任何一種教學(xué)設(shè)計理論的基本前提都是為學(xué)生的學(xué)習(xí)而設(shè)計教學(xué),對學(xué)生與現(xiàn)實(shí)教材的分析在教學(xué)設(shè)計階段是非常重要的。對學(xué)生的分析通常包含兩方面內(nèi)容:學(xué)生當(dāng)前的認(rèn)知水平和學(xué)生的特征。學(xué)生的當(dāng)前狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)的差異構(gòu)成了學(xué)習(xí)需要。學(xué)生的特征,特別是學(xué)習(xí)風(fēng)格,被認(rèn)為是嚴(yán)重影響學(xué)生學(xué)習(xí)的要素。但我們制定教學(xué)策略時,用學(xué)習(xí)需要來代替教學(xué)問題而設(shè)計教學(xué),很容易只看到癥狀,而忽視原因和出現(xiàn)的條件。因此,從學(xué)生實(shí)際出發(fā),從現(xiàn)有教材的特征著手進(jìn)行教學(xué)設(shè)計是十分必要的。以下筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,來談?wù)劵趯W(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)與認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行教學(xué)過程設(shè)計的一些思考。
一、 基于學(xué)生已有的活動經(jīng)驗(yàn)
張奠宙教授認(rèn)為,所謂基本數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn),是指在數(shù)學(xué)目標(biāo)的指引下,通過對具體事物進(jìn)行實(shí)際操作、考察和思考,從感性向理性飛躍時所形成的認(rèn)識。數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)可以分為以下幾種類型:直接數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)、間接數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)、專門設(shè)計的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)、意境聯(lián)結(jié)性數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)。因此,數(shù)學(xué)教學(xué)活動必須建立在學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和已有的知識經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上,也就是說,數(shù)學(xué)教學(xué)活動要把學(xué)生已有知識、直接經(jīng)驗(yàn)和生活世界作為數(shù)學(xué)教育的重要資源,這里的知識經(jīng)驗(yàn)其實(shí)就是指數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)。
如“平行四邊形的面積計算”一課的教學(xué),為達(dá)成教學(xué)目標(biāo),主要通過激活、利用、調(diào)整、提升學(xué)生已有的活動經(jīng)驗(yàn)來完成教學(xué)任務(wù)。
1.復(fù)習(xí)引入。
(1)舊知回顧?;顒右笕缦拢?/p>
①過A、B兩點(diǎn)畫一條直線;
②從直線AB外一點(diǎn)C,畫出到直線AB的距離;
③過直線外一點(diǎn)C畫直線AB的平行線;
④以線段AB為底,以C點(diǎn)到直線AB的距離為高畫一個平行四邊形。
(2)對比判斷。
①老師也按照要求畫了幾個平行四邊形,請大家來判斷是否正確,正確的話就大聲鼓掌通過。(媒體出示圖1)
②體驗(yàn)特殊平行四邊形(長方形)與一般平行四邊形的關(guān)系:長方形是特殊的平行四邊形,長方形的長相當(dāng)于特殊的平行四邊形的底,長方形的高相當(dāng)于特殊的平行四邊形的寬。
2.過程展開。
(1)觀察比較。
①直觀比較。
兩個圖形是一樣大的。(大部分同學(xué)贊同)
數(shù)學(xué)直觀判斷很重要,但是有時為了讓別人更信服,還得依靠更科學(xué)、更合理的方法來進(jìn)行說明。如果老師移動平行四邊形,使之與長方形部分重疊,你能說明他們之間的大小關(guān)系嗎?
