李艷梅 李曉飛
[摘 要]元認知能力能促進學生快速領會數(shù)學知識的本質(zhì),在吸收和理解的過程中形成良好的思維品質(zhì),從而建立起完善的數(shù)學思維意識。低年級是學習的起始階段,教師要在此階段正確把握教材編排體系,科學構建知識結構,準確了解學生的認知起點,選擇恰當?shù)慕虒W手段,實現(xiàn)認知由淺入深,表達上深入淺出,以此培養(yǎng)低年級學生的數(shù)學元認知能力。
[關鍵詞]元認知能力;由淺入深;深入淺出
[中圖分類號] G623.5[文獻標識碼] A[文章編號] 1007-9068(2024)08-0080-04
元認知是對認知的認知,元認知能力對學生學好數(shù)學至關重要。擁有較強元認知能力的學生,能夠快速地領會數(shù)學知識的本質(zhì),高效吸收和理解數(shù)學知識,在吸收和理解的過程中形成良好的思維品質(zhì),從而建立起完善的數(shù)學思維意識,實現(xiàn)對數(shù)學思想方法的領悟和應用。培養(yǎng)元認知能力是一項長期且持續(xù)的工程。在小學階段,從學生入學起,教師就要有目的地培養(yǎng)學生的元認知能力。對于低年級的學生,培養(yǎng)他們的元認知能力有一定的難度,這階段的學生的缺乏自我反思的能力和自主反思的意識,因此需要教師在平時的教學中有意識地引導,使他們在低年級時就具備自我反思的意識,并養(yǎng)成良好的自我反思習慣,從而在自我反思中提升元認知能力。
大道至簡,知易行難。這句話意思是大道理(基本原理、方法和規(guī)律)簡潔明了,理解起來頗為容易,但做起來很難。以低年級數(shù)學知識為例,其內(nèi)容簡潔易懂,運用知識點進行練習也是很容易的。不過,在練習時的技能訓練對學生的影響深遠,它能幫助學生積累學習經(jīng)驗,為后續(xù)學習奠定基礎,特別是數(shù)學思想方法的培養(yǎng)更能讓學生終身受益。因此,對于簡單知識的教學不能停留于表面,只有引導學生進行深入學習和思考,有意識地培養(yǎng)學生元認知能力,才能讓學生的元認知能力得到提高和發(fā)展。
低年級是系統(tǒng)學習的起始階段,教育教學過程中應充分考慮學生身心發(fā)育特點及智力發(fā)展水平,凸顯教師的引導作用。教師要正確把握教材編排體系,科學構建知識結構,全面掌握學生的認知起點,選擇恰當?shù)慕虒W方法。在此基礎上,結合具體的知識板塊和題型,設計合理的問題,實施符合學情的拓展與提升,教學內(nèi)容上既要由淺入深,也要深入淺出。通過啟發(fā)式講授,引導學生掌握數(shù)學思考方法,同時組織有效的練習,訓練學生的數(shù)學思維,使學生在實際操作中體驗數(shù)學基本思想方法。本文將結合教學實例,談談教師在低年級數(shù)學教學中培養(yǎng)數(shù)學元認知能力的作用。
一、由淺入深
在低年級數(shù)學練習中,學生只按要求機械地做題是遠遠不夠的。教師還應有“站得高,望得遠”的眼光,在確保基本目標達成的基礎上,進一步引導學生挑戰(zhàn)更高的目標,以實現(xiàn)更高層次的練習。
(一)由表及里
從蘇教版教材一年級上冊第一單元“數(shù)一數(shù)”開始,教學內(nèi)容就滲透了數(shù)軸知識。在“認識10以內(nèi)的數(shù)”這一單元,總共出現(xiàn)了三次數(shù)軸。對這些內(nèi)容的教學要求是“讓學生按從小到大的順序讀一讀,以體會數(shù)順序與大小之間的聯(lián)系”,還要求“適當補充一些內(nèi)容,如說說比某個數(shù)大或小的數(shù),說說與某數(shù)相鄰的數(shù),或估計一個數(shù)更接近0還是更接近10等”“體會數(shù)軸上的數(shù),越往左越小,越往右越大”。由此可見,教師在指導中一定要由表及里,讓學生全面深刻地了解數(shù)軸的作用。
【教學案例】結合如圖1所示的練習,設計由表及里的問題。
上面的問題都是以圖1中的數(shù)軸為載體,整合眾多數(shù)學知識的綜合練習。有的問題是數(shù)的大小順序與方位相結合,有的是指出數(shù)的區(qū)間與范圍,以及在相應范圍中找最大數(shù)或最小數(shù)。此外,還有的問題是幾個和第幾個的區(qū)別問題,單數(shù)與雙數(shù)問題,數(shù)的大小比較與估計問題,極限思想的滲透問題,等分方法的運用問題,培養(yǎng)辯證思想的問題。在解答這些問題的過程中,低年級學生得以鍛煉思維,提升元認知能力,初步體會數(shù)學思想,為未來的學習奠定基礎。
