【摘要】數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗是學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)\"做\"與\"思\"的過程中積淀并逐步形成的對數(shù)學(xué)知識的體驗與理解。前置問題的優(yōu)化,活動支點的建立,知識類型統(tǒng)整,多樣化應(yīng)用,可以為經(jīng)驗的激活提供豐富資源與時空保障,有利于經(jīng)驗的定向形成,實現(xiàn)基于結(jié)構(gòu)內(nèi)容的整體積累。
【關(guān)鍵詞】問題 聯(lián)接 指點 結(jié)構(gòu) 過程 經(jīng)驗
如何有效地激活學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中相關(guān)活動經(jīng)驗,服務(wù)于現(xiàn)實學(xué)習(xí)中對知識內(nèi)容、過程方法的內(nèi)化與主動建構(gòu)。同時進(jìn)一步在觀察、操作、分析、驗證等活動中積累豐富的活動經(jīng)驗,為后續(xù)學(xué)習(xí)提供可供借鑒的意義聯(lián)系,是每一位教師需要針對不同學(xué)習(xí)內(nèi)容而進(jìn)行思考。
1 前置問題 意義聯(lián)接
認(rèn)知心理學(xué)相關(guān)研究表明,個體對認(rèn)知系統(tǒng)中某一內(nèi)容的提取效率與個體對問題的理解程度正相關(guān)。即學(xué)生對所反映的數(shù)學(xué)內(nèi)容理解越深入,相應(yīng)的概念或命題系(域)喻平.《數(shù)學(xué)教學(xué)心理學(xué)》【M】南京:南京師范大學(xué)出版社,2010
曹才翰 章建躍 《數(shù)學(xué)教育心理學(xué)》【M】 北京師范大學(xué)也版社 2007:223 形成越廣泛,則其認(rèn)知中相關(guān)內(nèi)容的意義聯(lián)接也更緊密,提取也更迅速。如果教師在組織數(shù)學(xué)活動內(nèi)容時,給予學(xué)生充分的前期準(zhǔn)備的時間,適度融入反思性思考,將有助于激活學(xué)生對這一知識內(nèi)容的意義建構(gòu)與方法提取(包括概念、應(yīng)用、方法、聯(lián)系),從而有利于學(xué)生在課堂時空借助有效資源實現(xiàn)互動學(xué)習(xí),進(jìn)一步在豐富中實現(xiàn)意義聯(lián)接。比如\"轉(zhuǎn)化策略
\"一課前,教師可以通過主題式問題幫助學(xué)生回顧與提煉。
計算:45 + 23 1225 ÷ 45
推導(dǎo):請用數(shù)學(xué)語言清楚表達(dá)平行四邊形面積的推導(dǎo)過程。
解決:一個大杯的容積等于6個小杯,已知2個大杯和6個小杯共裝水360毫升,那么每個大杯與每個小杯各裝水多少毫升。
解決上述數(shù)學(xué)問題,想一想,解決這些問題中有什么相同的方法,除了這些數(shù)學(xué)例子外,還有哪些問題在解決中應(yīng)用了同樣的方法。
教師主題式呈現(xiàn)這些例子,目的就是幫助學(xué)生在解決實際問題中回顧與比較,提煉相同點,啟發(fā)學(xué)生對相關(guān)活動經(jīng)驗的提取。在這個轉(zhuǎn)變過程中,學(xué)生會將更多精力由\"轉(zhuǎn)化內(nèi)容是什么\"轉(zhuǎn)向\"轉(zhuǎn)化的方式是怎樣\",學(xué)生原有的數(shù)學(xué)經(jīng)驗在問題的比較分析中得以再次積累內(nèi)化并實現(xiàn)新的量與質(zhì)的提升。
2 提供支點 激活結(jié)構(gòu)
\"數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗需要在\"做\"的過程和\"思考\"的過程中積淀,是在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動過程中逐步積累的。\"波利亞在《如何解題》中談到的,\"教師要順乎自然地幫助學(xué)生,應(yīng)該努力去理解學(xué)生的心里想什么,提出一個問題或指出一個步驟,謹(jǐn)慎地、不露痕跡地幫助學(xué)生。\"
G·波利亞.《如何解題》 【M】 上海:上海科技教育出版社,2007:1
