應用學習科學 巧構線上課堂
——以北師大版數學五年級下冊《倒數》教學為例

廣東省深圳市福田區東海實驗小學 譚春蘭

2020年春，突如其來的新冠肺炎疫情，讓春季學期開學延期，隨著教育部《關于深入做好中小學“停課不停學”工作的通知》的印發，線上教學走入大眾視野。2022年，新冠肺炎疫情再次來襲，部分地區的教師不得不再次面對線上教學。但經過兩年的沉淀，這一次，教師不再慌于應對，而是更為沉著冷靜地思考、研究如何讓線上教學更加高質高效。筆者所在的深圳市福田區，自線上教學以來，每周開展一次面向全區的線上教學展示課，最高在線觀摩人數超過7000人，由此可見，一線教師對如何更好地設計與實施線上教學有著強烈的需求。

作為一線教師，筆者對線上教學有著較為豐富的經驗；作為本校線上教學巡課小組成員，筆者有大量機會觀摩線上教學課例，從而梳理、歸納、總結出線上教學的得與失。本文正是筆者在實踐的基礎上，結合應用學習科學與游戲化教學的相關理論，以北師大版數學五年級下冊《倒數》一課為例，談談如何更好地設計與實施線上教學。

一、峰值體驗，激發學生探究欲望

學習科學是研究教與學的跨學科領域，它研究人是如何學習的，如何有效地促進學習，它包括但不限于認知科學、教育心理學、腦科學、教育學、社會學、心理學等。將學習科學的相關理論應用于教學過程，能有效提高教與學的效率。以“峰終定律（Peak-End Rule）”為例，這是2002年諾貝爾經濟學獎獲得者丹尼爾·卡尼曼教授提出的，他認為：人的大腦在經歷過某個事件之后，能記住的只有“峰”（高潮）和“終”（結束）時的體驗，過程的體驗其實是可以被忽略的。如游樂場里比較有名的游玩項目都要排很久的隊，真正的游玩時間也就幾分鐘，但人們記住的往往不是排隊等待的漫長過程，而是有趣、刺激的游玩時的幾分鐘甚至幾秒鐘。“峰終定律”被證實在多個領域有著積極的應用。事實上，在教育教學中，教師如果意識到“峰終定律”的價值，同樣可以巧妙運用這條定律，創設好的峰終事件，為課堂教學帶來好的學習體驗，激發學生積極的數學情感。

筆者嘗試在北師大版數學五年級下冊《倒數》一課教學時，應用“峰終效應”。通過仔細研讀教材，我們將“峰值”體驗設置在了倒數概念引入環節。在這個環節中，教材給出了6道乘積為1的分數乘法計算題，其目的一是鞏固分數乘法的相關知識，二是通過觀察、對比、分析讓學生歸納出這6道算式“乘積為1”“分子分母顛倒”這兩個顯著特點，并總結出倒數概念。在線上教學中，教師和學生分坐屏幕兩端，作為教學要素之一“環境”與線下教學完全不同，如果習慣性按線下教學的思路，一次性給出6道計算題，讓學生先算，再思和議，教學環節相對冗長，學生容易游離于課堂之外。同時，受制于網絡和設備，大多數授課工具的互動效果都比較有限，小學生難以游刃有余地掌握并使用，從而影響教學效果。因此，在對此環節進行教學設計時，筆者改變了教材內容的呈現方式，將重要又相對枯燥的概念引入該環節并將其設計成一個小游戲，靜態的文本動起來了，6道計算題在動感的音樂中依次呈現，學生在聊天區激烈互動，在搶答、計時、探秘等游戲元素的刺激下，“讓學生計算”的枯燥練習變成了激動人心的在線互動游戲，掀起了一個課堂小高潮，給學生留下了深刻的印象。

從線上教學的實際效果來看，該設計達到了預期，學生從課堂伊始就得到了峰值體驗，開始了一場奇妙的學習之旅。隨著動感的音樂和實時變化的計時條，學生開始了闖關游戲，利用在線教學人人有一臺終端的優勢，學生參與度提高到極值，每個學生都進入全身心學習的狀態，概念的引入變得更有趣味性和探究性。在師生互動和生生互動過程中，學生既能留意到互為倒數的兩個乘數的“外貌特征”，還能把握倒數概念的本質，為后續的學習打下良好的基礎。