②合理驗(yàn)證,媒體演示重疊的兩種可能。
引導(dǎo)學(xué)生指著圖來比較兩個圖形,大致有兩種方法:一是把平行四邊形的一部分剪下,移到長方形空白部分,正好補(bǔ)成一個長方形,說明它們面積是相等的;二是把長方形的一部分剪下,移到平行四邊形的空白部分,正好補(bǔ)成一個平行四邊形,說明它們面積是相等的。
(2)操作反饋。
①驗(yàn)證兩種思路的可行性,是不是所有的長方形或平行四邊形都可以通過“割→移→補(bǔ)”的方法來比較?;顒右螅篴.選一選:選擇1~2個圖形進(jìn)行研究;b.想一想:怎么剪(只許剪一刀),可以把原圖形分割后拼成長方形或平行四邊形?c.畫一畫:用鉛筆和尺子畫出剪刀所要經(jīng)過的位置;d.剪一剪:看誰剪的位置比較合理、準(zhǔn)確;e.拼一拼:把剪后的圖形拼成長方形或平行四邊形;f.說一說:同桌說一說,你是怎么剪的?看誰說的既全面又準(zhǔn)確;g.寫一寫:拼后的圖形與原圖形有什么聯(lián)系呢?把相關(guān)數(shù)據(jù)填入表格。
②交流轉(zhuǎn)化的操作方式。
把平行四邊形轉(zhuǎn)化為長方形的操作方法:順著平行四邊形的高割→移→補(bǔ),媒體演示說明。
把長方形轉(zhuǎn)化為平行四邊形的操作方法:破壞長方形對面兩條邊進(jìn)行割→移→補(bǔ),媒體演示說明。
③收集數(shù)據(jù),反饋說明。
④計算長方形的面積。
⑤簡單推理,補(bǔ)充長方形對應(yīng)的平行四邊形的面積。
3.觀察概括。
(1)觀察數(shù)據(jù)。
(2)概括總結(jié)。
以上的教學(xué)過程中,通過教師的指引,依靠學(xué)生畫一畫、割一割、補(bǔ)一補(bǔ)、看一看、比一比等已有的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn),喚起他們內(nèi)在的轉(zhuǎn)化思想,最終達(dá)成預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)。
二、 基于學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)
建構(gòu)主義認(rèn)為,“學(xué)習(xí)”不是簡單的信息積累,而是新舊知識與經(jīng)驗(yàn)的相互作用而引發(fā)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重組。知識需要由每個學(xué)生依據(jù)自身已有的知識和經(jīng)驗(yàn),主動實(shí)現(xiàn)新知識的建構(gòu),事實(shí)上,學(xué)生已有的知識經(jīng)驗(yàn)不僅是建構(gòu)新知識的必要基礎(chǔ),而且也是智慧生成的源泉。
如“小數(shù)乘法”的教學(xué)。計算1.3×1.2=,學(xué)生自主探索后,可能出現(xiàn)如下一些結(jié)果:
1.3×1.2
=(13×0.1)×(12×0.1)(小數(shù)的意義,1.3是13個0.1相加,1.2是12個0.1相加;再運(yùn)用小數(shù)乘法的意義寫成13×0.1,12×0.1)
=(13×12)×(0.1×0.1)(乘法交換律和結(jié)合律)
=156×0.01(13×12=156,根據(jù)整數(shù)乘法的法則;0.1×0.1可以有多種解釋,可以把后一個0.1看作■,0.1的■是0.01;也可以根據(jù)積的變化規(guī)律:1×0.1=0.1,0.1×0.1相當(dāng)于將1×0.1的一個因數(shù)縮小■,積也要縮小■。)
=1.56(小數(shù)的意義和乘法的意義,156個0.01的和是1.56)。
學(xué)生在探索活動中運(yùn)用了小數(shù)的意義、運(yùn)算的意義、運(yùn)算律、運(yùn)算性質(zhì),以及以前學(xué)過的有關(guān)整數(shù)的法則,這些都是學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
三、 基于學(xué)生已有的邏輯起點(diǎn)
學(xué)習(xí)的邏輯起點(diǎn)指學(xué)生按照教材學(xué)習(xí)進(jìn)度應(yīng)該具有的知識和技能積累。數(shù)學(xué)是一門系統(tǒng)性很強(qiáng)、邏輯很嚴(yán)密的學(xué)科,數(shù)學(xué)知識之間是相互聯(lián)系的,教材的編排緊扣知識的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),層層推進(jìn)。每一個新的教學(xué)內(nèi)容,都有其相應(yīng)的邏輯起點(diǎn)。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程是根據(jù)已有的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)、認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行的主動建構(gòu)的過程,這個主動建構(gòu)的過程就是建立在數(shù)學(xué)知識的邏輯起點(diǎn)上的。
