本期的“你問我答”聚焦數學核心素養落地的深層挑戰:當量感培養陷入抽象單位認知困境時,如何通過具身體驗突破空間壁壘;面對小組合作中“偽參與”與話語權失衡現象,怎樣重構任務機制實現真協作;在游戲化教學遭遇“去數學化”的難題時,該如何平衡趣味性與思維深度,為教師提供從具身認知到協作賦能、從游戲設計到思維滲透的破局之道。
問題:
■新課標強調“量感”培養,但學生對“1公頃”“1平方千米”始終難以建立直觀認識,如何突破抽象單位具象化難題?
【專家建議】
此建議緊扣“具身體驗”和“量感”培養的課標要求,將抽象單位轉化為可觸、可算、可用的認知模型,真正實現“從量到感”的思維跨越。
1.創造真實的參照物,建立生活化量感基準。組織學生通過實地測量建立直觀認知,如用腳步丈量100米 ×100 米的操場區域理解1公頃,或利用衛星地圖標注本地熟悉的地標;同步可以開展實物類比操作,如用100塊1平方米的地墊,拼接成100平方米,再將其長和寬擴大10倍,直觀感受面積單位的進率關系,將抽象數字轉化為可觸摸的生活經驗。
2.設計進階的體驗活動。設計動態化、跨學科的體驗任務以深化理解,如在操場用無人機航拍1公頃范圍,讓學生站立其中感受空間尺度;開展對比實驗,強化進率概念,如計算學校綠化面積相當于多少個標準籃球場,推算多少所學校的總面積等于1平方千米。
3.開發可視化的數字工具。融合技術與教具創新搭建認知支架,利用數字工具,動態演示 1 公頃土地分割為1平方米小方塊的過程;設計游戲化鞏固工具,如“單位探險棋”,棋盤按實際面積縮放(每格面積 =1 平方米),學生通過投骰子行進并回答“當前位置相當于多少公頃”,在趣味互動中固化量感認知。
2問題:
小組合作時,學習能力較強的學生往往有主導話語權,學習能力較弱的學生會淪為“旁觀者”,如何設計任務讓不同層次的學生真正協作?
【專家建議】
當前我們的課堂教學更多以小組合作的方式進行學科實踐活動,要將“合而不作”轉化為“各司其職、互為支點”的真協作,讓學優生從“替代者”轉變為“支持者”,讓學困生從“旁觀者”升級為“貢獻者”。
1.角色分工綁定任務,確保責任共擔。為每位小組成員分配不可替代的角色任務,并設計“角色互鎖”機制。例如,在“校園節水方案設計”任務中,要求學習能力強的學生擔任“策略分析師”推導計算公式,學習能力中等的學生作為“資源管理員”收集水龍頭流量數據,學習能力較弱的學生擔任“驗證官”檢查計算合理性,最后“匯報官”(輪流擔任)整理節水建議。通過角色強制介人,避免任務被單一學生包攬。
2.設計階梯化問題鏈,搭建協作支架。將復雜任務拆解為循序漸進的子問題鏈,并設置分層挑戰目標。以“設計班級圖書角”項目為例:基礎任務要求學習能力偏低的學生測量書架尺寸并計算容積;進階任務由學習能力中等的學生調查同學閱讀偏好并繪制條形圖;挑戰任務由學習能力強的學生優化圖書分類方案并說明決策依據。每個環節設置“協作檢查點”,如“測量數據需要經全組確認并簽字”“圖表需要標注三人討論修改痕跡”,倒逼組內互助。
3.實施多維評價,強化過程參與的激勵。可以采用“貢獻值可視化積分制”,從思維參與、資源提供、質疑改進三個維度追蹤貢獻。例如,提出有效觀點記1星(黃星),提供關鍵數據記1星(藍星),修正他人錯誤記2星(紅星)。任務全程用“協作雷達圖”公示各組貢獻分布。課后發放“協作反思卡”,用“我幫助了誰 ”“誰教會了我—”等提問引導全員進行反思。
3問題:
利用游戲提升興趣時,學生沉迷游戲機制卻忽視數學思考,如何避免“去數學化”現象?
【專家建議】
游戲化教學的關鍵是要讓數學思維自然浸潤在游戲機制中,確保學生在趣味探索中始終聚焦數學本質。
1.將數學目標嵌入游戲通關規則。游戲設計時需要把數學能力培養作為通關的必要條件,例如,在“校園尋寶”游戲中,藏寶點坐標需要通過標準的數學方式來表達,輸人錯誤答案會觸發“虛擬陷阱”,學生需要通過解決數學問題避開陷阱。同時,設置“數學錦囊”—當小組連續兩次使用相同策略時,強制學生嘗試新方法。
2.建立“操作一思考”雙向評價系統。游戲結果反饋需要同步呈現“操作分”與“思維分”,如在“歡樂購物街”活動中,操作分即正確使用道具完成游戲流程(如快速計算購物總價);思維分即記錄策略思路(如用簡筆畫標注“先算折扣再湊整”)。
3.設置游戲化反思環節。例如,在“數獨”游戲通關后,可以開展“游戲設計師”活動:要求學生改編規則,如“如何讓‘數獨迷宮’更有挑戰性”。不同的學生可以選擇基礎版和進階版的“數獨”游戲,并確定游戲的難度系數,確保趣味與思維始終交融共生。