依据数学知识分类 有效应用信息技术

李　浪　沙景荣

心理学家加涅按照学习的结果将知识分为言语信息、智慧技能、认知策略、动作技能和情感态度五类。根据加涅对知识的理解,可以对新课标下小学数学知识进行再分类:小学数学故事、数学现象等数学事实属于言语信息。数学概念、性质、定理、公式、公理等知识,如果停留在记忆、复述的阶段则属于言语信息,如果必须被理解并用来解决数学问题则属于智慧技能。数学问题的解决固然属于智慧技能,但学生在解题的过程中所形成的数学思想和方法则属于认知策略。学生在学习数学的过程中逐渐形成的数学兴趣与爱好则属于数学情感和态度。

言语信息可以归属为陈述性知识,智慧技能和认知策略则属于程序性知识。小学数学教学的最终目标是要促进陈述性与程序性知识的掌握。信息技术被有效运用的最终目标同样应该定位在促进陈述性与程序性知识结果目标的实现上。现实中的小学数学教师是否有效利用信息技术实现了这两类知识的教学目标呢?

一、结合案例,分析小学数学教学的知识类型与信息技术应用情况

案例一:小学数学第三册《时分的认识》

课堂关键知识点记录

基于知识分类的分析

本课运用信息技术的成功之处在于:用生动形象的情境创设以及循序渐进的学习过程,让学生带着浓厚的兴趣在轻松愉悦的氛围中掌握知识。当时针的概念和性质作为被记忆与被陈述的陈述性知识时,信息技术的直观性和形象性能更好地促进学生的记忆。先学习概念性质,再引出公式,这种渐进方法能够很好地促进公式理解这种程序性知识的掌握。

本课的不足之处在于:第一,用计算机与投影仪展示闹钟的静态图片不如用实物闹钟代替图片会更具现实感。第二,整个教学过程虽然采用了大量的问题驱动法与练习法,但是回答正确与否,教师并未及时给予反馈。若对回答正确的学生给予鼓励并指出其采用的数学方法是否为最恰当,对回答错误的学生伸出援手并帮助分析错误点在哪儿,这样才能最终促进学生对程序性知识的迁移。

案例二:小学数学第十册《1～5数字的认识和加减法》

课堂关键知识点记录

基于知识分类的分析

本节课是学习1～5这五个数字的描述与读写,属于陈述性知识,其教学目标主要是实现对知识的理解和记忆,所以在教学方法上没有必要采取自主探究类教学方法,只需开展有意义的授受式教学方法就可以让学生轻松愉快地掌握知识。信息技术在促进授受式教学方法的过程中发挥了重要作用。首先,动画能化抽象为具体、生动,促进学生更加深刻地记忆数字的形状,对数字书写规则掌握得更加牢固。其次,在用数字表示物品个数的过程中,现实生活情境的创设使学生体会到现实生活中的数学。再次,本节课虽然主要以教师讲授为主,但都是围绕数字宝宝这个完整的故事进行组织的,并在教学过程中开展了一些小活动和小游戏,充分调动了学生的积极主动性。

以上所述实例是我们从知识分类的角度来分析教师在课堂教学中信息技术应用得有效与否的。那么,我们究竟该如何有效利用信息技术来实现各类知识的教学目标呢?

二、信息技术在不同知识类型中的应用策略

1.利用信息技术促进陈述性知识的学习

小学数学中的陈述性知识不仅包括数学故事以及有关现实生活的数学现象等,而且当概念、性质等程序性知识处于被记忆与被陈述的阶段时也属于陈述性知识。

(1)利用信息技术创设情境,增进对原有知识的回忆

陈述性知识以命题网络的形式进行表征,知识之间的联系紧密。所以,在学习新的概念、新的定理之前,很有必要引导学生对旧知识展开回忆。利用信息技术可以方便省时地检验学生对原有的知识是否掌握;对于尚未掌握的知识,也可以快速调用原有的课件,及时复述。

(2)利用信息技术促进新旧知识相互作用,从而建构新的认知结构

在新概念的教学时,教师不仅可以调用原有的课件,还可以借助概念图工具帮助学生建构新的认知结构。当新的知识讲授完后,教师还可以继续利用概念图总结知识,加深学生对知识的记忆和理解,便于今后对知识的运用和提取。

(3)利用信息技术创设生动形象的、有意义的情境,促进陈述性知识的掌握

对于数学事实,小学生若能记住并运用自己的话语描述出来,则达到了教学目标。我们可以借助信息技术声像结合、动静结合的特点,创建有意义的学习材料,吸引学生注意,促进学生记忆。对于概念等抽象知识,运用信息技术化抽象为形象的特点,帮助学生加深对概念的理解。例如,“圆的认识”是一个抽象的概念,也是教学中的难点。有教师调用课件动态演示,从闪动的一个点(圆心)开始,顺时针方向闪动出圆周,使学生形象地感受到“圆就是在平面内到一定点距离等于定长的点的轨迹”。一个抽象的概念随即变得具体可感了。

2.利用信息技术促进程序性知识的学习

小学数学中的程序性知识是指利用数学性质、定理、原理解决数学问题的技能。

(1)巧妙利用信息技术,提供示范,展现过程

性质、定理、公理等的运用以及具体数学问题的解决都是一个过程。如果一味地借助教师的口头语言和板书,不但使小学生较难领会思维的过程,而且难以激发学生的兴趣。我们若能利用多媒体以动画的形式示范解题过程,那么就能使每个学生的思维跟随着画面去观察、去体验、去发现。

(2)利用信息技术创设多种情境,促进程序性知识的迁移

如果单纯依靠传统的教学手段,学生往往只学会了解决特定的一个数学问题,并不能解决类似情境中的相关问题。有了信息技术,教师可以创设多种类似情境,并与现实生活相联系。在解题的过程中,教师可以引导学生去归纳这些情境的相似性,使学生在情境中慢慢领悟问题意识,即使以后遇到相似的情境,也会自然而然地想到解题的思路,实现知识的迁移。

(3)利用信息技术改变传统教学方法,促进教学的及时反馈

程序性知识的传统教学方式是教师讲、学生听。这与程序性知识的表征形式是不相符合的。程序性知识的掌握过程是学生思维的发展过程,因而学生积极主动的参与非常重要。在信息技术的辅助下,一方面学生可以获取丰富的教学资源;另一方面教师可以利用信息技术提供及时的教学建议、收集即时的反馈信息,并可以设计基于问题和基于任务的自主探究、协作学习等,有效地开展程序性知识的学习。

由于具有不同的知识表征方式以及需要不同的内外部学习条件,陈述性知识和程序性知识的学习过程各具特点。在应用信息技术的过程中必须以知识类型为依据,在适当的时机,发挥技术适当的功能,促进各种类型知识教学目标的实现。

(作者单位:西北师范大学教育技术与传播学院)