如“兩位數(shù)乘一位數(shù)的筆算”教學(xué)中的“進(jìn)位”與“不進(jìn)位”的認(rèn)知過程:
“兩位數(shù)乘一位數(shù)筆算”的不進(jìn)位認(rèn)知中邏輯起點(diǎn)之間的溝通示意圖:
12×3=36
“兩位數(shù)乘一位數(shù)筆算”的進(jìn)位認(rèn)知中邏輯起點(diǎn)之間的溝通示意圖:
14×3=42
華羅庚先生曾經(jīng)說過,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)要善于“退”,連續(xù)地“退”,退到最原始而不失重要性的地方,即最原始的境地,就是學(xué)生解決問題思想與方法的本源所在(也就是學(xué)生學(xué)習(xí)新知的邏輯原點(diǎn)),然后再揭示問題解決的方法,不失為是學(xué)好數(shù)學(xué)的一個訣竅。環(huán)節(jié)一突出乘法的本質(zhì)就是加法,同時乘法口算也是筆算乘法的一個基礎(chǔ),通過加法、口算與筆算的溝通,幫助建立筆算乘法的算理。環(huán)節(jié)二讓學(xué)生從進(jìn)位乘法退到進(jìn)位加法再退到圖形疊加“滿十進(jìn)一”的加法原型,讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中知識間的邏輯關(guān)系,理清知識的來龍去脈,這樣的學(xué)習(xí)會使學(xué)生內(nèi)心更深刻。
四、 基于學(xué)生具備的現(xiàn)實(shí)起點(diǎn)
學(xué)生學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí)起點(diǎn)是指學(xué)生在多種學(xué)習(xí)資源的共同作用下,已實(shí)際具有的與教材內(nèi)容相關(guān)的知識、能力基礎(chǔ)和情感態(tài)度基礎(chǔ)。由于現(xiàn)實(shí)起點(diǎn)基于學(xué)生,學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊,學(xué)生的家庭環(huán)境不同,積累的生活經(jīng)驗(yàn)也不盡相同,相對邏輯起點(diǎn)而言就比較難把握。因此,我們在設(shè)計教學(xué)的時候,可以多創(chuàng)造一些貼近學(xué)生生活實(shí)際的片段,讓學(xué)生在理解和內(nèi)化知識的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)意義建構(gòu)。
比如在乘法分配律一課教學(xué)中,可以創(chuàng)設(shè)這樣情境:“學(xué)校為新生訂做校服,上衣每件85元,褲子每條55元,一年級(1)班共有35人,問訂做這個班的校服一共需要多少元?”接著展開自主探索,初步感受解決的方法不一樣,但它的結(jié)果是一樣的。解法之間有沒有必然的聯(lián)系呢?然后,繼續(xù)引發(fā)學(xué)生思考,生活中這樣的例子還有嗎?引導(dǎo)學(xué)生自主例舉并解答(此環(huán)節(jié)教師也可以為自主例舉有困難的少數(shù)學(xué)生再次提供范例),完成后把學(xué)生自主例舉并解決的問題的相關(guān)算式進(jìn)行對比,引導(dǎo)觀察,從而發(fā)現(xiàn)乘法分配律內(nèi)在意義,以此幫助學(xué)生明析與建構(gòu)乘法分配律的數(shù)學(xué)模型。
教學(xué)設(shè)計既是一個目標(biāo),也是一個過程。一線數(shù)學(xué)教師要學(xué)會用一雙慧眼去看教材、看學(xué)生、看課堂,心中有對教學(xué)設(shè)計的理想狀態(tài)的追求,同時也要清楚,教學(xué)理想與現(xiàn)實(shí)是有距離的。課堂教學(xué)永遠(yuǎn)是一門遺憾的藝術(shù),沒有最好,只有更好。作為一線的數(shù)學(xué)教師,應(yīng)該學(xué)會用自己的理想與智慧來突破傳統(tǒng)的禁錮,在實(shí)踐中尋求教學(xué)的立足點(diǎn),從學(xué)生實(shí)際出發(fā)進(jìn)行課堂資源的有效整合,促進(jìn)課堂教學(xué)不斷創(chuàng)新。