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第444期 总第6263期 2023年03月13日 星期一
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情境结构技术——浅谈小学数学核心素养落地的三要素
来源:本站原创 作者:单群贵 发布日期:2023-03-03 15:09:07

一、教育现代化视角下对情境、结构以及技术的认识


情境教育是我国近代教育的特色与骄傲,学派创设人李吉林老师曾对情境教育进行如下阐述:“在教学过程中,教师有目的地引入或创设具有一定情绪色彩的、以形象为主的生动具体的场景,以引起学生一定的态度体验,从而帮助学生理解教学内容,并使学生的认知水平、智力状况、情感态度等得到优化与发展的教学方法。”而所谓“结构化”,就是要构建合理的知识结构,以促使学生形成良好的认知结构。


教育现代化视角下的小学数学“创情境+理结构+谋技术”教学模式,需要仔细研读小学数学教材知识结构与编排体系,在充分尊重学生已有认知经验的基础上,努力探寻数学知识体系、学生认知结构化与具体学习情境融通的切入点,并适时运用新媒体、新技术,为高效课堂“锦上添花”。这必然要求我们教师具有总体把控教材的意识和能力,使知识由点成线、由线成面、由面成体,感受数学知识的“纵横交错”,体验数学发展的“来龙去脉”,尽可能地将抽象的知识内置于具体的情境中进行联系与重组,随后使之模块化,从而完善和发展学生的数学认知结构模式,最终帮助学生完成结构化的思维之旅。


二、“创情境+理结构+谋技术”课堂教学模式实施路径及策略


1.教材重组,让结构力量在问题情境中彰显


教师在教学中要有全局观念,摒弃以往以课时为单位的横向设计,加强对教材的纵向整合,整体把握知识结构,重新设计思路,尽可能使学生所学的知识有拓展性与延伸性,训练学生结构化思维。


例如,一位教师在执教苏教版三年级上册“平移与旋转”时,当学生掌握了平移和旋转的概念后,在巩固练习环节该教师选择了以下“纵贯线”练习。


师:其实平移与旋转的知识我们很早就接触过了。大家还记得二年级上学期学“认识厘米”时,曾碰到过这样的题目吗——判断下面三种量法,哪种量法是正确的?(如图1)


生(齐):第二种。


师:那么你能用今天所学的知识,来指挥下①和③号图形的正确量法吗?


生1:我们可以把①图形上的尺子向左平移,使零刻度线对准纸的边缘。


生2:我们还可以把③号图形上的尺子顺时针旋转下。



师(边演示边说):以前我们只知道将尺子或纸摆摆正,却不知道还可以用“平移与旋转”这样专业的数学用语来规范这些有问题的量法,同学们真了不起!相信大家在二年级上学期学习“认识平行四边形”时,都尝试过将两个完全一样的三角形拼成平行四边形(如图2),谁能用今天所学的知识把拼平行四边形的过程边演示边解释给大家?


生3:我们可以先将左边的三角形向右平移,然后旋转就能拼成一个平行四边形了。


生4:还可以先将右边的三角形旋转,然后向左平移,也能拼成一个平行四边形。


师:虽然拼法不同,但是两种拼法都运用了平移和旋转的知识。



以上案例中,教师在教学中能够恰到好处地“朝花夕拾”,借助多媒体再现昨日情境,让学生温故而知新。这正说明教师对教材进行了整体性结构化研读与分析,吃透了知识点间的布局,搜寻到各知识点内在的、纵横交错的本质联系和展开逻辑,发现了其内容编排的思想内核和核心价值。


2.极限演绎,让结构思维在动态情境中延伸


教师除了在教学前整体把握内容框架、关注知识的前后联系外,更要立足于学生的思维水平,以思维结构化为导向,在每个单元的复习阶段根据教学进程及教学内容设置感性的积累环节,在丰富的表象积累的基础上对原有知识进行解构、建构与重构,引导学生调用以往的学习经验,整体把握各知识点间的关系,训练学生在遇到问题时深度思考。


例如,一位教师在执教五年级上册“图形的面积(期末复习)”时,选用了以下这道练习题(如图3)。



教师对这道题的处理“别有洞天”,先通过多媒体呈现“裸图”,让学生感到束手无策,使数据和网格的参考价值由此凸显;随后给出网格图,引导学生用不同的方法比较图形面积之间的关系;最后将研究目光聚焦到一个三角形上,通过几何画板软件演示拉出多个同底等高的三角形(如图4),寻找面积相等的三角形,从而让学生初步感知等积变形的多种可能性。