(二)由靜變動
靜態(tài)呈現(xiàn)的知識是表面的、孤立的、乏味的,而動態(tài)呈現(xiàn)的知識則是變化的、發(fā)展的、有趣的。從知識難易程度來看,動態(tài)知識相較靜態(tài)知識更為復雜且深入。在不同領域的知識中,動態(tài)知識往往是學習過程中的難點。因此,將靜態(tài)的知識轉(zhuǎn)化為動態(tài)的知識,不僅能鍛煉學生的數(shù)學表達能力,還能培養(yǎng)學生的想象力,讓學生在事物發(fā)展過程中認識到數(shù)量變化的規(guī)律。
【教學案例】由靜變動地改編如圖2所示的練習
如果教師直接告訴學生“樹上有幾只小鳥,就用數(shù)字幾來表示”,并要求學生寫出相應的數(shù)字,學生思考的重點會集中在樹上的小鳥上,容易忽略飛走的小鳥。如果教師根據(jù)三幅圖創(chuàng)設簡單的情境,把小鳥的變化過程表述出來,三幅圖就“活”了。筆者設計了“樹上原來有()只鳥,先飛走了()只,樹上還剩()只;又飛走了()只,樹上剩()只”這樣的句式,引導學生表述小鳥的變化過程。在表述最后一幅圖時,部分學生沒有與第二幅圖聯(lián)系起來,認為是“又飛走了5只”,為引導學生從靜態(tài)視角轉(zhuǎn)向動態(tài)視角,筆者由靜變動,以促進他們對問題的全面理解。
“動態(tài)”是一個量發(fā)生變化的過程,每次變化環(huán)環(huán)相扣,要考慮變化過程的聯(lián)系性。因此,教師要引導學生準確表述變化的過程,促使學生深度學習。在低年級教學過程中,從靜態(tài)到動態(tài)的轉(zhuǎn)變尤為關鍵,通過動態(tài)展示知識生成過程,使學生在實踐活動中體驗到知識間的關聯(lián)。雖然這種關聯(lián)是無形的,但同樣能夠培養(yǎng)和提升學生的元認知能力。
(三)由玩及思
低年級的學生好動、愛玩,他們能在玩中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。教師要提出具有啟發(fā)性的問題,讓學生帶著問題去玩,在玩中思考,在思考中回顧玩的過程。在這個過程中,教師的引導作用尤為重要,通過設計符合這個階段學生心理特征的教學游戲,讓學生在玩中學、玩中有所收獲。
【教學案例】“角的初步認識”教學中設計游戲環(huán)節(jié)
在教學蘇教版二年級下冊“角的初步認識”時,筆者設計了一個玩活動角的環(huán)節(jié)。筆者提供多個活動角,同時出示問題,讓學生帶著問題去玩活動角,邊玩邊思考。問題如下。
(1)怎樣使這個活動角變大或變小呢?動手操作,再在小組內(nèi)交流自己的想法。
(2)在玩的過程中你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律?
生1:要想使角變大,把角的兩條邊叉開大一些,要想使角變小,把角的兩條邊叉開小一些。
生2:角是有大小的,角的大小與角的兩邊張開的大小有關。
生3:兩條邊之間的弧越大。角就越大。弧越小,角就越小。
從學生的回答看,他們在玩活動角時,通過直觀的操作積極思考,進而感知其中的數(shù)學知識,并嘗試用自己的語言總結概括角的特征,認識到角是有大小的,角的大小與角的兩邊叉開的大小有關。通過這種方式,學生對角的特征有了更為深刻的理解,并培養(yǎng)了自我認知能力。教師所提出的問題起到了引導作用,使學生在不知不覺中深入思考和反思活動,從而提升元認知能力。
在實際教學中,教師需找準學生的認知起點,進行全面的學情分析,組織有效的思維訓練。由表及里、由靜變動、由玩及思,充分挖掘?qū)W生認知潛能,最大限度地培養(yǎng)和提高低年級學生元認知能力,引導他們在認知上由淺入深,在循序漸進中進行深度思考,深入反思,達到讓低年級學生進行深度學習的目的。
二、深入淺出
在低年級數(shù)學教學中,涉及的數(shù)學模型是基礎且典型的,教學過程應從模型的本質(zhì)屬性出發(fā),適應學生思維發(fā)展水平,結合學生生活實際與學習經(jīng)驗,采用學生易于理解的教授方法,引導學生進行識記和理解。學生理解的過程是在學習中進行反思,在反思中提升,將知識內(nèi)化和深化,從而培養(yǎng)元認知能力。
