廣東省中山市東鳳鎮(zhèn)小瀝小學(xué) 張樂平
在認(rèn)知發(fā)展過程中,認(rèn)知沖突指原先認(rèn)知世界中的概念或結(jié)構(gòu)與現(xiàn)實情境不一致時,在心理上所產(chǎn)生的矛盾或沖突感。如蘇文利用認(rèn)知沖突開展小學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)的技巧,高莉研究了小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中認(rèn)知沖突設(shè)置要點,李金飛研究了在數(shù)學(xué)教學(xué)中創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突的有效性等。
“平均數(shù)”是人教版小學(xué)數(shù)學(xué)四年級下冊第八單元的內(nèi)容。平均數(shù)作為重要的刻畫數(shù)據(jù)集中趨勢的統(tǒng)計量,能表示一組數(shù)據(jù)的大體情況。在學(xué)習(xí)平均數(shù)之前,學(xué)生接觸過平均分,對把具體的實物平均分成幾份有比較深刻的理解,平均分的結(jié)果是“每份同樣多”,是真實存在的。而平均數(shù)則是為了表示一組數(shù)據(jù)的整體水平而創(chuàng)造出來的一個虛擬的數(shù),這是統(tǒng)計學(xué)上的一個概念,不易理解。因此,筆者試圖通過沖突教學(xué)法來幫助學(xué)生理解“平均數(shù)”的本質(zhì),在現(xiàn)實生活中熟練應(yīng)用平均數(shù),提高學(xué)生數(shù)學(xué)能力。
(1)沖突趣味化原則
對于教學(xué)設(shè)計、課堂教授或是延展活動,教師理應(yīng)遵從課程標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定,有的放矢地結(jié)合學(xué)生實際,激發(fā)學(xué)習(xí)者對內(nèi)容的興趣,設(shè)計的沖突情境應(yīng)具有啟發(fā)性、趣味性和發(fā)展性。
啟發(fā)性問題能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,鼓勵學(xué)生主動且積極探究,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)習(xí)慣,在反復(fù)的思辨過程中達(dá)到“知其然”且“知其所以然”的理想狀態(tài)。另一方面,有趣的問題既有趣,且具吸引力,這類問題能帶給學(xué)生良好的積極心理體驗,并喚醒好奇與探究狀態(tài)。
(2)沖突生活化原則
認(rèn)知沖突是指學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與當(dāng)前所學(xué)習(xí)的情境之間存在著一定的矛盾。瑞士心理學(xué)家皮亞杰認(rèn)為:“個體的認(rèn)知發(fā)展是在認(rèn)知不平衡時通過同化或順應(yīng)兩種方式來達(dá)到認(rèn)知平衡,認(rèn)知失衡是重構(gòu)的必要條件?!痹谡浇虒W(xué)前,教師可從“認(rèn)知沖突”的原則中獲益,聯(lián)合生活實際,創(chuàng)造觸發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突的情境。要知道,良好的開端是成功的一半,貼近生活實際的沖突更容易引起學(xué)生好奇,為接下來調(diào)整或豐富學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)作準(zhǔn)備。
(3)小步進階化原則
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011 年版)》強調(diào),教材應(yīng)以學(xué)生年齡和知識層為基準(zhǔn),對教學(xué)內(nèi)容與方法進行調(diào)整,秉承科學(xué)性發(fā)展理念,實現(xiàn)小步調(diào)逐步推進。對于一些關(guān)鍵數(shù)學(xué)概念或思想的獲得不是一蹴而就的,學(xué)生需要多次接觸才有機會完成,所以設(shè)置的沖突要分步進行,層層激化新矛盾,讓學(xué)生在多次沖突中掌握知識點的本質(zhì)。
