數(shù)學是結(jié)構(gòu)性、系統(tǒng)性十分突出的知識整體,也是小學階段的重要基礎(chǔ)學科。但在實際教學過程中,由于種種因素,小學生所接受的知識都是零散、孤立的,有很大的離散性,難以掌握數(shù)學知識的整體結(jié)構(gòu)。在數(shù)學深度學習中,結(jié)構(gòu)化教學思維指的是小學生經(jīng)過個性化的自主認知而構(gòu)建整體性的一種學習方式,可以讓他們進一步掌握學科知識的性質(zhì)與特征,將新舊知識聯(lián)系起來,構(gòu)建完整的知識體系。因此,在小學數(shù)學課堂中,教師應(yīng)以大單元結(jié)構(gòu)化思維教學課堂為主,巧妙地引導(dǎo)學生開展深度學習,探索數(shù)學奧秘,提高學生的能力與素養(yǎng)。
一、對數(shù)學深度學習的認可
深度學習理念是一種能夠促進學生自主學習與核心素養(yǎng)提升的學習思路。小學數(shù)學課堂中的深度學習指的是在教師的引導(dǎo)下,學生圍繞某一學習主題進行深入的探究,是體驗與獲得的學習過程,突出以生為本的教育理念。在深度學習理念的引導(dǎo)下,在大單元教學中,引起小學生對數(shù)學認知的沖突,并引動學生在主動與互助中探索解決問題的辦法,從而提高結(jié)構(gòu)化教學思維課堂的有效性,提高小學生的數(shù)學能力與學科素養(yǎng)。
在大單元結(jié)構(gòu)教學中,大單元指的是同一章節(jié)或者不同章節(jié)中有邏輯聯(lián)系、有共同屬性和數(shù)學思維的知識模塊。有學者認為,關(guān)注小學生深度學習的本質(zhì),就是深入探索學生的學習行為,并促使其與學習內(nèi)容進行深度結(jié)合,實現(xiàn)課內(nèi)與課外的融會貫通。
二、結(jié)構(gòu)化教學思維的理解
思維,可以說是一種哲學性的概念,指的是一個人的理性,包含理論思辨、推理、實際策劃等心理活動。在核心素養(yǎng)教育理論下,數(shù)學課堂既要讓學生通過學習理解與應(yīng)用數(shù)學知識,還要讓學生形成一定的數(shù)學思維,進一步理解數(shù)學的深層含義,感受數(shù)學的趣味性與魅力。
數(shù)學是一門抽象、復(fù)雜的課程。小學生要想進行深度的學習,要先夯實基礎(chǔ)知識,掌握解決問題的方法,形成利用完整數(shù)學思維解決更深層次問題的能力。但由于小學生的認知能力與學習能力不足,數(shù)學思維還未形成,再加上小學數(shù)學教學模式陳舊,大多數(shù)教師比較重視學生對概念、公式等的學習,將重心放在講授整體知識上,忽視了細節(jié)問題;還有部分教師將知識講解局限在某一堂課上,某一知識點的學習上,很少從大單元整體結(jié)構(gòu)入手,使學生沒有很好地把握數(shù)學知識的大結(jié)構(gòu)?;谏疃葘W習理念下,越來越多的數(shù)學教師認識到大單元結(jié)構(gòu)化思維是促進學生深度學習的關(guān)鍵,有了結(jié)構(gòu)化思維,可以幫助學生更好地遷移與應(yīng)用數(shù)學知識。
三、深度學習下大單元結(jié)構(gòu)化教學實踐
(一)三次“分一分”,抽象概括,構(gòu)建思維模型
以青島版六三制三年級上冊數(shù)學為例,該階段教學主要讓學生認識乘除法,掌握乘除法規(guī)律。在這一單元的教學活動中,首要任務(wù)是讓學生掌握知識的概念,為進行后期的深度學習奠定基礎(chǔ)。在教學中,教師可以從“分一分”活動入手帶領(lǐng)學生進行分類比較,助力學生形成高階思維,提升學習效果。
首先,在第一次分類中,教師可以向?qū)W生展示因數(shù)和倍數(shù)之間的關(guān)系。先帶領(lǐng)學生對前期學過的知識點進行比較分類,討論后將除法運算分成兩部分,一部分是被除數(shù)和除數(shù)都是整數(shù);另一部分是被除數(shù)和除數(shù)有小數(shù)。然后,帶領(lǐng)學生進行深度詳細的分類:一部分為商是整數(shù)的情況下沒有余數(shù),另一部分為商是整數(shù)但是有余數(shù)或商是小數(shù)。如此一來,學生可以更好地理解非零自然數(shù)之間的倍數(shù)關(guān)系,掌握其中的性質(zhì)內(nèi)涵。例如,如果a除以b等于c,那么a、b、c就是非零自然數(shù),其中a是b和c的倍數(shù),b與c是a的因數(shù)。
