基于認知過程分析的小學數學探究問題設計與應用

李祁山

（甘肅省武威市涼州區張義鎮石嘴小學，甘肅武威 733007）

引 言

小學生心智尚未成熟，具有很強的可塑性，因此，在數學教學過程中，教師既要注重數學知識的傳授，又要注重學生數學思維和探究學習能力的培養。傳統教學模式存在很多弊端，如忽視了學生數學思維的培養、難以激發學習興趣等，不利于學生全面發展。而基于認知過程分析的小學數學探究教學模式能有效解決這些問題，其既能為學生營造良好的學習環境，又能培養學生的數學思維和探究能力，符合新課程改革的要求，值得大力推廣。

一、小學數學探究模式的內涵

基于認知過程分析的小學數學探究教學模式，是指在小學數學教學中，在教師的指導下，學生通過自主學習、探究問題、合作交流、相互借鑒等方法，對數學課本內容進行自主探究的過程，這是一種在新課程改革背景下誕生的全新教學模式，能使學生的認知目標和情感目標相一致[1]。探究教學由五部分組成，包括情景教學、啟發式思考、自主交流探究、寫作學習、總結提升。這五個環節由淺入深，環環相扣，可全方位引導學生進行自主學習和自主探究，使小學生在愉悅的氛圍中掌握數學知識。

二、基于認知過程分析的小學數學探究問題設計的依據和原則

（一）探究問題設計的依據

在小學數學探究模式教學中，問題設計是重中之重，教師只有保證探究問題的合理性、針對性，才能充分利用該教學模式的優勢，不斷提升教學質量，在完成教學目標的基礎上，使學生全面發展。因此，小學數學探究問題設計的主要依據是以學生的主體地位來判斷的。小學生在問題理解上還停留在圖像發展階段，探究問題設計要以學生可以理解的普遍問題為依據。例如，在人教版一年級下冊《認識圖形》教學中，教師可在黑板上借助教學工具，畫出多個長方形、正方形、圓、三角形、梯形、平行四邊形等圖形，并提出問題，如黑板上都有哪些圖形、這些圖形有什么樣的特點、生活中有哪些圖形和圓相同或相似、哪些圖形和三角形相似，這些問題和學生的生活緊密相關，可提升學生參與探究問題的積極性，使學生積極參與教學。

在小學教學探究問題設計中，教師要根據學生的認知能力、心理結構、思維方式，針對探究問題的設計過程，結合小學教學問題解決的認知框架，為應用基于認知過程分析的小學數學探究教學模式奠定堅實基礎。

（二）探究問題設計的原則

第一，主體性原則。在設計基于認知過程分析的小學數學探究問題的過程中，教師要充分肯定學生的主體地位，并將問題設計與教學目標相結合，對數學課程進行啟發式引導和教育[2]。例如，在人教版三年級下冊《位置與方向》教學中，教師可以以學校的布置圖為教學材料，為學生設計如下探究問題：早上來到學校門口后，應如何走才能快速達到教室？教學樓位于學校的什么位置？學校在學生家的什么方向？這些問題與學生的生活息息相關，既能讓學生快速掌握位置和方向的知識，又能讓學生從自己的角度出發，積極探討問題。

第二，科學性和教育性原則。在小學數學教學中，教師要充分重視學生邏輯思維能力的培養，并以素質教育為主要教學目標，問題設計要嚴格遵循科學性原則，問題設計的內容和思路都要符合小學生的成長特性，并以學生身心發展為主要規律，確保教學活動的順利開展。

第三，創新性原則。在設計問題時，教師還要充分重視創新性原則，既要創新教學內容和形式，又要鼓勵學生在已掌握的數學知識基礎上進行學習方法的創新，以更好地滿足小學生對個性化教學的發展需求。

三、基于認知過程分析的小學數學探究模式的應用途徑

（一）重視啟發引導，發揮學生主體地位

小學數學探究教學模式的主要目的是培養學生自主學習的能力，因此，在教學過程中，教師要充分發揮引導作用，通過合理的探究問題，引導學生積極發現問題、分析問題、解決問題、總結問題。在學生自主探究學習時，教師要在一旁觀察和傾聽，不能影響學生自主探究的積極性。如果學生遇到問題，教師可適當提醒，以啟發和引動為主，確保學生探究問題思路的正確性。例如，在教學人教版五年級上冊《多邊形的面積》時，教師要幫助學生建立多邊形的具體形象，如平行四邊形與長方形最相似，都由四條邊組成，引導學生掌握平行四邊形和長方形的關系，從而幫助學生思考平行四邊形面積的求解過程，發揮學生的想象力和創造力，然后對學生自主探究的結果進行匯總分析，并總結多邊形面積的求法。

（二）開放課堂，積極倡導合作探究

開放課堂是新課程改革下的主要教學模式，與傳統“灌輸式”教學模式相比，開放課堂可使學生思維更發散，課堂氣氛更活躍，可以使小學生通過分組討論、試驗分析等方法對教師提出的問題進行探究，并溝通交流，相互學習。例如，在人教版三年級下冊《年、月、日》教學過程中，教師先對學生進行分組，每組人數控制在3～4人，引導學生認識年月日之間的關系，如一年有幾個月，一個月有多少日，一年有多少日，哪幾個月是30天，哪幾個月是31天，2月是28天或29天等，幫助學生更好地認識年月日。教師可通過合理創設情境的方法，把年月日與實際問題聯系起來，如讓學生分組討論自己的出生年月日，并分析小組中誰的年紀比較大，誰的年紀比較小，加深學生對年月日的理解。

（三）符合認知能力，合理設計探究問題的難度

在小學數學探究問題設計中，教師必須充分結合學生的認知能力，如低年級學生心智發展尚不成熟，缺乏自控能力，思維發展停留在圖像發展階段，在設計探究問題時，設計的問題要盡量簡單，并與生活實踐相聯系，以激發學生的探究熱情，培養學生的學習興趣。例如，在人教版三年級上冊《時、分、秒》的教學過程中，教師可以以鐘表為教學道具，讓學生探討和觀察“秒”，秒針轉一圈是1分鐘，從而使學生掌握1分鐘等于60秒的知識。

高年級學生已經具備了一定的探究意識和認知能力，但自控能力和數學邏輯思維推理能力仍然比較差。因此，在設計探究問題時，教師可適當提升難度，否則難以激發學生參與探究的積極性和主動性，但問題設置不宜太過復雜，否則會挫傷學生的學習興趣，難以讓學生從探究問題中發揮自我效能。教師應根據課程內容和學生實際情況，設置難度適中的探究性問題。

結 語

本文結合理論實踐，研究了基于認知過程分析的小學數學探究問題設計與應用，研究結果表明，小學生的認知度比較低，難以準確認識學習的價值和重要性。在小學數學探究問題設計過程中，教師要充分應用情境教學、開放式教學等方式，將學生生活中常見的問題融入探究問題設計中，為培養學生的認知能力、思考能力、運用探究的能力提供良好的環境。教師設計合理的探究性問題，有利于學生更積極踴躍地參與數學教學，不斷激發學習數學的興趣。