【摘要】?jī)和瘜W(xué)習(xí)數(shù)學(xué)是一個(gè)既觸及“外部”又深入“內(nèi)部”的緩慢推進(jìn)過(guò)程,數(shù)學(xué)思考是貫通其中的關(guān)鍵要素。兒童數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的效果與他們數(shù)學(xué)思考的深度密切相關(guān),兒童數(shù)學(xué)思考的深度則取決于他們鞏固、轉(zhuǎn)化和內(nèi)化信息的能力。探尋深度思考的本質(zhì)意義,架構(gòu)促發(fā)兒童深度思考的基本路徑,有助于推動(dòng)兒童的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)真正發(fā)生。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)學(xué)習(xí);深度思考;真正發(fā)生
【中圖分類號(hào)】G623.5 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1005-6009(2016)16-0037-03
【作者簡(jiǎn)介】魏芳,江蘇省常熟市石梅小學(xué)(江蘇常熟,215500)教科室副主任,高級(jí)教師,蘇州市名教師。
小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)基于兒童已有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)水平,引導(dǎo)他們展開(kāi)積極有效的數(shù)學(xué)思考活動(dòng),以促進(jìn)他們數(shù)學(xué)素養(yǎng)的全面提升。兒童的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量與其數(shù)學(xué)思考的深度密切相關(guān),兒童數(shù)學(xué)思考的深度則取決于他們鞏固、轉(zhuǎn)換和內(nèi)化信息的能力。檢視深度思考的內(nèi)涵,探尋促發(fā)兒童深度思考的路徑,對(duì)于兒童的思維發(fā)展、素養(yǎng)提升等具有深遠(yuǎn)的意義。
一、直面現(xiàn)象:剖析影響深度思考的因素
教學(xué)蘇教版四下《梯形的認(rèn)識(shí)》一課,有這樣一道練習(xí)題:一個(gè)直角梯形的上底長(zhǎng)2厘米,腰長(zhǎng)10厘米。如果上底增加6厘米,這個(gè)直角梯形就變成了一個(gè)正方形。這個(gè)直角梯形的周長(zhǎng)是多少厘米?學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤主要有這四類:(1)毫無(wú)目標(biāo),不會(huì)表征。(2)目標(biāo)不明,表征錯(cuò)誤。(3)部分信息表征錯(cuò)誤。(4)表征正確,解答錯(cuò)誤。其實(shí),學(xué)生解決問(wèn)題的過(guò)程就是他們進(jìn)行深度思考的過(guò)程,需要經(jīng)歷“分析表征→理清關(guān)系→解答反思”漸次推進(jìn)的過(guò)程,任一環(huán)節(jié)失誤都會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題解決出現(xiàn)差錯(cuò)。經(jīng)過(guò)分析,筆者認(rèn)為,學(xué)生出錯(cuò)主要存在下述原因:
1.核心概念缺失,理解偏頗。
核心概念的形成主要依據(jù)直接經(jīng)驗(yàn),從大量的具體例證中,通過(guò)歸納抽取一類數(shù)量關(guān)系或空間形式的共同屬性,并把其本質(zhì)屬性推廣到同類事物中。學(xué)生對(duì)“兩腰不等”這個(gè)核心概念把握不準(zhǔn),對(duì)“上底增加6厘米后變成正方形”和“梯形周長(zhǎng)”的意義理解出現(xiàn)了偏頗。
2.前擁知識(shí)經(jīng)驗(yàn)斷裂,無(wú)法遷移。
前擁知識(shí)經(jīng)驗(yàn)是指學(xué)生在進(jìn)入新的學(xué)習(xí)與思考之前,已經(jīng)積累的知識(shí)、技能、解決問(wèn)題的策略等。學(xué)生在思考過(guò)程中,常常會(huì)借助他們的前擁知識(shí)經(jīng)驗(yàn),把信息組織成有助于其遷移的概念框架,以便把已有的知識(shí)應(yīng)用于新情境,更快速地解決相關(guān)問(wèn)題。有的學(xué)生不會(huì)表征信息,不能在條件與問(wèn)題之間建立起聯(lián)系,經(jīng)驗(yàn)鏈斷裂;有的雖然在經(jīng)驗(yàn)庫(kù)中找到了對(duì)等的前擁經(jīng)驗(yàn),但不能與新情境完全對(duì)接,經(jīng)驗(yàn)遷移失敗。