当学生初步具备了等积变形的意识后,教师立即将研究目光“平移”至梯形(如图5),同时给出两个梯形,提问:“仔细观察这两个梯形,你有什么发现?”问题一抛出,便有学生说出:“高是相等的,上、下底之和也是相等的,它们的面积自然也是相等的。”教师引导学生继续猜想:“还有和它们高相等、面积相等的梯形吗?如果继续照样子变形,可能会出现什么情况?”学生回答:“三角形、长方形、平行四边形……一切皆有可能。”(如图6)


 


3.板书凝练,让结构模型在反思情境中突显


《义务教育数学课程标准(2011版)》指出,学校教学对学生的发展价值,除了提供数学知识本身以外,还应该使学生既可以通过数学知识的发现了解知识与生活、知识与知识间的联系,经历发现的过程和形成猜想的意识,又可以通过问题的解决了解形成知识的过程,产生丰富的认知体验和情感体验。为此,我们应当重视“回头看”这样一种思维活动,让学生在自觉的行为中进行比较、总结与反思。


在对学习过程进行反思时,水到渠成的结构化知识网状图悄然映入学生眼帘。学生将分散的知识以结构的形式自主建构,并与头脑中原有的认知结构产生联系,形成新的认知结构。这些认知结构会在再次学习中提炼与重组,从而产生更为完善、更为严密的知识系统。学生经历了“梳理知识—寻找联系—结构加工”的过程,思维就会由点状的、割裂的线性思维逐步向整体的、结构性关系思维迈进。


4.文化渗透,让结构思想在历史情境中熏陶


《义务教育数学课程标准(2011版)》强调:课程内容不仅包括数学的结果,也包括数学结果的形成过程和蕴含的数学思想方法。对此,我们在教学中可以借鉴或重构或演绎知识的发生、发展情境,通过先进的多媒体技术(如VR技术)呈现知识的自然发生过程,重构的数学史材料或直接呈现于新概念的引入中,或隐含于某个知识点的发展过程中。


例如教学三年级上册“认识小数”一课,将教材中“小数的发展史”告诉学生是必要的,但教材是以静态文本的方式呈现,单调又缺乏活力。为此,笔者在教学设计时利用Flash技术制作了一段配图解说的动画视频,突出数学文化的历史悠久,激发学生的民族自豪感。


再如,一位教师在设计教学苏教版五年级下册“倍数和因数”时,将这个单元知识发生、发展的背景,通过网络云技术整体性移置到公元前人类文明的初始时代,在这一特殊历史背景下和学生一起重构了这些基本概念的发展历程。新课伊始,教师利用微视频回顾了数的发展历程,将学生置身于那个时代的背景中,再依据学生已有的知识经验提出有可能遇到的问题“除法除不尽怎么办”,而这正是“因数”和“倍数”概念提出的基础——区分能否整除的除法,根据能整除的除法将数的关系定义为“因数”和“倍数”。


综上,“创情境+理结构+谋技术”教学模式为课堂教学提供了一个创新融通的研究视角,两种教学模式交叉、联姻研究,加上教育现代化技术的支撑,似乎构成了教学方法创新“金字塔”的底座,其塔尖“核心素养”便显而易见。三年疫情在某种程度上加快并推动了教育现代化发展的进程,我们不可能也不应该退回到疫情发生前的教与学的状态了。融合“互联网+智能+技术”的在线教学已成为中国高等教育和世界高等教育的重要发展方向,将教育信息化作为教育系统性变革的内生变量,支撑引领教育现代化发展,推动教育理念更新、模式变革、体系重构,已经迫在眉睫,势在必行。


人民教育出版社小学数学编辑室主任王永春在《小学数学核心素养教学论》一书中提出,数学素养是学生在数学活动中通过对数学的体验、感悟和反思,面对数学问题或者真实情境中的问题所表现出来的,能够抽象出数学概念、命题和模型,并运用逻辑推理和运算解决问题的一种综合性特征。对此,笔者所理解的核心素养落地的实践路径就是借助学生认知结构的张力,让其在现实的具体情境中,学会用数学眼光观察世界、用数学思维思考世界、用数学语言表达世界。


当然,本文只是对核心素养在小学数学学科中的落实路径及策略做了一些初步思考与尝试,让我们继续以培养学生核心素养为目标,以探寻学生的认知结构为驱动,以实施情境教学策略为抓手,以现代化教学技术为手段,让课堂真正成为学生思维发展的“跑马场”,让学生真正成为自我教育和发展创新的主人,如此立德树人根本任务的价值与意义也就显而易见了。

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