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“教学做合一”,纠正数学认知偏差的应然选择

2023-12-17江苏宜兴市学府路实验小学214421王琴芳

小学教学参考 2023年29期
关键词:教学做合一内角平行四边形

江苏宜兴市学府路实验小学(214421) 王琴芳

陶行知先生认为“教学做”是一体的,其中“做”是核心,主张教师在“做”中教,学生在“做”中学。美国教育家约翰·杜威提出从“做”中学的思想,强调身体在认知中的价值,他认为,认知的过程是通过大脑、身体、环境相互连接在一起的。具身认知的理论强调学生应全身心参与数学活动,多感官体验,身心融合,促进身体与思维的相互关联,发挥身体在认知发展、增进儿童智慧等方面的积极作用。由于小学生的年龄特点和认知特点,他们受生活实际及知识基础的影响,对数学知识的认知往往会有偏差。而教师就是要及时捕捉他们的认知偏差,并通过对真实情境的模拟与重现,充分调动学生的多感官参与、多维度体验、多元化感悟,借助体验式实践来辨析,从而去伪存真,正确建构数学概念。

一、互动式讨论,纠文本理解之偏差

小学生的思维以具体形象思维为主,对数学概念的学习往往停留在具体的情境中,而对于数学问题的文字的叙述会自行做不必要的补充,从而产生认知偏差。

【教学案例1】苏教版三年级数学上册“认识分数”

问题:下面选项中,( )是正确的。

A.一个西瓜切成3块,吃了2块,吃了这个西瓜的三分之二。

B.有两个杯子,各装了半杯水,把两个半杯倒在一起就是一杯水。

C.把一张正方形纸连续折两次,每份是这张纸的四分之一。

D.五分之三里有5个三分之一。

生1:我觉得这道题出错了,应该是选错误的,因为只有一个错误的选项。

(绝大多数学生都有同样质疑。)

师:你们觉得哪个选项是错误的?

生2:只有D选项是错误的,其余都是对的。

师:认为A选项正确的同学说说理由。

生3:将西瓜分成了3块,2块就是三分之二。

生4:我反对,如果我分的不是相等的3 块,就不对了。

生5:老师,B选项的这两个杯子一样大吗?

师:题目中有没有说是同样大的杯子呢?

生6:这两个杯子有可能一个大,一个小。

生7:C 也不正确呀,连续折两次,不一定每份一样大呀!

(生7 拿出一张正方形纸示范起来,先沿对角线对折一次,再沿着侧边折一次,果然没有将纸平均分成4份。)

师:你们觉得呢?

生8:这样不是对折。

以上案例中,学生受生活经验的影响,默认分物品时都要平均分,要想纠正这种认知偏差,在新授课时就要通过反例强化分数的意义;在学生产生争论时,提供实践的演示与图例的说明,让错方深刻认识到错误的原因,从而达成纠错的目的。

二、实境式辨析,纠负面迁移之偏差

数学是一门逻辑性极强的学科,而知识的迁移则是学好数学的重要路径。但在具体教学中,学生常常会在知识点之间产生负迁移,从而产生错误。

“间隔排列”的教学通常是从情境图入手,让学生观察图上物品的摆放特点,从而找出规律,在练习中有相应的图示作为习题的范例,因此很少有学生会出错。但当问题只以文字形式呈现时,学生的认知偏差就产生了。比如问题“24 名男生站1 排,每2名男生之间站1名女生,一共要站几名女生?”,有学生答24÷2=12(人)。究其原因,他是受除法含义的影响,看到“每2 名男生”就以为是将每2 人分成1 份,选择用除法计算,这是由已有知识经验产生的负迁移。怎样让学生理解“每2 名男生之间站1 名女生”?可以让学生进行实境模拟,让男生站1排,引导学生思考“在什么位置上站女生”。学生通过亲身体验感受到“每2 名男生之间”就是“第一名男生和第二名男生之间站1 名女生,第二名男生与第三名男生之间站1 名女生……”,而非“隔2 名男生站1 名女生”,也就不存在“每2 人分1 份”这一说法。

上述案例中,学生由于对除法含义理解不透彻产生负迁移,误认为只要看到“每几个”就是平均分,不自觉地将“间隔排列”的规律与除法勾连起来,选择用除法来解决问题。在纠错过程中,首先,要让学生思维外显,即通过实境模拟或者画图表示出题目的含义,再通过引导学生观察思考“间隔排列”的规律与除法含义有无关联,从而作出正确的判断;其次,针对不同的图例表达,要引导学生对照条件,突破理解题意之难点;最后,还要让学生进行必要的变式练习。在教学中,只有让学生在实境中充分感知,加强对比与辨析,才能让学生真正认识数学的本质,从而纠正负迁移产生的认知偏差。

三、实践式探究,纠顺向推理之偏差

数学学习离不开推理,而学生对论证方法的运用有限,得到的推论并不完全正确。作为教师既要鼓励学生大胆推理,又要提醒他们小心求证。

【教学案例2】苏教版小学数学四年级下册“三角形的内角和”

(学生通过计算熟悉的直角三角尺的三个内角的度数之和引发猜想,再通过举例验证,得出“三角形的内角和是180°”的结论。)

师:用两块完全一样的三角尺拼成不同图形,拼成图形的内角和分别是多少?