3.精細(xì)加工策略失當(dāng),聯(lián)結(jié)差錯(cuò)。
精細(xì)加工策略是一種將新學(xué)習(xí)的材料與頭腦中已有的知識(shí)聯(lián)系起來(lái),從而增加新信息意義的深層加工策略。學(xué)生不能在正方形與直角梯形、梯形周長(zhǎng)與正方形周長(zhǎng)之間建立起正確的意義聯(lián)系,導(dǎo)致其記憶策略、視覺(jué)想象策略、聯(lián)系實(shí)際策略失當(dāng),而這關(guān)系到深度思考的核心要義。
二、檢視本質(zhì):深度思考的意義解析
學(xué)習(xí)是通過(guò)思考或親身經(jīng)歷獲取知識(shí)、技能、態(tài)度、心理概念或價(jià)值觀的過(guò)程,也是促成腦記憶的可測(cè)變化的訓(xùn)練過(guò)程。就思考的層次來(lái)說(shuō),大致可以分為簡(jiǎn)單思考和深度思考。
簡(jiǎn)單思考是浮于表層的,不需要反饋或糾錯(cuò),只需要機(jī)械思考。
深度思考是相對(duì)于簡(jiǎn)單思考而言的。新知識(shí)或技能的獲得必須經(jīng)過(guò)一步以上的思考與多水平的分析或加工,以便學(xué)生可以用改變思想、控制力或行為的方式來(lái)應(yīng)用這些知識(shí)或技能。
1.觸及本質(zhì)。當(dāng)深度思考發(fā)生時(shí),大腦較為活躍,一般而言,會(huì)理解、保持、應(yīng)用得更好,更能觸及知識(shí)的本質(zhì)與內(nèi)核,有利于認(rèn)知結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)建構(gòu)。
2.注重背景。深度思考需要基本的背景知識(shí),它比較耗時(shí),要投入大量的精力和決心,過(guò)程和結(jié)果經(jīng)常受批判性評(píng)論或其他觀點(diǎn)的影響,需要詳細(xì)而精確的加工程序。
3.高水平綜合。深度思考是一種高水平思考,需綜合加工,融入抽象性思考、發(fā)散性思考、創(chuàng)造性思考和批判性思考。與主要發(fā)生局部學(xué)習(xí)的簡(jiǎn)單思考相比,深度思考時(shí)大腦的活動(dòng)更具有發(fā)散性。
三、策略架構(gòu):讓深度思考促發(fā)兒童主動(dòng)生長(zhǎng)
美國(guó)教育家布魯納指出:教學(xué)某些知識(shí)領(lǐng)域,并不是帶著學(xué)生去銘記已有的結(jié)果,而是要教他如何去參與知識(shí)獲取的過(guò)程,其核心要素就是深度思考的參與。
(一)深入教材,以結(jié)構(gòu)化的視角關(guān)聯(lián)核心知識(shí)
布魯納說(shuō):“獲得的知識(shí),如果沒(méi)有完整的結(jié)構(gòu)把它關(guān)聯(lián)在一起,那是一種多半會(huì)遺忘的知識(shí)?!睌?shù)學(xué)教學(xué)以數(shù)學(xué)內(nèi)容為核心,幫助學(xué)生建構(gòu)符合其認(rèn)知需要的、具有思考價(jià)值的核心知識(shí)體系。
1.橫向鋪展,凸顯數(shù)學(xué)知識(shí)的核心內(nèi)涵。
數(shù)學(xué)知識(shí)的橫向聯(lián)系,主要是指數(shù)學(xué)各知識(shí)領(lǐng)域之間的聯(lián)系,也指不同內(nèi)容和方法之間的實(shí)質(zhì)性聯(lián)系。即在教學(xué)一個(gè)核心概念時(shí),要把知識(shí)看成一個(gè)整體,不僅要知道這一概念在整體中的作用,還要知道這一概念受到哪些概念或過(guò)程的支持。
4.5×1.2○4.5 7.2×1.4○7.2×0.9
0.63×0.9○0.63 0.9÷1.8○0.9÷0.5