其次,帶領(lǐng)學生進行二次分類,幫助學生清晰地認識與理解奇數(shù)、偶數(shù)。在這部分教學活動中,教師可以先把1~20個圓片進行兩兩分組,學生會發(fā)現(xiàn)兩兩分法沒有產(chǎn)生余數(shù)或者剩1個。學生根據(jù)以往知識的理解進行分析得出,前者沒有剩余是因為都是2的倍數(shù),后者不是2的倍數(shù)。所以,經(jīng)過這一探究分析,學生可以對奇數(shù)與偶數(shù)兩個概念產(chǎn)生深刻印象。
最后是第三次分類,讓學生形象感知質(zhì)數(shù)與合數(shù)。在這一分類中可以將一到十二個小正方形擺成一個長方形,然后引導(dǎo)學生梳理并討論其中的知識點。
1個正方形只保持自己的原狀,那么1的因數(shù)就是1本身。如果將2、3、5、7、11個小正方形擺成1×2、1×3、1×5、1×7、1×11樣式的長方形,它們的因數(shù)正好是1和其本身的兩個因數(shù)。將4、6、8、9、10、12個小長方形組合成不同大小的長方形、正方形。如果擺出四個圖形,就能擺出一排或者兩排,也就是1乘以4和2乘以2;6個小圖形就可以擺出1乘以6、2乘以3兩種;12個小圖形則可以擺出1乘以12、2乘以6、3乘以4,三種大圖形。其中,用到的數(shù)學原理就是這些數(shù)的因數(shù),除了1和其本身外,還有其他的因數(shù)。
學生在經(jīng)過這一類型的探究分析后,會深入地了解自然數(shù)的特性與意義,從中獲得豐富的數(shù)形感知,從而抽象出質(zhì)數(shù)與合數(shù)的概念,讓學生對數(shù)學有更多的認識,也體現(xiàn)學生對數(shù)學的深度學習,促進學生形成數(shù)學思維。
(二)列舉驗證、推理總結(jié)知識規(guī)律與特征
在上述案例的大單元結(jié)構(gòu)化教學之后,教師需要讓學生探究3和5倍數(shù)的特征,掌握數(shù)學奇偶性知識。在課堂活動中,任何知識概念的形成與規(guī)律都包含了豐富的教學思想和方法,要想讓小學生認識與探究數(shù)學知識,進行深度學習,有必要讓學生經(jīng)過假設(shè)、列舉、推理、分析等方式進行驗證,建立正確的命題。所以,在實際學習過程中,教師應(yīng)當結(jié)合所學內(nèi)容開展列舉驗證、推理總結(jié)等教學活動,將推理與不完全歸納數(shù)學思想貫穿到整合教學過程中,通過結(jié)構(gòu)化的學習,培養(yǎng)學生的邏輯推導(dǎo)能力以及數(shù)學思維。
在實際教學中,教師可以先通過列舉的方式讓學生寫出一百以內(nèi)5的倍數(shù),然后提出假設(shè),說一說5的倍數(shù)具有哪些特征并列舉出來,運用不完全歸納法推導(dǎo)出倍數(shù)的特征。隨后,按照列舉法先讓學生列出一百以內(nèi)3的倍數(shù),并讓學生給出各種猜想,說出3的倍數(shù)具有哪些特征。一些學生提到個位數(shù)如果是3、6、9,它們就是3的倍數(shù)。在學生提出猜想后,教師再進行列舉驗證或者反駁,會讓學生從中發(fā)現(xiàn)哪些假設(shè)是正確的,哪些是錯誤的,如此一來學生就可以從中深刻地理解數(shù)與數(shù)的規(guī)律。
學生在不斷地猜想與舉例驗證后,會從中發(fā)現(xiàn)倍數(shù)的特征以及其中的關(guān)系。學生在這些討論交流以及一次次的推理證明中,實現(xiàn)了對數(shù)學知識的深度學習。
(三)鼓勵自主研究,深化學生的核心素養(yǎng)
