基于认知过程分析的小学数学探究问题设计与应用

李祁山

（甘肃省武威市凉州区张义镇石嘴小学，甘肃武威 733007）

引 言

小学生心智尚未成熟，具有很强的可塑性，因此，在数学教学过程中，教师既要注重数学知识的传授，又要注重学生数学思维和探究学习能力的培养。传统教学模式存在很多弊端，如忽视了学生数学思维的培养、难以激发学习兴趣等，不利于学生全面发展。而基于认知过程分析的小学数学探究教学模式能有效解决这些问题，其既能为学生营造良好的学习环境，又能培养学生的数学思维和探究能力，符合新课程改革的要求，值得大力推广。

一、小学数学探究模式的内涵

基于认知过程分析的小学数学探究教学模式，是指在小学数学教学中，在教师的指导下，学生通过自主学习、探究问题、合作交流、相互借鉴等方法，对数学课本内容进行自主探究的过程，这是一种在新课程改革背景下诞生的全新教学模式，能使学生的认知目标和情感目标相一致[1]。探究教学由五部分组成，包括情景教学、启发式思考、自主交流探究、写作学习、总结提升。这五个环节由浅入深，环环相扣，可全方位引导学生进行自主学习和自主探究，使小学生在愉悦的氛围中掌握数学知识。

二、基于认知过程分析的小学数学探究问题设计的依据和原则

（一）探究问题设计的依据

在小学数学探究模式教学中，问题设计是重中之重，教师只有保证探究问题的合理性、针对性，才能充分利用该教学模式的优势，不断提升教学质量，在完成教学目标的基础上，使学生全面发展。因此，小学数学探究问题设计的主要依据是以学生的主体地位来判断的。小学生在问题理解上还停留在图像发展阶段，探究问题设计要以学生可以理解的普遍问题为依据。例如，在人教版一年级下册《认识图形》教学中，教师可在黑板上借助教学工具，画出多个长方形、正方形、圆、三角形、梯形、平行四边形等图形，并提出问题，如黑板上都有哪些图形、这些图形有什么样的特点、生活中有哪些图形和圆相同或相似、哪些图形和三角形相似，这些问题和学生的生活紧密相关，可提升学生参与探究问题的积极性，使学生积极参与教学。

在小学教学探究问题设计中，教师要根据学生的认知能力、心理结构、思维方式，针对探究问题的设计过程，结合小学教学问题解决的认知框架，为应用基于认知过程分析的小学数学探究教学模式奠定坚实基础。

（二）探究问题设计的原则

第一，主体性原则。在设计基于认知过程分析的小学数学探究问题的过程中，教师要充分肯定学生的主体地位，并将问题设计与教学目标相结合，对数学课程进行启发式引导和教育[2]。例如，在人教版三年级下册《位置与方向》教学中，教师可以以学校的布置图为教学材料，为学生设计如下探究问题：早上来到学校门口后，应如何走才能快速达到教室？教学楼位于学校的什么位置？学校在学生家的什么方向？这些问题与学生的生活息息相关，既能让学生快速掌握位置和方向的知识，又能让学生从自己的角度出发，积极探讨问题。

第二，科学性和教育性原则。在小学数学教学中，教师要充分重视学生逻辑思维能力的培养，并以素质教育为主要教学目标，问题设计要严格遵循科学性原则，问题设计的内容和思路都要符合小学生的成长特性，并以学生身心发展为主要规律，确保教学活动的顺利开展。

第三，创新性原则。在设计问题时，教师还要充分重视创新性原则，既要创新教学内容和形式，又要鼓励学生在已掌握的数学知识基础上进行学习方法的创新，以更好地满足小学生对个性化教学的发展需求。

三、基于认知过程分析的小学数学探究模式的应用途径

（一）重视启发引导，发挥学生主体地位

小学数学探究教学模式的主要目的是培养学生自主学习的能力，因此，在教学过程中，教师要充分发挥引导作用，通过合理的探究问题，引导学生积极发现问题、分析问题、解决问题、总结问题。在学生自主探究学习时，教师要在一旁观察和倾听，不能影响学生自主探究的积极性。如果学生遇到问题，教师可适当提醒，以启发和引动为主，确保学生探究问题思路的正确性。例如，在教学人教版五年级上册《多边形的面积》时，教师要帮助学生建立多边形的具体形象，如平行四边形与长方形最相似，都由四条边组成，引导学生掌握平行四边形和长方形的关系，从而帮助学生思考平行四边形面积的求解过程，发挥学生的想象力和创造力，然后对学生自主探究的结果进行汇总分析，并总结多边形面积的求法。

（二）开放课堂，积极倡导合作探究

开放课堂是新课程改革下的主要教学模式，与传统“灌输式”教学模式相比，开放课堂可使学生思维更发散，课堂气氛更活跃，可以使小学生通过分组讨论、试验分析等方法对教师提出的问题进行探究，并沟通交流，相互学习。例如，在人教版三年级下册《年、月、日》教学过程中，教师先对学生进行分组，每组人数控制在3～4人，引导学生认识年月日之间的关系，如一年有几个月，一个月有多少日，一年有多少日，哪几个月是30天，哪几个月是31天，2月是28天或29天等，帮助学生更好地认识年月日。教师可通过合理创设情境的方法，把年月日与实际问题联系起来，如让学生分组讨论自己的出生年月日，并分析小组中谁的年纪比较大，谁的年纪比较小，加深学生对年月日的理解。

（三）符合认知能力，合理设计探究问题的难度

在小学数学探究问题设计中，教师必须充分结合学生的认知能力，如低年级学生心智发展尚不成熟，缺乏自控能力，思维发展停留在图像发展阶段，在设计探究问题时，设计的问题要尽量简单，并与生活实践相联系，以激发学生的探究热情，培养学生的学习兴趣。例如，在人教版三年级上册《时、分、秒》的教学过程中，教师可以以钟表为教学道具，让学生探讨和观察“秒”，秒针转一圈是1分钟，从而使学生掌握1分钟等于60秒的知识。

高年级学生已经具备了一定的探究意识和认知能力，但自控能力和数学逻辑思维推理能力仍然比较差。因此，在设计探究问题时，教师可适当提升难度，否则难以激发学生参与探究的积极性和主动性，但问题设置不宜太过复杂，否则会挫伤学生的学习兴趣，难以让学生从探究问题中发挥自我效能。教师应根据课程内容和学生实际情况，设置难度适中的探究性问题。

结 语

本文结合理论实践，研究了基于认知过程分析的小学数学探究问题设计与应用，研究结果表明，小学生的认知度比较低，难以准确认识学习的价值和重要性。在小学数学探究问题设计过程中，教师要充分应用情境教学、开放式教学等方式，将学生生活中常见的问题融入探究问题设计中，为培养学生的认知能力、思考能力、运用探究的能力提供良好的环境。教师设计合理的探究性问题，有利于学生更积极踊跃地参与数学教学，不断激发学习数学的兴趣。