由于生活經歷、知識水平、思維方式等差異,人們對客觀事物的認識、本質和規律的把握可能會片面、局限、膚淺,甚至出現錯誤,我們一般稱之為出現認知盲區。小學生學習數學也容易產生認知盲區,遇到認知障礙,表現在思維活動過程中就是,能解決一般的數學問題卻難以解決特殊的、變化了的數學問題;能駕馭靜態的知識,卻難以駕馭動態的知識;能理解具體形象的數學知識,卻難以理解抽象概括的數學知識:局部的知識容易把握,整體的知識體系難以建立。教學中只有設法突破認知障礙,才能真正發展學生的辨證思維.提高數學思維的品質。
一、認知障礙的表征。
1.隱蔽性。認知障礙與學生的思維活動緊緊相隨,卻又隱藏在一般思維活動之中,不易察覺,只有在解決具體問題出現阻礙與困難時,才得以顯現。隱蔽性在錯題、錯解以及抽象的概念、結論的運用、變式的練習中表現較為顯著。
2.延續性。環境不變的情況下,積極的思維定勢能使人運用已掌握的方法迅速解決問題,而認知障礙的形成,會對學生的數學學習產生負面影響,使學生對事物的認識總是擺脫不了已有框框的“束縛”。認知障礙的延續性常常表現在新舊知識的遷移處,相近知識的連接處。
3.共同性。對于同一年齡層次的學生來說,認知障礙的表現形式、發生的時間、頻率、產生的原因等都大致相同,這一特點便于教師總結和采取一般性、普遍使用的教學策略。
二、認知障礙形成的原因分析
1.教材的原因。教材呈現的是作為結果的、經過邏輯加工的數學理論體系,沒有揭示概念的發展、定律的發現、思路的猜測、方法的選擇,以及數學的發現、創造、應用的探索過程,數學家和編者的思維方式或隱或現地存在于教材中,卻代替不了學生的思維方式,兩者之間的脫榫,形成了學生的認知“障礙”。
案例1 第十冊“數的整除”第一單元中有這樣的表述:為了方便,我們在研究約數和倍數時,所說的數一般指不是零的自然數。
這句話中的“一般”使該單元的教學年年在爭論和分歧中進行。“一般指不是零的自然數”,那么,何時考慮零,何時該忽視零?最小的合數是4,零呢?任何非零自然數可都是零的約數啊!而合數的概念正是依據一個數約數個數的多少來界定的。再者,零是偶數.因為零能被2整除,零為什么不是奇數?零也能被奇數整除。這些問題都沒有把零排除在外,所以爭論也就不可避免。
2.教師的原因。教師的思維方式很大程度上影響著學生思維水平的高低。由于教師自身辨證思維的缺失,加之教師的主觀意識、教學經驗、教學機智等因素的制約,使得課前過分預設或預設不當、預設不到位,以及對教學過程中生成性資源缺乏合理把握,造成學生的認知“障礙”。
案例2教學“分數與除法”一課。

把3塊餅平均分給4個小朋友,每個小朋友分得多少塊?想:求每個小朋友分得多少塊,要算3÷4得多少。
從圖中可以看出,每個小朋友分得3個1/4。就是3/4塊。所以,3÷4=3/4(塊)。
答:每個小朋友分得3/4塊。
從教學過程中,可以看出教師教學預設的盲區,每個小朋友分得3/4塊,相當于3塊餅的1/4,可從另一個角度看,則相當于1塊餅的3/4,一個分數從不同的角度,有其不同的含義,如此重要的知識內涵,教師的預設出現了問題,造成學生對分數意義理解的膚淺與不全面。
3.學生的原因。小學生的思維以具體形象思維為主,逐步過渡到抽象邏輯思維。但這種抽象邏輯思維在很大程度上仍然與學生直接、感性的經驗相聯系。由于學生思維方式的簡單,加之學生所處的文化背景、家庭背景的差異,不同的人對相同的問題,同一個人對不同的問題很可能會產生歧義甚至會偏離思維軌道,形成認知障礙。
案例3 一輛汽車從相距120千米的甲地到乙地,去時用了2小時,回來時用了3小時,求這輛汽車往返的平均速度。
錯誤解答:(120÷2+120÷3)÷2=(60+40)÷2=50(千米)
很顯然,學生求的不是往返的平均速度。面對學生的錯誤理解,教師該怎么辦?是簡單否定還是直接告知?不妨利用數形結合方法,辨析算法的真偽,幫助學生理解平均數應用題的數量關系,加深對“平均數”這一概念的深刻把握。
三、突破認知障礙。發展辨證思維
針對學生在數學學習過程中客觀存在著的認知障礙,教師要運用多種途徑和方法,幫助學生克服認知障礙,不斷提升思維品質。
1.從少數人的聲音中發現認知障礙。