① 問題支點 教師將針對性問題作為啟發(fā)學(xué)生思考的支架,引發(fā)學(xué)生對問題的思考。需要關(guān)注的是現(xiàn)實課堂中啟發(fā)性的問題,往往以是以\"問題鏈\"的方式推動思維的。比如平行四邊形面積推導(dǎo)中,教師通過:\"你能將一個平行四邊形轉(zhuǎn)化成一個熟悉地圖形來解決問題嗎?\"、\"為什么從高剪開?只能從這條高剪嗎?\"、\"只能沿高剪嗎?還有其他方式實現(xiàn)轉(zhuǎn)化嗎?\"上述三個關(guān)聯(lián)性的問題,引導(dǎo)學(xué)生對圖形轉(zhuǎn)化中,實現(xiàn)面積推導(dǎo)的過程與方法過程進(jìn)行內(nèi)化與意義建構(gòu),借助轉(zhuǎn)化操作促進(jìn)基于圖形關(guān)系的演繹推理邏輯下的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗進(jìn)一步深入。
② 操作支點 教師以實踐操作、對比分析作為學(xué)生思維深入的支架,引導(dǎo)學(xué)生對問題分析。例如\"轉(zhuǎn)化\"策略教學(xué)中典型的12 +14 +18 +116 的計算,教師如果只是針對題目介紹\"數(shù)形結(jié)合\",此時的操作支點僅僅成為學(xué)生解題的一個特殊的外在方法。但如果教師能幫助學(xué)生觀察數(shù)據(jù)的特點(后一個數(shù)是前一個的2倍)、提供可供操作的圖形(正方形看作\"1\")、組織議一議 12、14 、18 、116 的表示、啟發(fā)思考\"是否可以換個角度來思考\"……一系列的分析與操作的協(xié)同過程,必將引領(lǐng)學(xué)生對為什么需要\"數(shù)形結(jié)合\",怎樣實現(xiàn)形與數(shù)的聯(lián)系等等解決問題方式的思考,最終形成認(rèn)識上的飛躍,同步實現(xiàn)數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗不斷豐富與遞增。
③ 情境支點 教師有效創(chuàng)設(shè)適時的數(shù)學(xué)思維情境作為激活數(shù)學(xué)經(jīng)驗、喚醒數(shù)學(xué)方法應(yīng)用的支架。情境支點可以是場景,啟發(fā)學(xué)生利用現(xiàn)實生活經(jīng)驗解決相關(guān)數(shù)學(xué)問題;可以是問題,啟發(fā)學(xué)生應(yīng)用原有數(shù)學(xué)認(rèn)知經(jīng)驗及認(rèn)知思維方式解決新問題,發(fā)現(xiàn)新規(guī)律;可以是活動,引導(dǎo)學(xué)生動手實踐、自主探索發(fā)現(xiàn)問題,主動調(diào)用原有經(jīng)驗,尋求解決問題的方法;也可以是演繹推理,引導(dǎo)學(xué)生合作交流,分析驗證,獲得相關(guān)數(shù)學(xué)知識的分析推理經(jīng)驗,等等這些都為學(xué)生搭建了平臺,使學(xué)生能借助情境的引領(lǐng),主動調(diào)用經(jīng)驗,探尋未知的同時,獲得數(shù)學(xué)活動中的抽象、推理、建模、應(yīng)用等經(jīng)驗,形成新思考。
3 類型統(tǒng)整 經(jīng)歷過程
認(rèn)知建構(gòu)主義理論與現(xiàn)代信息加工理論認(rèn)為,學(xué)生對新內(nèi)容的理解與存儲需要進(jìn)行類比遷移與內(nèi)化,新舊內(nèi)容產(chǎn)生意義聯(lián)接,在同化、順應(yīng)、平衡中形成更為完善的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。同樣對于數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗而言,由于其無固化的外在表現(xiàn)形式,而是以一種形而上的經(jīng)驗(思維)方式存在于現(xiàn)實的學(xué)習(xí)活動過程中,因此其系統(tǒng)性并不完整,在激活、提取、再平衡、再深化的過程中必然會引發(fā)某種沖突。比如\"轉(zhuǎn)化\"策略在回顧環(huán)節(jié)中的學(xué)生的認(rèn)知障礙就是如此。因此教師需要結(jié)合相關(guān)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動,幫助學(xué)生通過\"橫向網(wǎng)絡(luò)層次\"與\"縱向激活擴(kuò)散\" 的意義建構(gòu)方式的同時,提升學(xué)生相應(yīng)的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗,并后續(xù)問題分析提供基礎(chǔ)。