學(xué)生如何學(xué)習(xí)“平均數(shù)”這個概念呢?傳統(tǒng)教學(xué)偏向在算法練習(xí)中形成理解,這僅僅是徒增機械性,還容易導(dǎo)致學(xué)生忽略平均數(shù)的實際意義?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011 年版)》強調(diào)要從統(tǒng)計學(xué)的角度理解平均數(shù),那么,如何從統(tǒng)計學(xué)的角度闡述平均數(shù)的意義,引導(dǎo)學(xué)生圍繞平均數(shù)的本質(zhì)開展活動,也是急需解決的問題。
在教學(xué)例1 時,作者利用知識的遷移學(xué)習(xí)特點來收集由四名學(xué)生組成的平均使用礦泉水瓶的數(shù)量,讓學(xué)生借助平均分的意義體會平均數(shù)與平均分之間的區(qū)別,以完成教學(xué)。在教學(xué)例2 時,通過比較兩組的平均成績,使學(xué)生理解:在人數(shù)不同的情況下,用平均數(shù)表示各隊的成績或表現(xiàn)更為合適,進一步了解平均數(shù)的重要意義。例1、例2整個教學(xué)是從具體到抽象的過程,但實際教學(xué)的情況并不樂觀,在試教課后,作者對學(xué)生進行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)有學(xué)生把平均數(shù)理解為平均分,甚至有學(xué)生把平均數(shù)理解為除整數(shù)、小數(shù)之外的一種數(shù),對平均數(shù)的本質(zhì)內(nèi)涵沒有足夠的認(rèn)識等。因此,基于上述情況,結(jié)合學(xué)生已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗,筆者重新設(shè)計了三個沖突情境,突破這一困境。
教學(xué)素材越是直觀,越能引起學(xué)生共鳴,激發(fā)學(xué)生興趣。為此,在執(zhí)教“平均數(shù)”一課前,以沖突設(shè)計三原則為基礎(chǔ),特拍攝了4 名男生和5 名女生在一起拍球的視頻,以此作為整個教學(xué)的主線,設(shè)計了三步進階沖突,讓學(xué)生不僅“知其然”,更“知其所以然”,得到了較好的教學(xué)效果。
在課堂導(dǎo)入后,將第一次沖突拋給學(xué)生,學(xué)生就熱烈討論開了。有學(xué)生一看到女生人數(shù)多,就說比總數(shù),但有學(xué)生立即反對,說人數(shù)不同,比總數(shù)不公平,還有學(xué)生說比最好成績,但又有學(xué)生馬上反對,說最好成績不能代表整組的水平。到底應(yīng)該比什么最公平?這時,學(xué)生已有的知識無法幫助學(xué)生解決新問題,沖突一設(shè)立成功,這時部分學(xué)生就開始嘗試用平均數(shù)去解決問題了,平均數(shù)的作用初具雛形。
在心理學(xué)中,“遷移”就是一種學(xué)習(xí)對另一種學(xué)習(xí)的影響。對學(xué)習(xí)知識而言,教師應(yīng)善于把握認(rèn)知沖突的特點,促進學(xué)生數(shù)學(xué)新舊知識的正遷移。
當(dāng)學(xué)生初步學(xué)會求平均數(shù)后,一些學(xué)生只會求平均數(shù),而不了解平均數(shù)的特點,當(dāng)出現(xiàn)了這個預(yù)設(shè)的情況后,教師順勢在第一沖突基礎(chǔ)上加入“在女生組加入老師的拍球數(shù)19 個”新條件,拋出第二沖突:“這次女生的平均數(shù)變化了嗎?是變大還是變小了?”這一問題一經(jīng)拋出,全場鴉雀無聲,陷入沉思。由于剛學(xué)會求平均數(shù)的學(xué)生對這個概念仍然是一知半解的狀態(tài),他們無法確定平均數(shù)是否會變化,變大還是變小更無從所知。至此,第二個沖突設(shè)立成功。很快,學(xué)生通過自主探索與合作交流,在計算中理解了平均數(shù)的敏感性,平均數(shù)的特點之一得以揭曉。