一旦讓學生充分掌握數(shù)學思想后,教師可以通過舉一反三、觸類旁通的方式,讓學生應(yīng)用到實踐探索中,繼續(xù)深入研究9的倍數(shù)、4的倍數(shù)具備的特征。在大單元結(jié)構(gòu)數(shù)學教學中,以思想作為主線引導(dǎo)學生深入探索自然數(shù)和、差、積的奇偶性,讓學生的數(shù)學思維得到進一步的激發(fā),在數(shù)學學習中可以自覺地運用課堂所學到的數(shù)學思想、數(shù)學方法,總結(jié)一系列的數(shù)學知識和規(guī)律。在反復(fù)的練習中,使學生形成嚴謹?shù)臄?shù)學思維習慣,通過大量的舉例、推理等方式展開對相關(guān)命題的辨別與討論。
實踐研究證明,小學階段的數(shù)學教育核心是透過數(shù)學思想設(shè)計整體性的單元結(jié)構(gòu)教學課堂,提升學生的數(shù)學思想、數(shù)學思維,使他們學會運用數(shù)學的眼光觀察世界、創(chuàng)造世界。
四、深度學習理念下如何構(gòu)建單元結(jié)構(gòu)化課堂
(一)積極轉(zhuǎn)變教學思路,設(shè)計結(jié)構(gòu)化深度問題
在小學數(shù)學教學中,教師應(yīng)不斷更新教學理念,學習先進的教學思想,探索高效的教學方法,以大單元主題為主,設(shè)計結(jié)構(gòu)化的數(shù)學問題,讓學生在課堂中突出主體性,通過自主學習、合作學習等方式參與數(shù)學知識的深度探索。在小學數(shù)學課堂中,設(shè)置結(jié)構(gòu)化數(shù)學問題可以讓學生的思維時刻處于活躍狀態(tài),而這需要教師以單元知識為主線,結(jié)合學生的興趣愛好、發(fā)展需求以及認知能力,構(gòu)建結(jié)構(gòu)化學習情境,將教學與學生學習連貫起來。
例如,在青島版六三制三年級下冊的“我家買新房子啦——長方形和正方形的面積”這部分內(nèi)容中,教學的目的不僅僅是讓學生全面地掌握圖形特征,更重要的是讓學生理解長方形、正方形之間的聯(lián)系,從而激勵學生繼續(xù)深度學習,積極主動地參與各項探究活動,為日后的學習打下基礎(chǔ)。例如,教師可以提出結(jié)構(gòu)化數(shù)學問題,帶領(lǐng)學生進行深度學習,如“同學們,你們在生活中都見過哪些圖形?”“結(jié)合經(jīng)驗說一說長方形是如何形成的?”然后,讓學生用不同長度的小棍,根據(jù)對角度、邊長的理解,討論長方形之間的關(guān)系,學習面積計算的方法,探索相關(guān)知識的規(guī)律性,以及各個知識點之間的聯(lián)系。
(二)合作學習,提高課堂教學中的交流性
大單元結(jié)構(gòu)化的數(shù)學課堂,不僅僅要重視教師的教學過程,還要重視學生的學習過程。構(gòu)建深度學習理念下的結(jié)構(gòu)化數(shù)學課堂,對教師提出了更高的要求。因此,要想提升課堂教學有效性,教師必須做好充足的準備工作,關(guān)注班級整體、小組合作以及學生個性化發(fā)展的統(tǒng)一性。
在教學中,最常見的問題是學生根據(jù)數(shù)學公式進行運算,一旦改變題型,便無從下手。對于這一類情況,在教學過程中,數(shù)學教師要進行相應(yīng)的調(diào)整。以青島版六三制三年級上冊的“混合運算”為例,教師可以先向?qū)W生說明混合運算的含義,再用“分一分”的方式,幫助學生掌握相關(guān)運算的意義,理解其中的邏輯關(guān)系,從而使學生形成結(jié)構(gòu)化思維。這樣,既有益于學生進行深度的學習,又能夠幫助他們將所學的知識運用到日后的學習與生活中,在潛移默化中促進學生全面發(fā)展。
(三)優(yōu)化結(jié)構(gòu)化教學評價方法
評價是教學活動中不可缺少的重要環(huán)節(jié),有效的評價可以提升教師的教學效率,激勵學生進行深度學習。在深度學習理念下,小學數(shù)學要想讓學生高效地進行深度學習,應(yīng)改變傳統(tǒng)評價方式,在結(jié)構(gòu)化教學評價中鼓勵學生自評與互評,讓學生在相互學習和討論中進行深度學習,激發(fā)學生繼續(xù)深入探索的欲望。另外,在教學評價中,對于小學階段的學生,教師應(yīng)當多使用鼓勵的話語,多贊賞學生,讓他們看到并大膽表現(xiàn)自身的優(yōu)點,學習他人的長處,積極改正自己的缺點。
