許美娟
[摘 ?要] 搭建支架有助于學生的數學學習。在小學數學學科教學中,教師可以搭建操作性支架、思維性支架、表達性支架等。要讓支架的搭建富有針對性,教師可以在教學重難點處、轉折點處、創新處搭建支架。直觀性、體驗性和耦合性的支架,能促進學生的數學理解、數學創造、數學想象。作為教師,要讓支架充分發揮育人功能,彰顯育人價值。
[關鍵詞] 小學數學;支架式學習;學習路徑
“雙減”政策的落地,要求教師真正地展開“減負”“增效”的優質化、生態性的教學。搭建支架,讓學生開展自主性、自能性學習,將學習時空、權利等真正賦予學生,引導學生思考、探究,是“雙減”政策背景下數學教學之應然。支架式學習,以學生為中心、以學生“學會學習”為目標,通過支架的引導、啟發,讓學生圍繞著數學學習的重點、難點開展,滲透相關的學習方法、思想、策略等。實踐證明,支架式教學對于激發學生的數學學習興趣,調動學生的數學學習積極性、開掘學生的數學學習潛質具有重要的作用。
一、有哪些支架
所謂支架,是指“在學生學習過程中,教師為了助推學生完整挑戰性的學習任務而設計研發的一種腳手架”[1]。在小學數學學科教學中,支架的類型很多,常見的有操作性支架、思維性支架、表達性支架等。其中,有些支架能激發學生的內部認知,如思維性支架,有些支架能促進學生的外部活動,如操作性支架等。不同的支架,在數學學科教學中發揮著不同的功能。作為教師,要深入發掘數學學科支架的功能,彰顯數學學科支架的意義和價值。
1. 操作性支架
操作性支架是一種最常見的“支架”,其搭建的目的是為了促進學生的深度實踐活動。操作性支架有助于提升學生的操作效能,讓學生的操作更有針對性、方向性和實效性等。比如教學“梯形的面積”這一部分內容時,教師可以有意識地針對不同的推導方法設計研發不同的支架,啟發學生的數學操作。如“平行四邊形的面積是怎樣推導的?梯形的面積可以怎樣推導呢?”“三角形的面積是怎樣推導的?梯形的面積可以怎樣推導呢?”“能將梯形分成兩個三角形嗎?”等等。這樣的一種針對學生操作而搭建的語言支架,就是一種操作性支架。操作性支架,能提高學生的做事效率。
2. 思維性支架
相較于操作性支架,思維性支架的搭建應當更具啟發性。在數學教學中,教師可以通過搭建思維性支架,幫助學生規劃好思考的路線圖,然后讓學生“按圖索驥”,探尋到問題解決的路徑、策略,形成問題解決的方案。比如教學“三角形的三邊關系”,為了助推學生對“兩條小棒的長度和等于第三根小棒時,3根小棒不能圍成三角形”的思考,筆者搭建了這樣的思維支架:你扔一個骨頭給小狗吃,小狗會怎樣走過去吃骨頭?在一個三角形形狀的三點位置上,你怎樣從其中的一點走到另一點?這樣的一種旁敲側擊的引導,其實搭建的就是一種思維性支架。思維性支架有助于突破學生的數學迷思、相異構想,讓學生在數學學習中產生一種豁然開朗的感覺,即能讓學生進入一種頓悟狀態。
3. 表達性支架
表達性支架是支架搭建的又一種方式。在數學學科教學中,筆者發現,有些學生的學習是“茶壺里煮餃子——有貨倒不出”。為此,教師可以搭建表達性支架,助推學生厘清、表達清楚自己的思維過程,從而讓學生的表達更清晰、更完整。比如教學“圓柱的側面積”時,學生將圓柱的側面展開成了長方形后,根據長方形的面積推導圓柱的側面積公式。筆者就搭建了這樣的表達支架:因為圓柱的側面積展開是一個什么圖形,所以圓柱的側面積就是什么圖形的面積?因為長方形的面積等于什么,而長方形的長相當于什么、寬相當于什么、面積相當于什么,所以圓柱的側面積等于什么?這樣的表達支架,讓學生的思維更加嚴密,讓學生的表達更加天衣無縫。
實踐證明,搭建支架有助于學生的數學學習。在數學學科教學中,教師要引導學生搭建支架,幫助學生在支架的牽引下進行數學思考與探究。借助支架,引導學生的數學學習不斷地進階,讓學生的數學認知、思維逐步從低階邁向高階。要豐富支架的內容,拓展支架的形式,讓支架能發揮更大的育人功能,彰顯更大的育人價值。
二、在哪里搭建支架