課堂教學是動態生成的,常常出現少數人的聲音。遺憾的是有的老師面對少數學生的聲音,不是以“這個問題我們課后再討論”來搪塞,就是用“你真是個愛動腦筋的孩子”來敷衍,既不肯定也不否定,許多寶貴的教育資源就這樣與我們失之交臂,其實這種聲音正是學生思維的真實暴露。如果是正確的,不正好完善與豐富了我們的預設,提高了學生認知的平臺,增添教學的亮點?如果是片面的、膚淺的,甚至是錯誤的,從中我們更能夠獲得一些重要的教學信息,成為調整教學思路的重要依據。
教師要智慧地對待少數人的聲音。①課堂上要認真傾聽,善于甄別、篩選,及時捕捉,讓少數人的聲音成為有效的教學資源。回避、搪塞、敷衍或強制學生接受教師觀點的教學策略,都不是有智慧的教育。②教學中建立和諧、民主的師生關系,輕松、愉悅的情緒氛圍,讓學生在課堂中敢說、敢想、敢做,過強的教師中心觀念,會導致學生的認知出現盲區。③鼓勵學生質疑問難。質疑問難是探求知識、發現問題的開始,學生的問題也容易暴露思維的盲區,成為教學中可以利用的資源。
2.在錯題、錯解中發現認知障礙。
學習過程應是自我糾錯、主動建構的過程。錯題、錯解最容易暴露學生的思維是全面還是片面,膚淺還是深刻,正確還是錯誤,因此教師要善于從學生的錯題和錯解中敏銳地捕捉認知障礙,引導學生對錯題、錯解進行理性反思,錯誤歸因,有利于推動思維層次的深入,消滅認知障礙,建立完整的知識體系。

相當多的學生認為涂色部分應該用分數 表示。由整數過渡到分數是學生數概念認識的一次飛躍,特別是把許多物體組成的整體平均分成若干份,其中的一份或幾份既可用整數來表示它的實際數量,又可用分數來表示它與整體的關系,學生感覺到不適應,實際是學生對分數意義理解的模糊。
教師要善于利用學生的錯題、錯解。①善于總結。當一個數學問題解決后,引導學生從解題的方法、規律、思維策略等方面進行總結與反思,逐步提高解決問題的能力。②善于引伸。一個數學問題解決后還要引導學生反思與引伸,探求一題多解,多題一解,一題多思,擴大學生的視野,深化對知識的理解。⑧善于變化。許多試題來源于課本卻又高于課本,以至于常出常新,但其基本知識并未變化,所以習題講解時,要善于把原題進行變化,對某一知識從多角度、多側面和不同的起點進行思考。
3.在學生參與試題編制中發現認知障礙。
鼓勵學生根據學習內容編制數學試題,一方面可以檢測教學目標的達成度,彌補教學預設的不足,為教學思路的調整提供依據;另一方面可以調動學生對數學的興趣,考察學生綜合運用知識的能力,創造生成的機會。如,一根繩子,第一次用去它的1/2,第二次用去1/3米,還剩多少米?從學生編制的這道試題中,不難看出,學生對分率與數量兩個抽象概念的混淆和含糊不清,針對這種情況,教師可利用“一根長3米的繩子,平均分成4段,每段占全長的幾分之幾?每段長幾分之幾米?”之類的題目,不斷變換繩子的總米數,數形結合,幫助學生理解分率與數量的概念。再啟發學生思考,如果不告訴繩子的總長,哪一個問題就無法解答?以此分清分率與數量的不同,為學生的后繼學習,提前掃清思維障礙。
教師要有效指導學生參與試題編制。①鼓勵學生模仿編題,改編試題,創新設計試題。②及時評價學生編制的試題,對于學生編制的試題,教師應在肯定的同時指出不足和需要改進之處,也可組織學生互相評價,在對所編制的試題不斷完善與修改過程中逐步形成正確的認知。③抓住編題的時機,課前編以舊引新的復習題,課中編貼近教材的即時練習題,課后編綜合、開放的提高題。
4.在教師的追問中發現認知障礙。
課堂教學過程是一個不斷提出問題、解決問題的過程,有效的數學問題,可以促進教學預設的順利完成,有助于學習結果的遷移,拓寬學生思維的廣度和深度,促進思維活動直接指向問題解決,優化課堂教學過程。
教師要掌握提問技巧。①教師要把握提問的時機。在新知識的生長點,新舊知識的聯結處,學生思維的“困惑”與“焦慮”時巧妙設問。②加強課堂提問的有效示范。教師的問題意識、提問的表達方式都會對學生起到潛移默化的影響。③針對思維盲區,設置問題“陷阱”。教師根據學生的思維盲區設計一些模棱兩可的問題,讓學生通過驗證,門主糾錯,充分發揮“反面教育資源”的作用。
(作者單位:連云港市解放路小學)