摘 要:數(shù)學(xué)教學(xué)活動常常通過矛盾沖突來喚起學(xué)生的內(nèi)在需求,激發(fā)學(xué)生的參與意識,推進新知的探究進程。教學(xué)中教師可以依據(jù)學(xué)情,恰當(dāng)使用策略,在情境中用沖突點燃激情,在舊知鋪墊中用沖突有效對接,在引導(dǎo)操作中用沖突感悟算理,在比較思辨中用沖突明確本質(zhì),在鞏固練習(xí)中用沖突深挖內(nèi)涵,以此來豐滿學(xué)生認(rèn)知建構(gòu)的過程,點亮數(shù)學(xué)探究的旅程,讓數(shù)學(xué)課堂煥發(fā)出迷人魅力。
關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué);認(rèn)知沖突;引發(fā)探究
中圖分類號:G623.5 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-010X(2011)06-0046-03
所謂認(rèn)知沖突,是指學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與當(dāng)前學(xué)習(xí)情境之間存在的暫時性矛盾,通常表現(xiàn)為學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗與新知之間存在某種差距而導(dǎo)致的心理失衡。這個矛盾如同攔在學(xué)生學(xué)習(xí)道路上的“磚頭”和“石塊”,會給學(xué)生一定的干擾。但這種失衡又能促進學(xué)生不斷地追求新的平衡而完善認(rèn)知。因此,教學(xué)中巧妙設(shè)置并科學(xué)處理這些“磚頭”和“石塊”尤為重要。戲劇是通過激烈的矛盾沖突來塑造人物形象、反映社會生活。教學(xué)可以通過矛盾沖突來喚起學(xué)生內(nèi)在需求,激發(fā)參與意識,推進探究進程,使數(shù)學(xué)課堂起伏跌宕、搖曳多姿,呈現(xiàn)出迷人的藝術(shù)魅力。
一、借用情境,誘發(fā)沖突,點燃激情
教學(xué)中,教師可根據(jù)既定的教學(xué)目標(biāo)創(chuàng)設(shè)合適情境,將學(xué)生生活實際或經(jīng)驗與新知進行聯(lián)接,讓情境能更好地為教學(xué)服務(wù)。因此,教師可以在情境中巧妙設(shè)伏,激發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突,造成心理懸念,喚起探究欲望,使學(xué)習(xí)目標(biāo)更明確。
如教學(xué)“圓的認(rèn)識”時,教師先創(chuàng)設(shè)情境:有8位同學(xué)排成如下隊形玩定點投籃游戲(如右圖),你會選擇什么位置?根據(jù)所站位置與籃筐的距離,學(xué)生會選擇②④⑤⑦。教師接著問,為什么?您能設(shè)計一種對8位甚至更多的同學(xué)都比較公平的隊形嗎?
因?qū)W生不能用學(xué)過的長方形、正方形、三角形等知識來解決情境中所提出的問題,所以產(chǎn)生了認(rèn)知沖突——現(xiàn)有隊形對于游戲不公平,點燃了學(xué)生的探究激情,同時也為進一步的認(rèn)識圓埋下伏筆:怎樣才能使這8位同學(xué)站成圓形?籃筐的位置如何確定?人與籃筐的距離為什么是相等的?這樣,從開始的情境創(chuàng)設(shè)再輻射到探究的整個過程,既誘發(fā)了學(xué)生的探究興趣,又讓學(xué)生帶著更多的問題進行更深的探究,凸顯了探究目標(biāo)的明確性。
二、舊知為媒,引發(fā)沖突,促進探究
知識如同大樹,新知乃是“新枝”。如在“新枝”生長點處引發(fā)沖突,學(xué)生對新知會掌握得更牢。教師可以通過分析學(xué)生已有的知識結(jié)構(gòu)、經(jīng)驗和教材內(nèi)容,利用新舊知識的差異,發(fā)掘“結(jié)合點”,引發(fā)認(rèn)識沖突,促進學(xué)生探究。
如教學(xué)“1格表示多個單位的條形統(tǒng)計圖”,教師以學(xué)生已有的知識為媒介,有效地制造思維沖突,引領(lǐng)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題,提出解決問題的方案。首先用表格出示國際展覽局投票確定2010年世博會舉辦地時其中3個申辦城市的得票情況:波蘭佛羅茨瓦夫2票,俄羅斯莫斯科12票,墨西哥克雷瓦羅6票,讓學(xué)生在方格圖上用直條表示,復(fù)習(xí)“1格表示1個單位”;接著繼續(xù)添加韓國麗水28票、中國上海36票,讓學(xué)生繼續(xù)補充統(tǒng)計圖,引發(fā)沖突——方格圖上最多只有14格,麗水和上海得票數(shù)無法表示。教師及時引導(dǎo)學(xué)生討論交流,得出:可以增加方格圖的行數(shù),也可以用1格表示2票或者更多的票數(shù),并讓學(xué)生對比,哪種表示方法更好一些。
