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结构化视野下的学生思维能力培养例谈

2022-03-24孙晶

黑龙江教育·中学 2022年3期
关键词:学科知识结构化思维能力

孙晶

摘 要:数学是思维的体操,数学教学过程中的一个重要的任务就是培养学生思维能力,文章以结构化的视角探讨如何培养学生的思维,什么样的课堂学习才会有“思维”真正发生,学生学习什么样的学科知识,如何让学科知识转化为素养,如何设计真实地指向思维的学习活动。旨在培育学生的核心素养,提高数学教学的有效性。

关键词:结构化;思维能力;学科知识;转化素养

现代教学论认为,教学过程不是单纯的“传授和学习”知识的过程,而是促进学生全面发展的过程,尤其是思维能力的发展。提升学生的思维能力,我们就需要思考学生的思维是怎样产生的,即他是怎么想问题的。想问题的基础,必须依托学生积累的基本原理、核心概念。而这些来源于学生在教师引导下的对知识的理解和掌握。也就是知识是教学的基础,如果没有知识,教学就如无源之水。但不是所有的知识都会指向素养,只有结构化的、有组织的、能应用的知识才能在复杂的新问题中发生迁移,从而形成破解新问题的思想方法和思维路径。

一、什么样的课堂学习,才会有“思维”真正发生

当前课堂教学中存在一些问题,如:教学中仍以教师讲授为主要形式,以反复训练为主要学习方式。很多学生学习主要方式是接受、简单记忆、复制与理解等。如果学生的学习方式仅仅是被动接受、记忆、复制,那这样的教学内容无法转化为素养。

真正有“思维”发生的课堂是什么样呢?我们应该在对下面三个问题的思考中获取我们对问题的理解与把握。

問题一:我们学习什么样的学科知识,才会为我们今后的思考助力?

问题二:学科知识是素养的载体,但它不能直接转化成素养,如何让学科知识转化为素养?

问题三:让学生学会思考,教师应该为学生提供哪些支架呢?

二、学生学习什么样的学科知识——结构化的知识理解

什么样的学科知识才会让学生产生思考呢?从认知心理学角度来说,有意义的、能应用的知识,一定是有结构的、有组织的。所以,我们在引领学生学习的时候,能够迁移运用的知识才是有价值的。

教材内的知识点和技能点很多,如果把这些知识点看成是点状的,学到的知识就是零散的、割裂的。如果我们把具有“相似的教学结构”“相似的思维方式”“相似的教学方式”,这些内容链接在一起系统思考、整体把握,这样的知识就有了结构。在教学过程中,教师既要引领学生学习当前内容,又要通过此内容的教学渗透这一类知识结构化的思考,帮助学生形成“类思维”,从而为后续遇到相似问题提供方法和思维路径的支撑。这就是现今比较倡导的“大单元思维”或是“结构化思维”,这种思维方式恰恰是学生破解未来挑战性问题的最有效手段。

从上面的分析中我们对“学生学习什么样的学科知识”有了一定的理解和把握,即我们要引领学生对教材内容进行结构化的理解与链接中的迁移。小学数学学习中有许多概念的教学,对这些概念的理解构建起学生的认知结构和知识体系。在此基础上,学生遇到问题才能举一反三,在迁移应用中破解问题、形成新知识。因此,只有对概念的意义深入理解,才会做到“理解”后的主动迁移。这就是我们想要表达的“会学”,这是我们课堂的“根”。

学生应该学习什么样的数学知识,即他们需要获得什么样的概念的理解呢?下面以“乘法的初步认识”为例,来表达我的观点。

课例一

活动一:家里有三口人,一人吃2个苹果,一共吃了几个苹果?

生1:2+2+2。

生2:3乘2。

生3:二三得六。

师:2+2+2=6,观察每一个加数,它们的特点都是2,每个加数都相同的加法,用乘法来计算。可以写成2×3=6或3×2=6。乘号前和后的数都叫乘数。

课例二

活动一:

教师布置学生用小棒摆同一种图形,在1分钟的时间里看谁摆得多。

请学生说说,摆这么多图形一共用了多少根小棒?

学生摆的是正方形,汇报4+4+4+……

师:你们告诉老师,一共有多少个“4”?

师:15个4相加,算起来很麻烦,这个问题怎么解决呢?(在学生迫切解决问题的愿望中,教师揭示用乘法解决问题。)

有学生说6+6+9能用乘法解决吗?其他学生纠正他摆错了,老师让摆一样的图形,这个算式不能用乘法算式表达。

活动二:建立概念后,教师让学生提出自己想要解决的问题。

生:乘法和加法有关系吗?

生:刚才的乘法算式,怎么算?

生:是不是所有的加法都可以用乘法来计算,所有的乘法都可以用加法来计算呢?