(一)思維可言
在教學“認識1~5”時,對于如圖3所示的問題,教學重點看似是“用數(shù)字表示數(shù)量的多少”這個抽象的過程,但是在教學這一課之前,學生已對“抽象”概念有所了解。比如在“數(shù)一數(shù)”單元中,用圓點表示事物數(shù)量的多少,有些學生并不喜歡用圓點表示,而是直接想到用數(shù)字抽象表示。因此,教師應該把教學重點放在數(shù)字與事物的對應,為后續(xù)學習“比一比”做準備。
【教學案例】教學“認識1~5”
筆者提問:“以蘋果為例,你覺得‘1可以表示什么?”經(jīng)過筆者的引導、激勵,學生的回答有“1個蘋果可以用數(shù)字1來表示”“1斤蘋果可以用數(shù)字1來表示”“1籃蘋果可以用數(shù)字1來表示”“1千克蘋果可以用數(shù)字1來表示”“1筐蘋果可以用數(shù)字1來表示”“1車蘋果可以用數(shù)字1來表示”“1果園的蘋果可以用數(shù)字1來表示”等。
從眾多的事物中選擇一種事物,看似限制了學生的思維,實則不然。從學生的發(fā)言可以看出,學生通過表達提升了思維,學生對“1”的認識,已經(jīng)從一個物體上升到一個整體,為后續(xù)學習分數(shù)奠定了知識與思維基礎。元認知能力的培養(yǎng)是一個循序漸進的過程,不能忽視每一個階段對于培養(yǎng)學生元認知能力的作用。只有切實把握每個階段對培養(yǎng)學生元認知能力的作用,才能使學生在高年級具備更強的元認知能力,實現(xiàn)思維的高級發(fā)展。
(二)思想可視
蘇教版一年級教材已經(jīng)滲透了諸多的基本的數(shù)學思想方法,如一一對應思想、部分與整體思想、分類思想、統(tǒng)計思想等。特別是一一對應思想方法,從“數(shù)一數(shù)”到“比一比”,再到“大小比較”,以及之后學習的“相差關系”實際問題都會運用。因此,學生數(shù)學思想方法的培養(yǎng)要經(jīng)過長期的學習與積累,從開始學習時,從形象圖的一一對應,到簡單圖形的一一對應,再到長條形的對應,最后到線段圖的對應,這一過程就是從具體到抽象、從圖形到想象、從有形到無形的演變。在此過程中,教師需有意識地加以引導,促使學生在學習過程中感悟數(shù)學思想方法,理解其價值,在領悟中靈活運用這些數(shù)學思想方法解決實際問題。讓學生認識到數(shù)學思想方法的存在,體會數(shù)學思想方法的價值和作用。在思維訓練中融入數(shù)學思想方法,有助于提高學生的元認知能力。
【教學案例】利用如圖5所示的圖片教學“一一對應”
筆者讓學生比較圖5中松鼠和熊的數(shù)量。學生在用一一對應法比較的過程中,發(fā)現(xiàn)有不對應的部分,他們稱為“沒法對應的部分”“剩余部分”“多的部分”。教師可以順勢引導學生將思考過程進行可視化處理,即用一條線把對應部分與不對應的部分進行區(qū)分,再圈出各部分并標注。然后,引入相關數(shù)學術語,把這條線稱為“隔線”“比線”,把圈出的各部分稱為相同部分、相差部分、誰比誰多的部分等,再進一步引導學生理解并想象誰比誰少的部分。盡管這些名詞的表述對學生而言有些生僻和抽象,但通過可視化方式可以降低理解上的難度。
教師進行細化引導,通過添加豎線的方式,將多個物體分為相同的部分和相差的部分兩個部分,在此過程中,學生模糊的一一對應思想逐漸變得清晰。這一過程從可視的數(shù)量關系中提煉出數(shù)學思想方法,對于思維的訓練和元認知能力的提升具有深遠影響。它幫助學生將抽象的思維通過可視化方式進行理解,并用數(shù)學語言表達出來。思維可視化的教學方法,讓核心素養(yǎng)在低年級階段就開始扎根。
在實際教學中,教師的引導作用尤為重要,使學生在認知過程中由淺入深,在表達上深入淺出。其過程都需要教師充分發(fā)揮引導職能,啟發(fā)學生獨立思考,養(yǎng)成良好的思維習慣,提升思維品質(zhì)。這樣,能為學生的自主學習和個性化學習奠定堅實基礎,最終達成培養(yǎng)低年級學生數(shù)學元認知能力的目的。
【本文系江蘇省教育科學“十四五”規(guī)劃“基于學會學習的小學生數(shù)學元認知能力養(yǎng)成策略研究”(立項批準號B/2022/03/222)的研究成果。】
(責編 楊偲培)