任何知識都有一定的延伸性,數(shù)學(xué)也是如此。對于學(xué)生來說,他們有時只能理解部分的數(shù)學(xué)知識,對知識的延伸大多難以掌握。這就反映了小學(xué)生在數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)上仍存在一定困難,容易受困于慣性思維,教師要及時介入,幫助學(xué)生打破慣性思維。
在第二沖突完成后,學(xué)生自主提出了疑問:是否增加數(shù)據(jù),平均數(shù)就會變大?學(xué)生的這個疑問也在預(yù)料當(dāng)中,于是,筆者架設(shè)“在男生組增加三個和原來平均數(shù)相差無幾的學(xué)生成績”新條件,并提問:人多了,是否平均數(shù)就會大?此時,學(xué)生產(chǎn)生了疑惑。第三次認(rèn)知矛盾產(chǎn)生。矛盾引發(fā)疑惑,疑惑產(chǎn)生求知的欲望,學(xué)生稍微消退的學(xué)習(xí)積極性再次被激發(fā),在自主探究和教師的引導(dǎo)下解除了疑惑,掌握了“平均數(shù)”知識點的本質(zhì)。
課標(biāo)對“平均數(shù)”一課的要求包括體會平均數(shù)的意義、掌握求平均數(shù)的方法、會求平均數(shù)和能解決生活中有關(guān)平均數(shù)的實際問題等。 教學(xué)實踐和思考正源于此。在初次試教中,筆者按照教材原有的兩個例題進行常規(guī)教學(xué),發(fā)現(xiàn)學(xué)生始終無法透徹理解平均數(shù)的意義,而僅會單純地計算平均數(shù),而且興致不高。為此,重新翻閱了《中山市小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)要義(第二學(xué)段)》,察覺到在課堂教學(xué)中需要給學(xué)生觀察、自主嘗試、討論、歸納的機會,此外,讓學(xué)生體會在人數(shù)發(fā)生變化時使用平均數(shù)的優(yōu)勢。以此為據(jù),筆者根據(jù)學(xué)生已有的經(jīng)驗,創(chuàng)設(shè)男女生參加拍球比賽的情境,將兩個例題融合在一起,讓學(xué)生在觀察中討論、在討論中嘗試,三次知識矛盾引起沖突,從而增加趣味性,增強對平均數(shù)內(nèi)涵的理解。
數(shù)學(xué)的價值在于發(fā)展學(xué)生的思維,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。在三次沖突中,學(xué)生逐漸理解了平均數(shù)的含義,無論是在求平均數(shù)還是應(yīng)用平均數(shù)的環(huán)節(jié),都能圍繞平均數(shù)的數(shù)學(xué)本質(zhì)開展活動。四年級的學(xué)生處于具體形象思維逐步過渡到抽象思維階段。平均數(shù)和平均分,在方法上看,兩者之間是有聯(lián)系的。在教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生對兩者進行比較,把新舊知識鏈接在一起,這有利于學(xué)生加深對平均數(shù)的認(rèn)識。
為達(dá)到學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中自然生長的理想狀態(tài),《課標(biāo)(2011 年版)》應(yīng)成為教師的不二讀本。根據(jù)其理念科學(xué)分析教材內(nèi)容,根據(jù)原則去精心設(shè)計沖突情境,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在解決數(shù)學(xué)認(rèn)知沖突過程中達(dá)到素養(yǎng)與技能自然生長的理想狀態(tài)。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)上,特別是中年級學(xué)段,除了課標(biāo)的科學(xué)理念,還需要考量概念與學(xué)生生活實際結(jié)合的可能,高效活用教材,優(yōu)化沖突設(shè)計,善用沖突教學(xué)法,幫助學(xué)生精準(zhǔn)把握概念含義,提高數(shù)學(xué)課堂質(zhì)量之余更發(fā)展學(xué)生的綜合能力,促進學(xué)生質(zhì)性提高。