學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人,我們必須讓他們面對認(rèn)知沖突,為他們創(chuàng)設(shè)一個個探究階梯,引領(lǐng)他們對舊知進行充分的思維加工、深化和發(fā)展,促進新知的形成。
三、動手操作,醞釀沖突,感悟算理
學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),學(xué)生通常是從感知具體事物中獲得感性認(rèn)識開始的。積極引導(dǎo)學(xué)生進行操作是獲得感性認(rèn)識的主要途徑。在操作過程中產(chǎn)生一些認(rèn)知沖突,讓學(xué)生的操作顯得更加有意義,增強學(xué)生操作的探究性和趣味性,促進學(xué)生動手動腦,開拓思維。
如教學(xué)“長方形的面積”,教師先讓學(xué)生用12個邊長為1cm的小正方形紙片擺出不同的長方形,并說出長方形的面積,得出:求一個長方形的面積,可以用邊長為1cm的正方形擺一擺,能擺滿多少個小正方形,面積就是多少平方厘米。教師接著讓學(xué)生用手中的12個小正方形去量一量長為5cm,寬為4cm的長方形,從而產(chǎn)生沖突:小正方形不夠,該怎么辦?經(jīng)過一番思考與操作,學(xué)生用了以下辦法:
生1:可以用擺過的正方形再移一移,就行了(如圖2)。
生2:我只要8個小正方形就可以量出來了(如圖3)。
教師進一步引導(dǎo):能不能再少一些正方形呢?課堂頓時再起波瀾,學(xué)生興趣盎然,積極動手。
生3:用6個小正方形就行了,用5個量出長,用1個去量寬(如圖4)。
生4:用5個也行,先用4個量出寬,用1個去量長(如圖5)。
生5:我只用1個小正方形就可以了,先用它去量長,量5次,再用它去量寬,量4次,說明擺20個小正方形。(如圖6)。
教師在關(guān)注學(xué)生探求知識過程和方法的同時,注重了從直觀感知到初步嘗試的運用,并適當(dāng)設(shè)置沖突,放大困難,激勵學(xué)生在正方形個數(shù)不夠的條件下,充分激活學(xué)生的思維,完成了似乎看起來完成不了的操作任務(wù),并悄然建立了長方形面積計算公式模型。小正方形個數(shù)從20到12、8、6、5,最后到1個,從數(shù)面積單位到用面積單位去量,從用面積單位去量到用長方形的長乘寬,使數(shù)學(xué)思維的抽象美、數(shù)學(xué)公式的凝練美、數(shù)學(xué)方法的簡約美展現(xiàn)得淋漓盡致。
四、巧破平衡,暗伏沖突,深化思維
學(xué)生接受新知,應(yīng)是一個不斷完善、不斷深化的過程。在學(xué)生還沒有完全掌握新知時,往往會出現(xiàn)認(rèn)知上的一些盲點。此時,如果適當(dāng)設(shè)置陷阱,引誘學(xué)生落入其中,再將學(xué)生從中“救起”或引導(dǎo)學(xué)生進行“自救”,有助于學(xué)生對新知進行深度地反思和提煉,達到完美建構(gòu)。
教學(xué)“三角形的穩(wěn)定性”,許多教師通過拉三角形框架的演示加以說明。這樣做,確實可以給學(xué)生展示“它是什么”,卻忽視了“它為什么是這樣的”。那么,三角形為什么具有穩(wěn)定性呢?我先通過自行車架、空調(diào)支架等說明三角形穩(wěn)定性的應(yīng)用,再讓學(xué)生拉一拉三角形和平行四邊形的框架,得出結(jié)論,平行四邊形容易變形,三角形不易變形。但教師并不就此收場,繼續(xù)設(shè)疑:三角形為什么具有穩(wěn)定性呢?首先出示了用塑料吸管圍成的三角形,讓學(xué)生試著拉一拉,發(fā)現(xiàn)有一些細(xì)微的變形。此時教室里出現(xiàn)了一些躁動,學(xué)生剛建立的認(rèn)知頓時又失去了平衡。教師接著讓學(xué)生用小棒擺出一個三角形,并問,還用這些小棒,能不能擺出不同的三角形呢?學(xué)生通過操作和觀察發(fā)現(xiàn),只能擺出一個三角形。教師繼續(xù)引導(dǎo),如果用4根小棒能擺出幾個四邊形?學(xué)生通過操作發(fā)現(xiàn)能擺出多個不同形狀的四邊形。此時,三角形的穩(wěn)定性不說自明。
從認(rèn)識三角形的穩(wěn)定性到為什么具有穩(wěn)定性,教師沒有讓學(xué)生“一躍而過”,而是通過拉動塑料吸管三角形,打破了認(rèn)知平衡,產(chǎn)生了新的沖突,引發(fā)了學(xué)生的深度思考,由淺入深、由表及里地開展探究活動,讓學(xué)生的認(rèn)知更加深刻。
五、比較思辨,開掘沖突,明確本質(zhì)
教育家烏申斯基指出:“比較是一切理解和思維的基礎(chǔ)?!北容^可讓學(xué)生在識同辨異的過程中進行抽象和概括,深刻認(rèn)識事物屬性,明確把握事物本質(zhì)。在新知初步形成之際,教師適當(dāng)引入比較策略,形成認(rèn)知沖突,再通過鮮明的啟發(fā),防止知識的混淆,提高辨別能力。
如“倍的認(rèn)識”的教學(xué),教師通過圈一圈的辦法使學(xué)生初步形成“倍”的表象,再提供反例,讓學(xué)生在比較思辨中加深理解:讓學(xué)生觀察下圖(圖7),這里的蘋果的個數(shù)是梨的3倍還是2倍?
