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提升学习力,信息时代数学教学必然诉求

2019-06-21黄冬梅

数学教学通讯·小学版 2019年4期
关键词:核心素养小学数学

黄冬梅

摘  要:“学习力”是一个人对知识、信息的高效获取、整合、转化以及创新能力,学习力是一个复合的认知结构。在数学教学中,教师要培育学生的知识结构力、方法关联力、思想感受力和逻辑思维力。提升学生学习力是信息时代数学教学的必然诉求。

关键词:小学数学;学习力提升;核心素养

网络信息时代,“智本”将超越“资本”而成为第一生产要素。一个人的竞争力不再依赖于知识积累而依赖于其学习力。所谓“学习力”,是指一个人对知识、信息的高效获取、整合、转化以及创新能力。从心理学层面看,学习力包括学生的学习动力、学习能力和学习毅力。可见,学习力是一个复合的认知结构。那么,在小学数学教学中,如何提升学生的学习力呢?

一、知识结构力——对知识内容的深度认知

对于分散于教材中的数学知识,许多教师通常都是运用的“分—总”教学方式,即教师先让学生去掌握一个个知识点,然后再将这些知识点集结,形成所谓知识链、知识块、知识群。这样,对一个知识点,学生往往“知其然”,而“不知其所以然”。笔者认为,如果我们换一种教学方式,从“从总到分”“从整体到局部”“从宏观到微观”“从背景到对象”,或许就能激发学生数学学习积极性,增强学生数学学习主动性,发掘学生数学学习创造性。知识整体建构、认知,能让学生“见木见林”“窥斑知豹”。

教学《长方体的体积》,当学生运用拼摆单位体积的小正方体木块,推导出长方体的体积公式后,教师不能就此停步,而应启发学生形成体积计算的一般结构。“长乘宽也就是计算的长方体什么?”“长方体的体积还可以怎样计算?”当学生建构出“长方体的体积公式等于底面积乘高”后,自然就能感悟到“正方体的体积也是底面积乘高”,这个过程就是“教结构”的过程。而进入六年级学习《圆柱的体积》时,教师就可以引导学生“用结构”。“长方体的体积是怎样计算的?”“猜想一下,圆柱体的体积可以怎样计算?”基于学生已有的认知结构,学生能猜想出“圆柱的体积等于底面积乘高”。进而,通过“长方体、正方体的体积”“圆柱的体积”,类推出“直柱体的体积计算方法”。这个过程,是一个“教结构—用结构”的过程。“教结构”,就是让学生掌握知识精髓、脉络;“用结构”,就是让学生主动建构、创造数学知识,从而发展学生的数学学习力。

对数学知识的整体认知,会让学生产生“会当凌绝顶,一览众山小”的感觉。正如孙维刚老师所说,“知识整体教学让学生发现盘根错节的知识其实是浑然一体的”。学生在数学学习中左顾右盼、上下关联、前后贯通,有助于学生的认知跃迁。

二、方法关联力——对知识内容的深度探究

学生的学习力不仅表现为知识结构力,而且表现为方法关联力。在数学教学中,我们发现,一些学生之所以学习力强,是因为学生善于进行方法迁移。2006年,哈佛大学前校长拉里·萨默斯访问中国,在接受央视采访时,认为“一个优秀哈佛大学生最终要的素质是思路清楚。”在数学学习中,学生思路主要体现为三个方面:一是对数学知识形成“工具性理解”;二是对数学知识形成“关系性理解”;三是对数学知识形成“结构性理解”。为此,教师在教学中,要显化知识关联的普遍性、方法关联的结构性,助推学生实现从知识迁移发展为方法迁移。

方法关联力是学生学习力的重要组成部分。发展学生的方法关联力,必须引导学生对知识内容进行深度探究。比如教学《平行四边形的面积》这节课时,为了唤醒学生的“割补经验”,笔者出示了这样一个问题(如图1),诱导学生经验。

接着,笔者出示平行四边形中的相关数据(如图2),引导学生积极猜想。

在探究过程中,形成了两种意见,有学生认为平行四边形的面积可以用“6×4”进行计算,有学生认为平行四边形的面积可以用“6×5进行计算”。为了助推学生的探究,我给学生发了一张方格纸,学生借助方格纸,认识到应当用底乘高。从而形成了对“平行四边形面积=底×高”的猜想的验证。由于有了转化的基础,学生很快意识到可以运用“割补法”进行验证,从而将平行四边形转化成了长方形。这个学习过程是自由的、开放的、灵动的,学生积极参与探究,形成了诸种不同的割补法。如有学生将平行四边形分割成一个直角三角形和一个直角梯形;有学生将平行四边形分割成两个直角梯形;还有学生将平行四边形分割成三个图形,等等。不同的分割方法,彰显了学生的数学学习力。

方法关联,能活跃学生思维,发展学生的数学学习力。在数学教学中,方法关联就是指学生能站在知识结构、体系的层面,从多角度变式问题如“类问题”“域问题”或“系问题”中积极发掘、迁移方法进行探究。