生1:如图1 所示,我拼成了平行四边形,内角和是360°。

图1

生2:如图2 所示,我拼成了长方形,内角和也是360°。

图2

生3:如图3 所示,我拼成了正方形,内角和也是360°。

图3

生4:我觉得不管拼成什么图形,内角和总是360°,因为三角形的内角和是180°,2个三角形拼成的图形,内角和就是180°×2=360°。

师:大家拼的图形内角和都是360°吗?

生5:我拼成的是三角形,内角和不是360°。

师:大家也来试着拼三角形,看看内角和到底是多少度?

(学生拼成的三角形如图4、图5、图6所示。)

图4

图5

图6

生6:图4的内角和为60°+60°+30°+30°=180°。

生7:图5的内角和为30°+30°+60°+60°=180°。

生8:图6的内角和为45°+45°+45°+45°=180°。

(学生对拼成三角形的内角和与前面拼成长方形、正方形的内角和不同而产生了认知冲突。)

师:仔细观察比较,拼成三角形与拼成四边形到底有什么区别?

生9:拼成三角形时2 块三角板的2 个直角都被拼掉了,只有4 个锐角成了新的三角形的角。因此,内角和是360°-90°-90°=180°。而拼成平行四边形、长方形或正方形时,由于内角都未被拼掉,所以内角和就是180°+180°=360°。

在上述案例中,学生的认知偏差源于顺向推理,当有例子是正确的时,学生就大胆猜想所有例子都正确。教师借助特例组织学生共同研究,让学生用实验的方式得到结论,再用动手实践的方式来探究两类图形的区别。这样,不仅培养了他们的合作交流、数学推理能力,还发展了他们的空间观念,激发了他们学习数学的兴趣,更为他们将来探究数学本质明确了路径。

四、具身式想象,纠视觉空间之偏差

数学概念具有抽象性,而小学生思维又以具体形象思维为主,因此,在具体学习过程中,学生往往会受视觉的影响,产生认知上的偏差。

【教学案例3】苏教版小学数学三年级上册练习

师(出示图7):在图中里添一个正方形,使它成为一个轴对称图形,至少画3种。

图7

(学生通过讨论交流,很快出现了3 种画法,如图8、图9、图10所示。)

图8

图9

图10

图11

(也有学生提出,把正方形添在右下侧,如图11所示,还特意画出了对称轴。)

师:大家想想,这样的图形是不是轴对称图形呢?

生1:不是,因为它对折后不能完全重合。

生2:可是它两边的图形是完全相同的呀!

师:刚刚有同学说两边的图形明明就是完全相同的,怎么就不是轴对称图形呢?

生3:虽然两边图形完全相同,但它们对折后并不能完全重合,因此不是轴对称图形。

生4:轴对称图形不是看两边是否完全相同,而是应该看对折后能否完全重合。

上述案例,如果教师仅仅强调它是错的,而不让学生说出自己的理由,那么就无法触及学生的错误认知,也无法帮助他们区分“完全相同”与“对折后完全重合”之间的区别。只有让学生说出自己真实的想法,通过讨论、交流、具身想象,学生才能辨析其正误,纠正存在于脑中的认知偏差,从而对数学概念有准确的把握。

五、化归式抽象,纠概念混淆之偏差

数学概念之间相互关联,既有区别又有联系。在教学中,学生经历知识的发生、发展和形成,但缺少必要的化归,导致在知识运用过程中出现张冠李戴、概念混淆的现象。

【教学案例4】苏教版五年级数学“平行四边形面积计算”

师(出示图12):求该平行四边形的面积。

(不少学生选择了用15×12=180(平方分米)来计算。学生是套了“平行四边形面积=底×高”这一公式。显然,此类错误是因为学生对于平行四边形中的底与高的关系不清晰。)

师:大家实践操作,用不同方法将平行四边形转化成长方形。

(学生找到的方法如图14所示。)

图14

师:观察不同转化方法,有什么共同点?

生1:通过观察与比较,我发现平行四边形沿着与底对应的高剪下后都可以拼成长方形。

师:刚才你们不约而同想到了沿着与水平方向的底对应的高来剪,然后拼成长方形,那还可以怎样剪拼呢?

生2:还可以沿着另一组底对应的高来剪,然后拼成长方形。

师(引导观察思考):这些不同的转化方法又有什么共同点?与前一类的转化方法有什么相同与不同?

上述案例中,学生之所以会产生这样的认知偏差,是因为只知道平行四边形面积是底与高的乘积,没有理解为什么,对平行四边形中底与高的概念没有清晰的认知。在教学过程中,教师应充分展示转化的过程,引导学生借助观察、讨论、比较,进行化归式抽象,得出底与高是对应关系,是相互垂直的一组线段,从而纠正学生的错误认知。学生经历了两种不同的转化过程,获取了转化的直观感悟,通过观察、比较,抽象出转化的本质,理解了平行四边形面积计算方法的本质。在教学中,概念、公式等数学知识的获得都应该让学生有充分感悟的时间和空间,经历数学知识形成的过程,在直观表象的支撑下抽象出数学的本质,即寻找共同属性,排除非本质属性的干扰。

小学数学概念认知偏差的纠正依赖于学生具身参与,是一种多感官参与、多维度体验、多方位关联的活动,不仅能发展学生动手操作、空间想象、合情推理、抽象概括等能力,更是沟通学生身体与思维的桥梁。学生身心融合,主动参与实践,抽象出数学本质,方能让数学概念的认知偏差得以纠正,建立网状的认知结构,实现数学思维的进阶。

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