以找反例或错例。比如学生会提出猜想“除法有交换律”,然后举反例“3+0和0+3”,得出猜想不正确。将一般化归为特殊,实际上就是一种“退”的策略,退到最简单,从而实现问题的突破。

“比较”能发现事物的相同与不同之处。教师可从范围大小、不同方法、不同类型等角度指导学生对事物进行分类,从中找到规律,从而学会比较。

例如,对于“多边形的内角和”,研究四边形的内角和是用“撕、拼、量、分”的方法,但是对于五边形就不能再“撕、拼”,只能“量、分”,再到六边形、七边形、八边形只能“分”,最后到一百边形只能“算”……在比较的“层次”上需要关注以下几点:

(1)探究四边形的内角和的4种方法,是求同一个量的不同方法的比较。

(2)对探究不同多边形的内角和的方法比较,是求不同量的策略的優化。

(3)对于多边形,同样用“分三角形”的方法,却不完全相同。通过比较提升思维有序性,最终找到如何计算三角形个数的规律。

四、鼓励多种表征方式,简化“得出结论”

教师要鼓励学生用多种表征方式表述得出的结论,体现方法多样化。如文字、图示、字母等,尽量简洁,体现数学的抽象性和建模思想。

例如,对于加法交换律,学生用图形(△+〇=〇+△)和字母(a+b=b+a)来表示,教师可再提供更抽象的“线段”表征方式——演示两种颜色的线段交换位置的过程,揭露“和不变”的普遍规律。

五、提高学习的元认知能力,重视“回顾反思”

提高自主探究学习中元认知能力最突出的步骤,就是自主回顾反思。在“猜想一验证”小回路之后可以提几个问题支撑学生的思考:你刚才的猜想是否合理,是否正确?你所提出的猜想在思考的过程中有变化吗?如果有,是什么导致这个变化发生的?以后遇到类似的问题该怎样解决?

例如,在猜想“五边形的内角和”时,有学生猜360°,但通过验证,他发现五边形的内角和是540°,并反思:“我刚才的猜想感觉是合理的,因为边增加,里面的角度应该不增加。后来我发现不对,因为三角形的内角和是180°,四边形的内角和是360°,要是不增加,那么三角形和四边形的内角和是一样的。以后碰到这样的问题我感觉还是要动手验证一下。”

在“大回路”之后,可以让学生进行完整的回顾反思。同样也可以提两个问题帮助学生自主厘清“从哪里来,向哪里去”的困惑:我们刚才是如何进行探究的,你还能接着想下去吗?你还能提出什么新的问题?

综上所述,“自主探究”环节范式的探索给学生提供了自主学习的路径。需要注意的是,起点型的知识不适合探究,这类知识通常回答“是什么”的问题;过程性的知识适合探究,这类知识通常回答“为什么”“怎么样”的问题;靠近学生最近发展区的知识适合探究,超出学生最近发展区的知识不适合探究。学生的学是明线,教师的教是暗线,在学生自主学习的过程中,教师也要及时总结、提炼、点拨。“君子之交,喻也。道而弗牵,强而弗抑,开而弗达。”(《学记》)教师的引导同样非常重要。”自主探究“环节范式的研究还只是个开始,课改当下,学生自主学习能力的提升仍然有很大的空间。

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