探究小学数学结构化教学——以计算教学为例
摘要
关键词
小学数学;结构化教学;计算教学
正文
引言:
在小学初级阶段,计算教学的发展形势不容乐观,教学方法相对平淡、无味,极易引起孩子产生厌学情绪,而学生又往往处于被动学习,因此很难提高他们的结构化思维能力和独立的意识,这也就与新课标所提出的"以生为本"的教学思想相悖。新课标背景下明确规定:数学计算课要调动学生注意力,激发他们的主动性,激发他们思维。随着现代教学实践中工具的使用越来越频繁,学生在学习过程中的信息获取也越来越碎片化。随之影响的是学生的思维习惯和认知深度,学生的思维和认知缺乏整体性和关联性,难以搭建起统一的结构主体。小学数学结构化知识系统是指通过数学知识,使数学知识更加结构化,建立知识系统,从而有助于学生进一步掌握数学知识和开发数学头脑。基于此,实施数学结构化教学,不但需要在重视数学经验的建构关系,需要在学生意识与观念层面进一步探索的思考。通过持续探究、有效总结、适时反省,让学生度过意识建立与观念重建的阶段,由此建立掌握数学知识的基本思路,为后续的数学深度学习打下坚实基础。
一、探析数学知识点的结构关联
要怎样明白"帮助学生搭建知识点的结构关联,有助于学生深刻理解知识点,并灵活运用知识点"这一结论呢?我们应该从美籍著名认知心理学家布鲁纳说过的一句话中找到答案,即“了解事物的结构,是通过一种能够把许多别的事物都和它有意义的结构连接一起的方法,去认识它。”因此,要想真正实现对小学数学的结构化教学,我们就需要从数学知识点入手,通过研究数学知识的构成关系,帮助学生搭建数学知识的完整框架。要想正确把握数学知识的实质,我们可根据课本内容,从在学时内的不同关键环节入手,先研究它们间的关系,再分析在学时内与同单元其他章节内容、同板块其他单元内容、同教学其他板块内容之间的关系,帮助学生从内到外深度理解知识,从外到内循环高效发展思维。
(一)关联分析课时内容的关键部分
从数学知识的本质出发,通过分析课时内容的关键部分完成对知识的分析和建构,从而不断优化教学内容和呈现思路,丰富教学品质,提升教学质量。
(二)关联分析课时内容与同单元其他章节内容
课时内容也不是单纯地孤立存在的,它们是有联系的,相互的联系构成了一个有机整体。所以,老师在进行对本课时内容的讲解时,还应注意同单元其他部分内容与本课时教学内容间的关系,有助于学生理解课时教学内容与其他部分教学内容间的结构关系,并找到它们间的内在联系,从而做到相互贯穿、衔接、过渡,从而完善学生的认知结构.
(三)关联分析课时内容与相关单元内容
假如把课时教学内容比作一个点,则单元教学内容也就是一条线,而相关的单元教学内容也就是一条面,由点及线,由线到面,形成知识体系。所以,老师们在实际教学中,要充分考虑教学教学内容在各单元教学内容中的重要性,并明确板块教学的共同特点,尽力形成点线面全覆盖的整合认知结构。
二、探析数学认知的结构关联
数学知识是由我们在处理数学难题的活动中逐渐得到和内化的。在这个过程中,学生依序建构活动程序和对象,最终组织概括成可以理解问题、解决问题的整体架构。学生的数学学习一般要经历以下四个认知阶段:
(一)活动阶段
活动除了包含具体的外部的动作,比如实验、动作、游戏等,还包含了内部的思想活动,比如回忆、对比、猜想等。它是帮助学生一步步加深对数学对象的认识印象的有效途径。在实际的教育实践中,老师往往需要给予适合于学生思考的问题情境,并指导学生通过具体的教学活动初步认识数学对象
(二)程序阶段
当活动经多次重复并被学生所了解和理解后,它就能够内化成一个被称之为程序的心理反应。学生在掌握了这些程序之后,就可以直接在大脑中自动操作而不是要求具体操作。在通过多次重复的反思之后,学生就能够逐渐剔除了数学对象的非实质归属,进而理解了数学对象的实质属性。
(三)对象阶段
当学生能够把过程当成一种整体加以自主操作和总结归纳后,整个过程便成为了一个心理过程,能够使他们完成由感性认识向理性认识的跨越,从而发生质变。借助于思维活动和过程认知,他们便能够抽象总结出数学问题的本质属性,进而使之成为形式化或符号化,而作为一个能够介入到结构联系之中的独特个体这样,他们便能够将之作为一种数学意识引入新的数学运动之中,从而提高了数学运动的思想层面,这样往复,他们的数学意识层次也就能够进一步提升。
(四)图式阶段
当学生对行为过程与目标加以有机总结并建立初步的认知结构后,图示应运而生。这些阶段也是学生知识的结构化发展阶段,透过使用图示能够达到将数学联系构造化。当然,由于学生的初步图示并不能够尽善尽美,还必须在以后的教学与解题实践中进一步修改和完善,所以教师们在今后的数学教育过程中,要指导学生不断地更新与反思认知的基本结构,帮助学生丰富图示的内涵和本质。在具体的教育实施中,老师通过利用思维导图、韦恩图、知识结构框架图等工具引导孩子们学习并梳理数学知识,从而引导他们总结归纳数学知识,以提高他们的建构能力和理解水平。
三、探析数学思维的结构关联