支架,能有效地發掘學生的數學學習潛質,促進學生的數學高階認知、高階思維,助推學生形成良好的思考、探究習慣、品質,促進學生獨特心智的成長,能健全學生的人格,促進學生的全面發展。教師在小學數學教學中搭建支架,要依據數學教學目標、內容的特質而展開,要觀照學生的具體學情。
1. 在學習重難點處搭建
在數學學科知識與學生的具體學情的鏈接處、斷裂處實施,有助于讓教師的教學切入學生數學學習的最近發展區,讓學生的數學學習從“現實水平”邁向“可能水平”[2]。學科知識與學生具體學情的鏈接處、斷裂處,用人們的日常話語來表達就是“教學重點”“教學難點”。在數學教學中,鎖定學生數學學習的重點、難點,在學生的學習重點、難點處搭建支架,是促進學生高效學習的作用點。比如教學“釘子板上的多邊形”這一部分內容時,筆者引導學生應用“控制變量法”展開實驗探究,搭建突出重點、突破難點的支架,助推學生的自主性學習。
支架(1):讓多邊形的邊上的釘子數相同,變化多邊形內部的釘子數,探究多邊形的面積與多邊形的邊上的釘子數的關系;
支架(2):讓多邊形的邊上的釘子數相同,變化多邊形內部的釘子數,探究多邊形的面積與多邊形的內部的釘子數的關系;
支架(3):概括、總結多邊形的面積與多邊形邊上的釘子數、內部的釘子數之間的關系。
通過這樣的支架,教師可引導學生環環相扣、步步深入,逐步建構、創造出“皮克定理”。在學習重難點處搭建支架,能促進學生積極主動地解決問題。
2. 在學習轉折點處搭建
學生的數學學習,有許多不同的環節,比如導入階段、學習階段、作業階段、總結階段等。在課堂學習的轉折點、過渡點處,教師可以設計研發相關的支架,讓學生的數學學習更加連貫、自然。實踐證明,在學生學習轉折處設計問題,有助于促進學生的數學思維過渡、想象過渡、表達過渡等,能讓學生的數學學習更加自然、銜接更加順暢。比如教學“認識長方體和正方體”這一部分內容時,引導學生認知、理解、掌握了長方體的特征后,筆者搭建了這樣的支架,助推學生的自主性學習:正方體的面、棱和頂點有怎樣的特征呢?有長方體的特征嗎?僅僅有長方體的特征嗎?請你按照長方體特征的猜想、驗證思路,猜想、驗證正方體的特征。這樣的一個支架,有助于學生充分調動自我學習長方體特征時的經驗,對正方體的特征積極主動地發現,并展開積極的論證,促進學生對正方體和長方體的關系的理解。
3. 在學習創新處搭建
學生的數學學習是一個數學知識的“再創造”過程。“再建構”“再創造”就是學生對數學知識的一種創新。創新,是學生數學學習的動力,也是學生數學創造、建構的確證與表征。在學生的學習創新處搭建支架,有助于學生展開個性化的學習,有助于培育學生的創新性思維品質。比如教學“三角形的內角和”這一部分內容,大多數學生都是通過“量角器量角的度數”“將三角形的三個角撕下來,然后拼接在一起”或者“將三角形的三個內角折在一起”等實驗方法來探究的。這樣的一種實驗探究式學習,是一種感性的學習,總是不能讓學生“滿意”。有學生創新猜想:能否通過拼兩個三角形為長方形或者平行四邊形的方法來推導?一石激起千層浪,這種大膽猜想引發了學生的交流。在學生的創新思維、創新想象的地方,筆者搭建了這樣的學習支架:將兩個直角三角形拼成長方形,推理直角三角形的內角和;將任意一個銳角三角形或鈍角三角形沿著高分成兩個直角三角形,推理銳角三角形、鈍角三角形的內角和。這樣的支架,有助于學生的動手操作、深度探究形成學生創新學習的“作用點”。
支架的類型很多,包括資源性支架、程序性支架以及方法性支架等。作為教師,不僅要借助支架促進學生的數學學習,更要讓支架成為學生數學學習的有機組成部分。在數學教學中,教師要善于搭建支架、樂于搭建支架,讓支架能為學生的數學學習服務,能為學生的生活服務等。
三、怎樣搭建支架
在哪里搭建支架,是支架搭建的一個首當其沖的問題。而怎樣搭建支架,則是一個支架搭建的方法問題。在小學數學教學中,教師要善于搭建支架,在支架的導引下,豐富學生的感受與體驗,呈現數學學科的內在魅力,引導學生進行學科學習體驗,激發學生的無限創造潛質,促進學生對多元知識的理解。
