單群貴
一、教育現代化視角下對情境、結構以及技術的認識
情境教育是我國近代教育的特色與驕傲,學派創設人李吉林老師曾對情境教育進行如下闡述:“在教學過程中,教師有目的地引入或創設具有一定情緒色彩的、以形象為主的生動具體的場景,以引起學生一定的態度體驗,從而幫助學生理解教學內容,并使學生的認知水平、智力狀況、情感態度等得到優化與發展的教學方法。”而所謂“結構化”,就是要構建合理的知識結構,以促使學生形成良好的認知結構。
教育現代化視角下的小學數學“創情境+理結構+謀技術”教學模式,需要仔細研讀小學數學教材知識結構與編排體系,在充分尊重學生已有認知經驗的基礎上,努力探尋數學知識體系、學生認知結構化與具體學習情境融通的切入點,并適時運用新媒體、新技術,為高效課堂“錦上添花”。這必然要求我們教師具有總體把控教材的意識和能力,使知識由點成線、由線成面、由面成體,感受數學知識的“縱橫交錯”,體驗數學發展的“來龍去脈”,盡可能地將抽象的知識內置于具體的情境中進行聯系與重組,隨后使之模塊化,從而完善和發展學生的數學認知結構模式,最終幫助學生完成結構化的思維之旅。
二、“創情境+理結構+謀技術”課堂教學模式實施路徑及策略
1.教材重組,讓結構力量在問題情境中彰顯
教師在教學中要有全局觀念,摒棄以往以課時為單位的橫向設計,加強對教材的縱向整合,整體把握知識結構,重新設計思路,盡可能使學生所學的知識有拓展性與延伸性,訓練學生結構化思維。
例如,一位教師在執教蘇教版三年級上冊“平移與旋轉”時,當學生掌握了平移和旋轉的概念后,在鞏固練習環節該教師選擇了以下“縱貫線”練習。
師:其實平移與旋轉的知識我們很早就接觸過了。大家還記得二年級上學期學“認識厘米”時,曾碰到過這樣的題目嗎——判斷下面三種量法,哪種量法是正確的?(如圖1)
生(齊):第二種。
師:那么你能用今天所學的知識,來指揮下①和③號圖形的正確量法嗎?
生1:我們可以把①圖形上的尺子向左平移,使零刻度線對準紙的邊緣。
生2:我們還可以把③號圖形上的尺子順時針旋轉下。
師(邊演示邊說):以前我們只知道將尺子或紙擺擺正,卻不知道還可以用“平移與旋轉”這樣專業的數學用語來規范這些有問題的量法,同學們真了不起!相信大家在二年級上學期學習“認識平行四邊形”時,都嘗試過將兩個完全一樣的三角形拼成平行四邊形(如圖2),誰能用今天所學的知識把拼平行四邊形的過程邊演示邊解釋給大家?
生3:我們可以先將左邊的三角形向右平移,然后旋轉就能拼成一個平行四邊形了。
生4:還可以先將右邊的三角形旋轉,然后向左平移,也能拼成一個平行四邊形。
師:雖然拼法不同,但是兩種拼法都運用了平移和旋轉的知識。
以上案例中,教師在教學中能夠恰到好處地“朝花夕拾”,借助多媒體再現昨日情境,讓學生溫故而知新。這正說明教師對教材進行了整體性結構化研讀與分析,吃透了知識點間的布局,搜尋到各知識點內在的、縱橫交錯的本質聯系和展開邏輯,發現了其內容編排的思想內核和核心價值。
2.極限演繹,讓結構思維在動態情境中延伸
教師除了在教學前整體把握內容框架、關注知識的前后聯系外,更要立足于學生的思維水平,以思維結構化為導向,在每個單元的復習階段根據教學進程及教學內容設置感性的積累環節,在豐富的表象積累的基礎上對原有知識進行解構、建構與重構,引導學生調用以往的學習經驗,整體把握各知識點間的關系,訓練學生在遇到問題時深度思考。
例如,一位教師在執教五年級上冊“圖形的面積(期末復習)”時,選用了以下這道練習題(如圖3)。
教師對這道題的處理“別有洞天”,先通過多媒體呈現“裸圖”,讓學生感到束手無策,使數據和網格的參考價值由此凸顯;隨后給出網格圖,引導學生用不同的方法比較圖形面積之間的關系;最后將研究目光聚焦到一個三角形上,通過幾何畫板軟件演示拉出多個同底等高的三角形(如圖4),尋找面積相等的三角形,從而讓學生初步感知等積變形的多種可能性。