三、思想感受力——对知识内容的深度反思

在数学教学中,教师应当积极发掘知识背后的数学思想,让隐性的数学思想显性化、明朗化。这种对数学知识隐性思想的显现方式不是说教式的,而是渗透式、启迪式的。在数学教学中,不仅要引导学生思考“是什么”,更要引导学生思考“为什么”,即对数学知识背后思想方法的感悟。只有感悟到数学知识蕴含的数学思想,学生才能对纷繁复杂的数学知识内容形成深度洞察。思想感受力的培育离不开认知活动的积极参与、元认知思维的梯度回流。也就是说,思想感受力不仅需学生经历数学知识诞生过程,对数学知识进行主动探究,更要求学生对数学知识进行审视、反思,通过回头看、追问等方式,获得思想的感悟。

古希腊著名哲学家赫拉克利特说:“博学并不能使人智慧,智慧只在于一件事,就是认识到那善于驾驭一切的思想。”小学数学知识中蕴含着丰富的数学思想,如数形结合、极限、对应、转化、假设、函数思想等。在数学教学中,教师要创设情境,让学生对数学思想形成感受、感悟。以“函数”的思想感受为例,当一种量变化、另一种量也随着变化,这两种量就具有一种对应关系,其中就蕴藏著函数思想。如著名特级教师柳小梅执教《用字母表示数》,用一个小小的“魔盒”,让学生触摸到函数思想。从“魔盒”一端输入一个数,从“魔盒”的另一端就会相应地出来一个数,在这个过程中,学生能感受到两种量之间是相关联的。当一组数输入进去并且出来一组数后,教师引导学生观察,学生发现从中能洞察到两种量之间的关系。这样的教学方式,让学生乐此不疲。学生认识到:用字母表示不仅可以表示已知的数、确定的数,用字母还可以表示未知的数、变化的数。在探究用字母表示数的过程中,学生身临其境,认识到两种变量之间的依存关系。这种对函数思想的感受、体验,为学生后续学习《成正反比例的量》奠定了坚实基础。

根究波兰文艺理论家英加登的“层次构造说”,可以将学生对思想的感悟分为三个层面:一是知识背景中蕴含的思想对人脑的渗透;二是知识本身中蕴含的思想对人脑的渗透;三是知识学习过程中蕴含的思想对人脑的渗透。在数学教学中,只有当学生主体与知识客体在思想层面发生碰撞、交融,学生才能形成对知识内容深刻的思想洞察。上述函变思想的形成就是知识与人相遇碰撞的产物。

四、逻辑思维力——对知识理性的深度洞察

“逻辑思维力”也是学生数学学习力的一个重要标识。“逻辑思维力”是相对于直观动作思维力、具体形象思维力而言的。对于学生数学学习来说,“逻辑思维力”包括思维连贯力、概括力、抽象力等。为了培育学生的逻辑思维力,不仅要引导学生在横向上进行联结,而且要引导学生在纵向上进行拓展。从而让学生构建成上下贯通、左右相顾的有序、有向的思维网。

比如教学《解决问题的策略——假设》(苏教版六上),在1个大盒和5个同样大的小盒里装满球,正好是 80只。每个大盒比小盒多装8只,每个大盒和小盒各装多少只?教师就要有意引导学生逻辑连贯的数学思维、表达:假设全都是什么盒子?所以要将什么盒子换成什么盒子?在替换的时候,总数发生了怎样的变化?为什么?所以一共有多少只什么盒子?逻辑连贯、脉络分明的问题,有助于发展学生的逻辑思维力,从而让学生对数学知识形成理性洞察。“为什么可以运用假设策略?”“怎样运用假设策略?”学生在运用假设过程中,展开逻辑思维。学生的逻辑思维力,既包括具有关系推理的聚合思维力,也包括具有关系联想的发散思维力。在数学教学中,教师要大力发掘数学知识蕴含的思维育人力量,让学生的数学学习因为深刻而通透,因为关联而简约,因连贯而通达。

逻辑思维力是学生数学学习力的核心,学生数学学习的一切活动都是在思维转换下完成的。培育学生的逻辑思维力,是数学教学中一项持久而系统的工程。学生思维力的生长,是悄然无声的,是无法称量、无法可视的。但是,我们可以将学生的数学思维尽可能展开,将提升学生思维与发展学生素养交融统整起来,从而实现学生数学逻辑思维力的有效生长。

学生学习力发展是学生个体自我超越、发展、提升的一个过程。通过对学生数学学习力的培育,引导学生达到数学知识、方法、技巧的内化。在學生数学学习力的发展、提升过程中,教师要关注学生的学习基础、水平、需求、能力,引导学生对知识进行认知、探究、反思和洞察。当学生学习力提升后,还要将其转化为应用力、创新力,从而为学生未来的可持续性发展奠定基础。

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