\"橫向網(wǎng)絡(luò)層次\"是指數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗中的橫向類比經(jīng)驗,即同一經(jīng)驗可以解決不同問題或衍生出相同類型的經(jīng)驗。數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗的形成關(guān)注的是經(jīng)驗本身的特性對解決問題的作用。比如\"轉(zhuǎn)化的策略在哪些方面應(yīng)用過\"、\"你是如何實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的,具體的方式是怎樣的?\"指導(dǎo)學(xué)生借助\"轉(zhuǎn)化\"思想的核心,洞察對應(yīng)的問題結(jié)構(gòu),提取相關(guān)的分析思維經(jīng)驗。
\"縱向激活擴(kuò)散\"是指數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗的縱向?qū)Ρ冉?jīng)驗,即不同經(jīng)驗(思維)之間在解決同一問題中的差異。數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗的形成關(guān)注的是經(jīng)驗與經(jīng)驗之間的聯(lián)系與區(qū)別。比如\"轉(zhuǎn)化的策略與原有的替換、假設(shè)策略有什么差異?\"\"你有多種不同的轉(zhuǎn)化方式嗎?你是如何思考的?\"指導(dǎo)學(xué)生借助\"轉(zhuǎn)化\"概念的外在表現(xiàn)形式,分析問題的結(jié)果,獲得并能主動調(diào)用綜合思維經(jīng)驗。
4 多樣應(yīng)用 抽象經(jīng)驗
美國教育心理學(xué)家加涅認(rèn)為,認(rèn)知策略是一種特殊的智慧技能,其形成較少或不受個體思維的影響。其中認(rèn)知經(jīng)驗與方法是個體認(rèn)知策略的重要內(nèi)容。經(jīng)驗的抽象是從知識掌握到數(shù)學(xué)能力形成和發(fā)展的中間環(huán)節(jié) ,學(xué)生可在做數(shù)學(xué)中,抽象數(shù)學(xué)問題,積累活動經(jīng)驗,形成數(shù)學(xué)思想方法。比如\"轉(zhuǎn)化\"策略一課教學(xué)中,教師可以借助多樣化的練習(xí)應(yīng)用,幫助學(xué)生體驗轉(zhuǎn)化過程,形成豐富的個體體驗。
圖形轉(zhuǎn)化:請學(xué)生比較、觀察兩個不規(guī)則圖形,分析面積的大小關(guān)系。提煉:不規(guī)則 → 規(guī)則
關(guān)系轉(zhuǎn)化:請學(xué)生對分?jǐn)?shù)實際問題一題多解,呈現(xiàn)多種思維路徑。 提煉:單一 → 多元
數(shù)形轉(zhuǎn)化:請學(xué)生解決如12 +14 +18 +116 的計算,明確圖形與數(shù)量的聯(lián)系。 提煉:數(shù) → 形
問題轉(zhuǎn)化:請學(xué)生解決如\"100條直線最多可形成多少個交點?\"的問題,明確可將復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為簡單問題進(jìn)行分析,找規(guī)律后進(jìn)行演繹推理。 提煉:復(fù)雜 → 簡單
式的轉(zhuǎn)化:請學(xué)生分析計算:2+4+6+8+……+196+198+200=2×(1+2+3+4+……+98+99+100),明確可以進(jìn)行式的變形進(jìn)行分析。 提煉:不熟悉 → 熟悉
在豐富的應(yīng)用練習(xí)中,幫助學(xué)生進(jìn)行整體、多元的感受,形成對\"轉(zhuǎn)化\"策略不同視角的分析,形成豐富的認(rèn)識經(jīng)驗,抽象具體問題中的共性方式,體驗問題中策略的應(yīng)用路徑與價值。
數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗來源于學(xué)生\"做\"與\"思\"的過程,同時經(jīng)驗之于方法更為內(nèi)隱,因此教師需要在教學(xué)設(shè)計與組織活動中有意識地借助各種方式與素材,幫助學(xué)生去經(jīng)歷、體驗、探索,形成個體思維的方式,從而能有效提升學(xué)生對數(shù)學(xué)內(nèi)容本質(zhì)的理解,激活經(jīng)驗、積累經(jīng)驗為后續(xù)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)提供現(xiàn)實發(fā)展基礎(chǔ)。