二、切塊呈現，分散難點聚焦重點

美國心理學家、教育學家理查德·E.梅耶在《應用學習科學》一書中，提出學習科學的三條基本原理：雙重通道原理、容量有限原理、主動加工原理。他認為，“任何一個有效的學習理論都包含這三大基本原理。”在書中，他給了教師若干教學建議，其中一條為“將艱澀難懂的內容分割成學生可以掌握的若干小段”即“切塊呈現”，其目標是調節基礎認知加工，提高學生的學習效率。

在上述案例中，教材第二、三板塊的目標為“借助長方形的面積來進一步認識倒數并學習如何求解倒數”，即“倒數的進一步理解及再應用”。考慮到這兩個板塊的內容相關度較高，且線上教學時間比線下教學縮短了10分鐘，筆者在設計時有意將這兩個板塊進行整合，但如此一來，難點又比較集中，學生學習難度大且不容易聚焦重點。在充分理解了教材編寫特點的基礎上，筆者基于學習科學切塊呈現的原理并結合線上教學的特點，大膽對教材內容進行了再創造。首先，引導學生利用剛剛學到的關于倒數的經驗，觀察、思考、分析教師給出的下圖，談談自己的發現，實現“借助長方形面積來進一步認識倒數”的小目標。其次，通過完善表格，引導學生觀察數據，思考怎么根據“面積是1的長方形的長和寬互為倒數”這一發現求寬。最后，分類分步給出長或寬為分數、整數、小數、1這四種情況，帶領學生逐一求解。在此過程中，筆者有意識地將求解重點放在“如何求一個小數的倒數”，學生自拍求解過程上傳到班級群，教師全面了解學生求解思路并選擇合適的探究素材與學生交流互動，從而突破教學重難點。

切塊呈現，分散了教學難點、聚焦了教學重點，是比較常見的教學手段，經過教師巧妙構思、精心設計，一個個知識點被一條隱形的線牽引著來到學生面前，學生在一個個小任務的完成中，獲得了學習的成就感。從學習心理學的角度來說，讓學生不斷地擁有成功的體驗，是保持學生學習熱情的有效途徑，此時，若再借助班級優化大師等教學評價小軟件，即時給予學生評價，特別是借助軟件中的評價成長體系，就能督促學生更積極地參與學習，學生也能產生榮譽感和使命感。

三、突出結構，有目標有關聯地學

美國著名心理學家、教育學家布魯納認為，學習的實質是一個人把同類事物聯系起來，并把它們組織成賦予它們意義的結構。學習就是認知結構的組織和重新組織，就像木頭、石墨、鉆石的基本構成元素都是碳原子，卻因為結構的不同而發生了千差萬別的變化。在教學中，如果不能很好地把握本學科的本質，以有結構地教，促進有目標、有結構、有關聯地學，學生的學習也會如同“木頭、石墨、鉆石”，形成巨大的差異。

在《倒數》一課的學習中，教材的四個環節看似獨立，仔細分析卻自成體系、自帶結構。第一個環節引入倒數概念，解決“是什么”的問題；第二、三環節在進一步理解倒數概念的基礎上，學習倒數知識的應用，解決“有什么用”的問題；最后一個環節表面上看是學習“0沒有倒數”，從另一個角度理解倒數概念，但仔細思考，它是數學精確性、嚴謹性的體現，展示了數學之美。因此，筆者在進行教學設計時，有意放慢節奏，不滿足于學生簡單地回答“0有倒數”或“0沒有倒數”，而是鼓勵學生進行討論，從多維度分析解釋“0為什么沒有倒數”，通過一個問題的解決，關聯了“倒數概念”“度量本質”“乘除互逆”等學科知識，讓學生意識到學科知識之間的關聯，養成系統、整體、全面思考問題的習慣。

結構化教學的根本目的是幫助學生形成結構化思維，要以整體、系統的視角統籌教學設計，精心設計環節之間的過渡語言。如，“同學們，利用剛才學習倒數的經驗，請你們認真觀察表格，說說你們的發現”，這有利于勾連知識之間的內在聯系，溝通概念學習與應用之間的內在關系。在游戲時，教師激勵學生“應用新學的知識”去分析數學游戲的內涵，看到游戲和所學知識之間的關聯點，引導學生從不同角度去理解數學知識。教師過渡語言的小小變化，體現的是教師對學生認知規律的尊重，幫助學生“邊學邊串”，學生不僅學到了系統的知識，更重要的是提升了思維和學習能力。