有的學(xué)生認(rèn)為第一幅圖圈得對,蘋果數(shù)是梨的2倍,因為每一個圈內(nèi)蘋果一樣多;有的認(rèn)為第二幅圖是對的,這里的蘋果有2個為一圈的,梨的個數(shù)是蘋果的3倍。面對學(xué)生的沖突和迷茫,教師明確引導(dǎo):第一幅圖中圈內(nèi)梨的個數(shù)是2,而圈內(nèi)的蘋果數(shù)是3,第二幅圖蘋果雖然有2個為一份的,但也有1個和3個為一份的。學(xué)生經(jīng)過討論與交流達成共識:要根據(jù)梨子的數(shù)目來圈蘋果,而且每一個圈內(nèi)的蘋果數(shù)要與梨子的數(shù)目相等,彼此之間也應(yīng)該是相等的,所以正確的圈法應(yīng)該是第三幅圖。
上述教學(xué),教師通過變換事物的本質(zhì)屬性來引發(fā)認(rèn)知沖突,并在比較思辨中幫助學(xué)生從反省中引起對新學(xué)知識更為深刻的正面思考:圈內(nèi)的蘋果的數(shù)目并不是隨意的,一是要根據(jù)梨的個數(shù)(每份數(shù))來圈,二是要兼顧到每個圈內(nèi)的數(shù)量是相同的。典型反例的恰當(dāng)介入,認(rèn)知沖突則立即形成,“倍”的內(nèi)涵就是這樣在思辨中得到強化。
六、挖掘隱含,迸發(fā)沖突,再度拓展
讓學(xué)生進行適當(dāng)?shù)木毩?xí)可以鞏固新知,增強能力。雖然練習(xí)題中的已知條件對于解題思路具有鮮明性、導(dǎo)向性,其實顯性的條件背后往往有著更為深刻的隱含,問題中會有新的問題。教師可以利用隱含條件,形成認(rèn)知沖突,激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和探究新問題,讓其穿越“山窮水復(fù)疑無路”的迷茫,享受“柳暗花明又一村”的暢快。
如在“圓的面積”鞏固練習(xí)中,教師設(shè)計練習(xí):物業(yè)管理處準(zhǔn)備在小區(qū)一塊長24米、寬18米的長方形花壇內(nèi)任意修建一個直徑為4米的圓形水池,水池外圍的花壇平均分成兩部分分別栽上兩種不同的花卉。問每種花卉的占地面積是多少?
教師發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生是借助平面圖來幫助解題的,大都是在長方形內(nèi)正中央畫一個圓,通過對角線或?qū)φ劬€來對外圍圖形進行平均分。教師感覺圓的位置與題中“任意”二字不太相符,于是指出,這個圓一定要畫在正中央嗎?問題一拋出,學(xué)生再次嘗試畫圖后都認(rèn)為,圓如果不在中央就不能把圓外的部分平均分成兩份,應(yīng)該把題中“任意”改成“中間”更適合。教師不置可否,只是先讓學(xué)生采取盡可能多的方法用直線把長方形平均分成兩份(如圖8),從中發(fā)現(xiàn)只要是經(jīng)過長方形中心點的直線都可以把它平均分成兩份,再用相同的方法把圓平均分成兩份,得出只要是經(jīng)過圓心的直線都可以把它平均分成兩份的相同結(jié)論(如圖9)。接著教師讓學(xué)生分組探究,發(fā)現(xiàn)“能同時經(jīng)過長方形和圓的中心點的直線就可以將這個圖形平均分成兩份,而且這樣的直線只有一條”這一規(guī)律(如圖10)。
教師緊扣“任意”二字,極具慧眼地挖掘出練習(xí)題條件中隱含的內(nèi)容,并適時設(shè)置沖突,引領(lǐng)學(xué)生把探究的眼光延伸到練習(xí)題本身以外,使其在經(jīng)歷圖形的動態(tài)變換過程中,豐富數(shù)學(xué)思想,改進數(shù)學(xué)方法,拓寬數(shù)學(xué)視野,發(fā)展數(shù)學(xué)思維。
應(yīng)該說,教學(xué)是一種矛盾沖突的藝術(shù)。制造沖突既是教學(xué)藝術(shù)的靈魂和精髓,又是提高學(xué)生思維能力的原動力。在以學(xué)生的自主探索為主旋律的數(shù)學(xué)課堂上,教師關(guān)注學(xué)生探究參與的程度,注重學(xué)生知識獲取的過程,自然不能忽視認(rèn)知上的沖突對促進學(xué)生有效學(xué)習(xí)起到的不可低估的作用。