(四)單元結(jié)構(gòu)問題設(shè)置要符合小學生的認知
設(shè)計核心問題是實施大單元結(jié)構(gòu)化教學的關(guān)鍵。在問題的引導(dǎo)下,學生才會進行深入探索,進而實現(xiàn)深度學習。對于小學數(shù)學教師而言,問題設(shè)計要遵循就近發(fā)展區(qū)原則,銜接數(shù)學知識“前概念”,激發(fā)學生的探究興趣,吸引學生主動參與學習活動,將各知識點串聯(lián)起來,對數(shù)學有全面的認知。例如,教師可以將生活現(xiàn)象融入數(shù)學問題中,引導(dǎo)學生利用生活經(jīng)驗解決實際問題,激發(fā)學生繼續(xù)深度學習的積極性。
(五)重視大單元習題整體設(shè)計,以變式練習深化理解,突出價值循環(huán)
在數(shù)學課堂教學中,很多教師會利用變式練習,引導(dǎo)小學生理解數(shù)學概念。數(shù)學變式練習可以讓小學生從變化中探尋知識的不變本質(zhì),了解數(shù)學概念的內(nèi)涵,使學生從多重角度、多種維度,理解數(shù)學知識,從而完善數(shù)學知識架構(gòu)。
以大單元教學內(nèi)容為基礎(chǔ),設(shè)計認知沖突題組,讓小學生的思維得以突破。從某種意義上來講,小學生的思維需要被不斷地激活、化解,還要產(chǎn)生新的認知沖突,這也是讓學生進行深度學習的關(guān)鍵。而化解學生認知沖突的有效辦法就是建立題組,讓學生在對比學習中感受各知識點之間的關(guān)聯(lián)性,從而實現(xiàn)對知識的深度理解。此外,設(shè)計認知障礙題組,階梯式提升小學生的思維水平。小學生的認知障礙主要體現(xiàn)在思維障礙層面,當學生遇到?jīng)]接觸過的問題或者容易混淆的問題時,腦子就會出現(xiàn)“短路”。所以,教師需要將數(shù)學思維分析滲透到具體的教學內(nèi)容中,借助認知障礙題組,讓學生切實理解數(shù)學知識,并在實際問題中加以應(yīng)用。這樣,教師可以有效鍛煉小學生的思維能力,為深度學習奠定扎實的基礎(chǔ)。
以青島版六三制三年級下冊“小數(shù)的初步認識”這部分內(nèi)容的教學為例,多數(shù)的學生不能透徹、深入地理解“小數(shù)的意義”,導(dǎo)致“十進分數(shù)”的教學效果不理想。為此,教師可以設(shè)計第一題組,讓學生直觀感受1到10、100、1000……十進制關(guān)系。隨后,設(shè)計第二題組,將“1”平均分成10份,則每份是0.1;平均分成100份,則每份就是0.01。設(shè)計這一題可以讓學生了解整數(shù)與小數(shù)在計數(shù)制上的共同點,并深入了解其本質(zhì)。結(jié)構(gòu)化學習的關(guān)鍵在于各知識點之間的關(guān)聯(lián)性,幫助學生在原有的認知結(jié)構(gòu)上繼續(xù)完善認知。設(shè)計這樣的題組,聯(lián)結(jié)了知識發(fā)展結(jié)構(gòu)與小學生認知結(jié)構(gòu),有效促進小學生進行深度思考與學習,從而幫助學生自主構(gòu)建數(shù)學知識體系。
五、結(jié)語
總而言之,基于深度學習理念,構(gòu)建大單元結(jié)構(gòu)化課堂,可以有效引導(dǎo)學生深度思考與探索數(shù)學知識,了解數(shù)學知識之間的關(guān)聯(lián)性,了解其中的內(nèi)涵,從而完善自身的數(shù)字知識架構(gòu)。因此,在小學數(shù)學課堂中,教師應(yīng)不斷轉(zhuǎn)變教學思路,設(shè)計符合小學生認知的單元結(jié)構(gòu)化教學課堂,促進學生思維發(fā)展,提高學生的數(shù)學學習能力,提升數(shù)學核心素養(yǎng),為其全面發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。