教學(xué)蘇教版五上“小數(shù)乘法和除法”單元,復(fù)習(xí)小數(shù)乘除法計(jì)算時(shí),可以借助上述題組引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展多層次的思考活動(dòng):(1)整體感知,把握特點(diǎn)。學(xué)生獨(dú)立比較,發(fā)現(xiàn)這組算式的整體情況,將小數(shù)的乘法與除法有機(jī)地聯(lián)通起來(lái),形成完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)。(2)分類梳理,思考聯(lián)想。運(yùn)用分類與比較,引導(dǎo)學(xué)生梳理顯性思考,整體溝通小數(shù)乘除法的計(jì)算方法;同時(shí),梳理隱性規(guī)律,讓學(xué)生體會(huì)到乘除法之間的可逆性。(3)反思策略,凸顯本質(zhì)?;仡櫵伎歼^(guò)程,凸顯習(xí)題的本質(zhì)內(nèi)涵,促進(jìn)學(xué)生系統(tǒng)掌握小數(shù)乘除法的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。這樣,將知識(shí)橫向鋪展,串成線,連成面,結(jié)成網(wǎng),在比較中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融會(huì)貫通。同時(shí),還能滲透分類比較、抽象概括等隱性的數(shù)學(xué)思想,有助于學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法,感悟思考策略。
2.縱向貫通,建立數(shù)學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)體系。
數(shù)學(xué)知識(shí)的縱向結(jié)構(gòu),既指所學(xué)知識(shí)與已有知識(shí)以及后續(xù)知識(shí)之間的邏輯聯(lián)系,也指核心概念和方法在不同階段的呈現(xiàn)方式和研究重點(diǎn)。
教學(xué)蘇教版四下《認(rèn)識(shí)平行四邊形和梯形》一課,四邊形的認(rèn)識(shí)是由淺入深推進(jìn)的——直觀認(rèn)識(shí)四邊形→認(rèn)識(shí)長(zhǎng)(正)方形的特征→認(rèn)識(shí)平行四邊形和梯形的特征。具體如下:(1)基于經(jīng)驗(yàn),探索特征。在低年級(jí)認(rèn)識(shí)四邊形時(shí),主要是引導(dǎo)學(xué)生從整體上觀察比較,感知圖形的特征,并用形象的語(yǔ)言來(lái)描述。三年級(jí)研究“長(zhǎng)(正)方形的特征”時(shí),主要是從邊和角兩個(gè)層面來(lái)探索長(zhǎng)方形和正方形的特征與關(guān)系。(2)遷移方法,研究特征。四年級(jí)認(rèn)識(shí)“平行四邊形和梯形的特征”時(shí),重在激活學(xué)生已有的探索經(jīng)驗(yàn),使他們?cè)谶w移中自主發(fā)現(xiàn)、歸納特征,理解兩種平面圖形的關(guān)系。(3)邏輯串聯(lián),提領(lǐng)脈絡(luò)。在認(rèn)識(shí)平行四邊形和梯形之后,組織學(xué)生對(duì)學(xué)過(guò)的四邊形進(jìn)行縱向梳理,初步感悟“圖形的內(nèi)涵增加,外延逐漸縮小”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在教學(xué)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí),若能穿透時(shí)空將知識(shí)縱橫相連,將有利于學(xué)生建構(gòu)更完備的知識(shí)體系,為他們進(jìn)行深度思考提供認(rèn)知儲(chǔ)備。
(二)深度思考,讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)真正發(fā)生
深度思考就是思維的深加工,也是學(xué)生鞏固、轉(zhuǎn)換和內(nèi)化信息的過(guò)程,它是通往理解、領(lǐng)悟、運(yùn)用的通道。教師要引導(dǎo)學(xué)生將原始資料加工成條理分明、完整和有意義的知識(shí),并聯(lián)結(jié)到他們現(xiàn)有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)上,觸發(fā)其深度思考。
1.全面覺(jué)知,個(gè)性化表征信息。
腦科學(xué)研究表明,覺(jué)知是意識(shí)到發(fā)生在周圍的事情,這意味著接受環(huán)境可以通過(guò)觀察、感覺(jué)和傾聽(tīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。教學(xué)蘇教版四下《行程問(wèn)題》,有這樣一道例題:小明和小芳同時(shí)從家出發(fā)走向?qū)W校(如圖1),經(jīng)過(guò)4分鐘兩人在校門(mén)口相遇。他們兩家相距多少米?