(说6+6+9的学生在课后找到教师交流:“我可以这样看,2个3,2个3,3个3,一共就有7个3相加,可以用乘法。”)

课例一中学生对概念的理解停留在告知水平,就是学生的学习过程停留在“事实性知识”层次。课例二中,通过1分钟拼摆的游戏场景,很多组的正方形——抽象成数字“4”——抽象意义表达为“15个4”。在“太麻烦”的问题急需破解的情况下,产生了认知冲突,从而形成新的方法和思路,这就为乘法的产生提供了必要条件和感性经验。基于理解基础上的知识的获得即达到了“概念性水平”。学生提出乘法与加法之间的相互关系,就是一种理解后的链接与迁移,形成解决不同问题的方法和策略,这种思维就达到了“程序性水平”。学生在对问题比较辨析的过程中,基于对核心概念的理解后的加工与创造,想到把“不同”种数据进行“加工与重构”,即把6+6+9变成了7个3相加,这就是学生形成“元认知水平”理解下的表达。

同样对一个核心概念进行学习,学生理解的深度决定了将来他能否独立思考,能否用他所建构的“元认知”的结构化知识去破解他没有见过的问题。基于这种理解下的“学习力”对于学生终身的成长有巨大的支撑作用。这就是我们想要表达的“会学”,即以教材内容为载体,让学生在学习的过程中,在教师所呈现的“大的、具有挑战性的真实主题”下,在对问题解决的迫切需求中,在对比、分析、探索、发现中产生自己的思想、体验和理解,从而形成方法和策略,形成理性思维,乃至理性精神。

三、如何让学科知识转化为素养——在建立思维路径下的主动迁移

我们在教材内容学习的过程中获得了“结构化的知识”,如何让结构化的知识顺利地进行迁移呢?要引导学生形成自己的思维路径。

我们仍以“乘法的初步认识”一课为例。教材主题图呈现的是一架小飞机乘坐3人,有5架小飞机,小飞机里共有多少人?教师破解问题的思维路径一般是:先用加法来解决——几个几(意义表达)——乘法表达。

这样的思维路径存在问题吗?我们记得以前教材中强调份数、每份数和总数,并且强调每份数应该放在乘法算式的前面。后来因为有乘法交换律,所以这种要求就去掉了,变成了不强调因数前后的位置。

这样的思维路径是否有问题呢?每份数的理解真的不重要了吗?其实是很重要的。原因有二:其一,我们要说一下乘法的本质,乘法是求相同加数和的简便运算,求的是“谁”的“和”呢?相同加数的,而这里的相同加数即为“每份数”。从加法到乘法的突破是加法是以计数单位的累积和叠加,例如学习12+23,1捆小棒和2捆小棒合并为3捆,2根和3根合并为5根。而乘法,它是以任意“相同数”累积,如以若干个“3”的累积。乘法的口诀就为这里的累积和叠加提供了可快速得出结果的可能。显然这里的“每份”是“基数”,对于它的认识和获取,就很重要。其二,我们来看一下后续数量关系模型的学习,四年级的教材中特殊数量关系“单价、数量、总价”“速度、时间、路程”,乃至五年级植树问题中的“每段、段数、总长”,这些数量关系的模型,其实都是“每份、份数和总数”。基于此,在二年级“每份数”的课堂教学中应该稍稍驻足,加深理解这个概念,是非常有价值的。所以,我们在此部分的教学时可以做两件事:

一是看图时,要边数,边圈画,强调每一份是多少。

二是思维路径的表述为:

当然,在表述的过程中不要特意强调“每份,份数”这样的名词,而应该在具体情境中,数形结合的由“整图”——“每份”——“几份”——“几个几”,这样不断抽象、提取的过程形成对核心概念的理解与把握。基于此课例的研究与发现,如果要使学生形成“持续的学习力”,一定在学生建构概念之初,就要抓住知识的本质,为学生做好持续学习的思维支架及思维路径的引领与铺垫。

波兰尼提出的“课堂学习的冰山模型”就是显性知识和默会知识。显性知识就是教材内容所表达出来的基础知识和基本技能;默会知识是在理解知识,形成技能过程中获得的经历、体验和感悟。这些能力是具有迁移性的,它包括逻辑思维能力、独立思考能力、理性探索精神、科学研究的意识和品质。这种理解和迁移都是在课堂学习过程中,在教师的潜移默化的影响下形成的,这些就是学生终身学习和发展的动力源泉。

结构化的理解与链接中的迁移是学生会学习的“根”,是我们教师备课的起点及提升教学效益的落脚点。

四、触发学生思维产生的课堂生态——设计真实的指向思维的学习活动

以结构化的视角去学习和理解知识的同时,还要关注如何思考,也就是思考问题的路径,而思维路径的获得一定依赖于“数学活动”。学生在真实问题的研究过程中,在对问题破解的高阶思维中经历对学科知识的加工、消化、吸收、内化、转化和升华。所以我们应把教材作为蓝本,让学生经历真正的学习活动,经历把知识转化为素养,从而形成破解问题的方法和路径。

指向思维的真实学习的表征为:经历问题生成、推理、思辨、实践、思维转化、问题解决。课堂教学中有三种思维:一个是教材,即专家思维;一个是学生思维;一个是教师思维。教师就是要引领学生,带着理性的思考学会知识。真正的学习不是讲课,而是教师指导学生由表及里、由浅入深地进入探究的过程。

学生学习知识首先要以结构化的视角进行思考,学习的知识一定是有联系的、有组织的。经历知识建构的过程,学习的效果是不言而喻的,要让学生在典型的、简约的问題发展过程的经历中体会知识产生的过程。

不同的课堂有不同的教学模式,不同的教师有不同的教学特点。只要在数学课堂中能创设有利于学生学习的问题情境,能激发学生的学习兴趣,能及时给学生提供学习帮助,能引发学生的独特思考,能培养学生的批判性、创造性思维,就能让思维课堂实施到位,就能培养学生的核心素养能力。

  编辑/魏继军

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