1. 設置直觀性支架,促進學生數學理解
數學知識是抽象化、符號化、概念化、公理化、形式化的。如何促進學生對相關數學知識的理解?筆者認為,教師在教學中可以創設直觀、形象的具體情境,促進學生對相關知識的理解。搭建直觀性支架,可以采用實物圖、模擬圖等形式向學生呈現。比如教學“稍復雜的分數乘法應用題”時,為了讓學生有效把握“量率”之間的對應關系,筆者搭建了直觀性支架,引導學生畫線段圖,從而促進學生對相關問題的理解。如“先畫哪一個量?”“題目中哪一個量是單位‘1’的量?”“再畫哪一個量?”“這個量畫得比單位‘1’的量長還是短呢?為什么?”“怎樣標注分率和具體數量?”“問號應當標注在哪里?”等等。直觀性支架的搭建,能助推學生畫出有效的線段圖,從而促進學生對相關問題展開分析,幫助學生有效地找到解決稍復雜的分數乘法應用題的解題思路,形成稍復雜的分數乘法應用題的解題策略。直觀性的支架搭建,能輔助學生輕松愉快地學習數學。
2. 設置體驗性支架,激發學生數學創造
設置體驗性支架,能助推學生充分經歷數學知識的形成過程,形成對相關數學知識的感受與體驗。在小學數學教學中,設置體驗性的支架,能激活學生的多種感官,讓學生的多種感官協同參與學習活動,促進學生對相關數學知識的再創造。比如教學“圓的面積”這一部分內容時,很多學生受到“多邊形的面積”的學習經驗的正向遷移,認為可以將圓轉化成已經學習的平行四邊形、三角形和梯形的面積。但在轉化的過程中出現了相關的問題。為此,筆者設置體驗性的支架,引發學生的深度思考、探究。“將圓轉化成已經學習過的圖形與以前學習多邊形面積的轉化相同嗎?有哪些不同點?”“怎樣才能產生一個角呢?從哪里剪可以產生一個角呢?”通過這樣的語言支架,能激活學生的轉化經驗,喚醒學生已有的知識經驗,從而激活學生的數學探究。如有的學生認為,可以沿著半徑剪開,就能將圓分成一個個的小扇形;有的學生認為如果分得細密一些,這些小扇形就近似于三角形,就產生了一個個的角,或許就可以將圓轉化成其他圖形了,等等。體驗性支架,引發了學生的大膽猜想,讓學生開展了積極的實驗驗證活動,進而有效地助推了學生的數學操作,讓學生建構、創造出“圓的面積”公式。
3. 設置耦合性支架,豐富學生數學想象
所謂耦合性支架,是指“將數學與其他相關學科知識無縫對接起來”[3]。作為教師,在數學教學中,一方面要把握數學學科知識的內在性特質,另一方面要具有相關的跨學科知識、跨界知識。只有這樣,才能有效地設置耦合性支架,引導學生在數學學習中與其他相關學科、與學生的生活經驗等建立起“超級索引”。比如教學“蒜葉的生長”這一課,為了讓學生認識到蒜的根須、葉片生長需要不同的環境,筆者在數學學科與科學學科的連接處設置耦合性支架:蒜的根須、葉片是如何生長的?我們怎樣才能觀察到呢?蒜的根須、葉片在陽光下還是在黑暗處生長快些呢?基于這樣的問題性支架搭建,能催生學生調動科學學科學習中的相關實踐經驗,對數學學科學習內容進行自主性、自能性的設計。如有學生認為,可以用兩盆蒜放水,兩盆蒜放土,然后將其中的一盆分別放置在陽光下和房間中。這樣的設計,有助于學生記錄根須、葉片的生長等,并繪制折線統計圖,對根須、葉片的生長條件進行分析。
著名科學家阿基米德說:“給我一個支點,我能撬起整個地球。”在小學數學學科教學中,搭建支架,能促進學生從數學的感性認知過渡到理性認知。支架式教學,有助于豐富學生的數學感知,促進學生的數學理解,深化學生的數學學習體驗。設置支架,能激發學生的主題性,呈現學習的體驗性,表現學習的創造性。
參考文獻:
[1] 杜軍. “支架式”教學應重視“腳手架”的搭建[J]. 教育理論與實踐,2005(14):51-53.
[2]劉杰. 支架式教學模式與課堂教學[J]. 貴州師范學院學報,2010,26(03):66-70.
[3] 洪樹蘭. 數學“支架式教學”研究[D]. 云南師范大學,2006.