数学思维是数学知识的核心内容,而培养认识结构的重要目的就是有助于培养学生发挥数理思想,提高解题的灵活性。在小学数学结构化复习阶段中,学生的思维能力大致分为直觉思考、程序思维、抽象思维和形式思考等层次。教师在实际教学活动中要把握住学生思维发展和认知发展是一一对应的。也就是说,随着学生知识结构的逐步完善,数学认知水平的不断深入,其数学思维也会不断成长,因此,只要做好学生知识点的结构关联和认知水平的基础搭建,学生的数学思维能力就一定会有较大提升。当然,对于小学数学的结构性教学,也不仅局限于数学知识点的结构关联、数学理解的结构关联和数学思考的结构关联,还涉及数学情感与价值观的形成、数学方法的学习。
三、结构化教学在小学数学教学中的实施策略
(一)推进知识结构和认知结构相辅相成
计算教学在小学阶段占据了半壁江山,老师不但要突出教学内容的基本架构,还要突出与基础知识点间的联系,以提供整体的知识构架。并要求学生了解运算基本知识与计算技巧,并通过掌握基础的知识架构,建立网状结构,以加强学生大脑内的认知结构。
例如,计算教学的内容就是对加、减、乘、除等四则计算,加以归纳、总结。所有基础知识点,也是按照学生的理解水平由浅入深、彼此联系、排列组合的。学生要会用对现有的计算教学基础知识,加以比较系统的归纳与总结;理解中括号,了解计算的顺序;并灵活运用计算教学知识处理一些现实问题。其基本知识架构主要是通过激活现有的知识和经验,从而认识计算的重要性,会运用所学知识对计算教学加以总结和整理,并利用所学知识处理现实问题,最后通过拓展思维建立全新的知识结构和认知结构。
所以,从上述解析中可发现知识结构与认知结构之间密不可分,认识内容是在认知框架的基础上加以思考与运用的,而认知框架则通过对学生的认知结构进行巩固提升,二者相得益彰。
(二)新旧知识相互比较,融会贯通
通过对人教版教学的比较,不难看出发现许多教学是在原来教学的的基础上展开学习的,计算程序、方式也相同,只是在原来知识上细分、巩固、加深,并导入了新的计算符号—中括号,所以必须重新对计算方法进行梳理,并下大力气去破解中括号的应用方法,并追本起源,整合在原有教学中,从而顺藤摸瓜使新教学能够生根开花。
1、追本溯源
接下来,以人教版的四年级下册《四则计算》为例加以分析整理,本节知识点是在原来单纯的四则混合运算的基础上加以教学的,所以课堂教学时要让我们在原来的混合运算式题中总结四则混合运算及操作次序后,建立从激活现有的知识与方法,到使用中括号,然后进行运算,最后总结运算方法和应用新知技术的一种结构化的知识流程。教育工作步步开展,利用好他们现有的理论和方法,充分发挥学生的主体作用。在知识充分允许的前提下,还可再进行拓展,也就是认知结构的一个比较好的衔接处。
2、顺藤摸瓜
比如《运算定律》这一单元,就是立在对"四则运算"的根基上展开教学活动的,所以,课堂教学时要在"运算定律"中加深对"四则运算"的学习巩固,并且在"四则运算"中体味"运算定律"的简易性。两个模块要做好总体设计,突破教学内容的安排,以多知识点、任务群的形态实现内容集成,着力突破核心、主干和核心。
所以,必须找教材本身内在的知识体系建构并加以整理,追本溯源,顺藤摸瓜这两个方面的工作才能够掌握现有的教材分寸。当然后面的小数、积分等四则运算还有后来发展到初中水平的有理数的计算教学等等,都是建立在之前知识的基础上进行学习的。
(三)推进形象思维逐步向抽象思维发展
数学教学标明确指出:小学生数学思想发展的基本趋向,是由形式意识逐步向抽象思维转变。即按照计算教学的教育目标提出的,对计算教学进行系统的归纳总结、感受策略与方法、培养抽象归纳的能力。由此可见,在课堂教学时要清晰的了解到学生的思想发展过程。在课堂教学时要考虑怎样进行课堂设计,要以什么样的方式展示给学生,使学生在学东西的同时,又能在思维能力的建构上有所提高。
1、从培养"说"到"做"的能力。
例如,在开展计算教学的带括号的教学中,我们可以通过依次进行的数字练习,引导学生由"观察"到"计数",激发已有的混合计算方式的基本知识和成功经验,并把这种基本知识和成功经验自然而然充分运用到三步式题中,从而培养"说"到"做"的技能。
2、从培养"算"到"悟"的能力。
在计算教学的学习中,要引导他们通过对小括号的理解,去判断其计算次序,在完成运算后使他们从亲历中真正体会并理解中括号的意义,体会具有二重性括弧的综合计算的运算方式,以此训练"算"到"悟"的过程。
3、从培养"点"到"面"的能力。
数学教育过程中总是小步子地跑,点面结合的过程,如例四教材时提出有二重括号的试题这个知识点之后,就要逐步充实和提高对他们的理解,使他们自已对"加、减、乘、除四则运算顺序的归纳整理,为今后掌握第3级计算(乘方、开方)一次完整的铺开做预备,进而提高"点"到"面"的水平。
结语:
结构化教学让数学知识更加生动化,并帮助学生把知识结构转变为认识结构,从而促进学生认识与理解。而结构化教学重点则在于,把握好唤醒学习、点状联结、同化顺应、分层训练等多个环节,层层深入,才是结构化教学的精髓。当然,结构化课堂教学方法并非没有万能钥匙,但根据不同的知识点,或许也有更适合的其他方法,因此小学教师们应该更多尝试,并根据各个知识点采取更佳的方法,通过综合运用与计算教学结构化教学方法,进一步了解小学数学的基本理论与结构化思维,进一步掌握知识模块的基本构成,从而打开各个学习模块与知识内容间的隔离墙,沟通知识点之间与学习模块之间的内在联系,从而使碎片化的知识点更加系统化、逻辑化、结构化。
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