當學生初步具備了等積變形的意識后,教師立即將研究目光“平移”至梯形(如圖5),同時給出兩個梯形,提問:“仔細觀察這兩個梯形,你有什么發現?”問題一拋出,便有學生說出:“高是相等的,上、下底之和也是相等的,它們的面積自然也是相等的。”教師引導學生繼續猜想:“還有和它們高相等、面積相等的梯形嗎?如果繼續照樣子變形,可能會出現什么情況?”學生回答:“三角形、長方形、平行四邊形……一切皆有可能。”(如圖6)
3.板書凝練,讓結構模型在反思情境中突顯
《義務教育數學課程標準(2011版)》指出,學校教學對學生的發展價值,除了提供數學知識本身以外,還應該使學生既可以通過數學知識的發現了解知識與生活、知識與知識間的聯系,經歷發現的過程和形成猜想的意識,又可以通過問題的解決了解形成知識的過程,產生豐富的認知體驗和情感體驗。為此,我們應當重視“回頭看”這樣一種思維活動,讓學生在自覺的行為中進行比較、總結與反思。
在對學習過程進行反思時,水到渠成的結構化知識網狀圖悄然映入學生眼簾。學生將分散的知識以結構的形式自主建構,并與頭腦中原有的認知結構產生聯系,形成新的認知結構。這些認知結構會在再次學習中提煉與重組,從而產生更為完善、更為嚴密的知識系統。學生經歷了“梳理知識—尋找聯系—結構加工”的過程,思維就會由點狀的、割裂的線性思維逐步向整體的、結構性關系思維邁進。
4.文化滲透,讓結構思想在歷史情境中熏陶
《義務教育數學課程標準(2011版)》強調:課程內容不僅包括數學的結果,也包括數學結果的形成過程和蘊含的數學思想方法。對此,我們在教學中可以借鑒或重構或演繹知識的發生、發展情境,通過先進的多媒體技術(如VR技術)呈現知識的自然發生過程,重構的數學史材料或直接呈現于新概念的引入中,或隱含于某個知識點的發展過程中。
例如教學三年級上冊“認識小數”一課,將教材中“小數的發展史”告訴學生是必要的,但教材是以靜態文本的方式呈現,單調又缺乏活力。為此,筆者在教學設計時利用Flash技術制作了一段配圖解說的動畫視頻,突出數學文化的歷史悠久,激發學生的民族自豪感。
再如,一位教師在設計教學蘇教版五年級下冊“倍數和因數”時,將這個單元知識發生、發展的背景,通過網絡云技術整體性移置到公元前人類文明的初始時代,在這一特殊歷史背景下和學生一起重構了這些基本概念的發展歷程。新課伊始,教師利用微視頻回顧了數的發展歷程,將學生置身于那個時代的背景中,再依據學生已有的知識經驗提出有可能遇到的問題“除法除不盡怎么辦”,而這正是“因數”和“倍數”概念提出的基礎——區分能否整除的除法,根據能整除的除法將數的關系定義為“因數”和“倍數”。
綜上,“創情境+理結構+謀技術”教學模式為課堂教學提供了一個創新融通的研究視角,兩種教學模式交叉、聯姻研究,加上教育現代化技術的支撐,似乎構成了教學方法創新“金字塔”的底座,其塔尖“核心素養”便顯而易見。三年疫情在某種程度上加快并推動了教育現代化發展的進程,我們不可能也不應該退回到疫情發生前的教與學的狀態了。融合“互聯網+智能+技術”的在線教學已成為中國高等教育和世界高等教育的重要發展方向,將教育信息化作為教育系統性變革的內生變量,支撐引領教育現代化發展,推動教育理念更新、模式變革、體系重構,已經迫在眉睫,勢在必行。
人民教育出版社小學數學編輯室主任王永春在《小學數學核心素養教學論》一書中提出,數學素養是學生在數學活動中通過對數學的體驗、感悟和反思,面對數學問題或者真實情境中的問題所表現出來的,能夠抽象出數學概念、命題和模型,并運用邏輯推理和運算解決問題的一種綜合性特征。對此,筆者所理解的核心素養落地的實踐路徑就是借助學生認知結構的張力,讓其在現實的具體情境中,學會用數學眼光觀察世界、用數學思維思考世界、用數學語言表達世界。
當然,本文只是對核心素養在小學數學學科中的落實路徑及策略做了一些初步思考與嘗試,讓我們繼續以培養學生核心素養為目標,以探尋學生的認知結構為驅動,以實施情境教學策略為抓手,以現代化教學技術為手段,讓課堂真正成為學生思維發展的“跑馬場”,讓學生真正成為自我教育和發展創新的主人,如此立德樹人根本任務的價值與意義也就顯而易見了。