學(xué)生在思考與探索中,需要經(jīng)歷“動(dòng)作表征→圖像表征→符號(hào)表征”的過(guò)程,理解關(guān)鍵信息的意義,為深度思考搭建階梯。多種表征方式可以直觀地幫助學(xué)生理解,如用“→←”表征相向而行,用“← →”表征相背而行,為理解“行走的路程和”提供形象的輔助工具;用“→→”表征同向而行,為理解“行走的路程差”提供直觀的圖式支撐。
2.從分析到綜合,外化思考過(guò)程。
學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,分析到綜合的過(guò)程是讓學(xué)生先了解整體和各個(gè)部分,然后重組或創(chuàng)造出一個(gè)新的整體。學(xué)習(xí)不是忙于吸收知識(shí),而是將知識(shí)進(jìn)行編碼,從而轉(zhuǎn)換成有意義的材料。語(yǔ)言是思考的工具,要培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范有序的表達(dá)能力。如:“根據(jù)( )和( )可以求出( )”;“要求( )就要知道( )和( )”;“我是先算( ),再算( ),所以( )”……這樣的表達(dá)模式能為學(xué)生的有序思考提供支架。同時(shí),應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生有序地分析與綜合的能力,如從眾多條件中選擇相關(guān)條件,把有用的信息適當(dāng)組塊,聯(lián)結(jié)成解決問(wèn)題的關(guān)鍵因素。另外,還要借助數(shù)學(xué)語(yǔ)言,外化學(xué)生的分析過(guò)程,展現(xiàn)信息的有效組合,觸發(fā)其深度思考的發(fā)生。
3.策略遷移,內(nèi)化思考方法。
遷移應(yīng)用的本質(zhì)就是將習(xí)得的思考方法內(nèi)化為自身的策略思想,能夠應(yīng)用所學(xué)的思考方法來(lái)解決相關(guān)問(wèn)題。這不是單純的知識(shí)再現(xiàn)過(guò)程,而是創(chuàng)造性地轉(zhuǎn)化信息、展示自己的思考,并進(jìn)行更為精細(xì)和有效的學(xué)習(xí)的過(guò)程。蘇教版五上《解決問(wèn)題的策略:列舉》一課有這樣一道例題:王大叔用22根1米長(zhǎng)的柵欄圍一塊長(zhǎng)方形花圃,怎樣圍面積最大?學(xué)生在解決這個(gè)問(wèn)題時(shí),需要經(jīng)歷“理解題意→分析數(shù)量關(guān)系→解決問(wèn)題→回顧反思”的全過(guò)程,理解列舉的本質(zhì)是把符合要求的答案一個(gè)一個(gè)有序地列出來(lái),積累解決問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上,出示相應(yīng)的問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的策略解決問(wèn)題。學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中,能真切地體會(huì)到這類問(wèn)題的共同之處,感悟到列舉策略之于解決這一類問(wèn)題的價(jià)值,有效地內(nèi)化思考的方法。
4.同化聯(lián)結(jié),建構(gòu)思考模型。
學(xué)生在遇到一個(gè)現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題情境時(shí),如果能主動(dòng)激活和提取頭腦中的模型經(jīng)驗(yàn),就能順利地解決問(wèn)題。條件化的知識(shí)是經(jīng)過(guò)同化與聯(lián)結(jié)加工的知識(shí),最容易被激活和提取。教學(xué)蘇教版五上《多邊形的面積》一課,學(xué)習(xí)平行四邊形的面積計(jì)算時(shí),是把平行四邊形剪拼轉(zhuǎn)化成長(zhǎng)方形,根據(jù)長(zhǎng)方形的面積計(jì)算公式推導(dǎo)得出的。探索三角形的面積時(shí),學(xué)生對(duì)先前的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行聯(lián)結(jié)加工,建構(gòu)起轉(zhuǎn)化的思考模型,由平行四邊形的面積計(jì)算公式推導(dǎo)而得。探索梯形的面積時(shí),先前積累的模型經(jīng)驗(yàn)再次被激活,且更加牢固,學(xué)生能順利運(yùn)用拼合轉(zhuǎn)化的思考模型推導(dǎo)出它的計(jì)算公式。最后,通過(guò)縱向聯(lián)結(jié)將圖形之間的關(guān)系以及推導(dǎo)方式的共性進(jìn)行梳理和溝通,建構(gòu)起多邊形面積計(jì)算公式推導(dǎo)的思考模型(如圖2)。這樣的思考模型也能為以后推導(dǎo)圓的面積、圓柱表面積和體積計(jì)算公式提供基礎(chǔ)。因此,同化是內(nèi)容的中心,是信息以個(gè)人方式內(nèi)化,是內(nèi)容或技能與個(gè)人的聯(lián)結(jié),是個(gè)人成長(zhǎng)和轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵。
學(xué)習(xí)可以看作由“表層結(jié)構(gòu)”向“深層結(jié)構(gòu)”轉(zhuǎn)變的過(guò)程,深度思考是其中最關(guān)鍵的要素。學(xué)習(xí)需要將新知識(shí)的學(xué)習(xí)固定在學(xué)生的背景知識(shí)上,當(dāng)前擁經(jīng)驗(yàn)與新信息有效聯(lián)結(jié)時(shí),意義形成就會(huì)更有力量;當(dāng)學(xué)生能用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)語(yǔ)言有序表征信息時(shí),就為其內(nèi)化應(yīng)用提供了思考的階梯;當(dāng)學(xué)生成功地激活和提取條件化的知識(shí)時(shí),思考模型正在建構(gòu)與聯(lián)結(jié),這才表明他們深度思考了,如此,學(xué)習(xí)便真正發(fā)生了。
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注:本文獲2015年江蘇省“教海探航”征文競(jìng)賽一等獎(jiǎng),有刪改。