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充分利用认知冲突 巧妙激起思维火花

2020-03-02施淑萍

文理导航 2020年6期
关键词:认知冲突小学数学

施淑萍

【摘 要】每个阶段的学生,他们的认知水平是不一样的,要想引领学生学好数学知识,培养、提升学生的思维能力和品质,教师要认真研究不同阶段的学生处于什么样的认知水平。本文主要从引发“猜想”,产生认知冲突;制造“陷阱”,挑起认知冲突;利用“错误”,深化认知冲突;设置“追问”,发展认知冲突这四个方面进行阐述。

【关键词】小学数学;认知冲突;思维碰撞

学生的认知过程实际上是不断地建构新的认知结构的过程。引发认知冲突就是要利用学生认知过程中产生的矛盾和障碍,激发学生解决问题的欲望,教会学生主动探究,培养学生解决问题的能力。利用认知冲突,还能让学生在原有知识的基础上构建新的知识体系,在解决问题的过程中,激发学生动脑思考,用心做事,从而实现高效课堂。教师可以利用“猜想”, 产生认知冲突,引起学生解决问题的需求;教师还可以利用“陷阱”, 挑起认知冲突,让学生在“掉入陷阱”和“走出陷阱”的过程中学会智慧学习;还可以利用学生的“错误”资源,深化认知冲突,让学生的“错误”变成可以利用的资源;还可以设置“追问”,发展认知冲突,拓宽學生的视野。

一、引发“猜想”,产生认知冲突

“猜想”是小学数学课堂教学中重要的解决问题的方法之一。教师可以采取“猜想—验证—产生矛盾—解决问题”这样的步骤进行教学,促使学生主动参与课堂。另外,认知冲突是学生探究的动力,也是建构新的认知结构、提高学生认知水平的内在起因,通过和已知旧知识的矛盾冲突,可以激发学生的好奇心,促使学生联系已经学过的或者已经掌握的相关知识,自主探究,思考解决问题的办法。

在教学“植树问题”时,教师让学生猜一猜:在一条路上每隔一段距离就种一棵树,问植树的棵数与什么有关?学生有的猜想:“与每隔多少距离有关。”有的猜想:“与这条路一共有多长有关。”还有的小朋友猜想:“只与分成了几段距离有关。”接着,让学生用画线段图的方法来验证猜想,其中线段上端点的个数即为树木的棵数,两个端点之间的距离表示两棵树之间的间隔。通过验证,学生发现:如果道路两端都种树,则两棵树就能形成一段间隔,三棵树形成2段间隔,4棵树形成3段间隔。以此类推,不难得到:“植树的棵树=段数+1”这一规律。教师抓住机会,让学生继续猜想:如果道路两端都不种树,植树多少棵怎么求?如果道路两端只有一端种树而另一端不种树,植树多少棵又该怎么求?学生大胆地尝试猜测后,立刻着手画线段图来验证猜想。

在上述教学中,教师通过引发学生的“猜想”,让学生主动验证猜想,为学生的思维发展提供充足的空间,提高学生的应变能力。在产生认知冲突的同时,激活学生的数学思维,形成新的知识体系,从而提高学生的数学学习能力。

二、制造“陷阱”,挑起认知冲突

在小学数学习题教学中,教师发现无论是判断题还是解决实际问题,学生的出错率都很高。学生也发现,感觉自己已经很细心了,做习题时还是很容易出错,这是什么原因呢?仔细分析,我们会发现:数学习题改变一个数字或者改变两个条件句的前后顺序,题目所表达的意思和所采用的解决方法或许就会完全的不同,稍不留意就很容易出错。所以,教师也可以利用这些现有的“陷阱”或者自制“陷阱”,挑起学生的认知冲突,激起思维的火花。

在教学“简便运算”时,学生是最容易掉入题目“陷阱”的。计算125×(8+4)×25时,学生看到这道题,会很开心的说:“我会,太简单了。”结果出来后,让人大跌眼镜,全班45人,有28人出错,学生在得知自己错误后还很疑惑:“怎么可能?这题很简单,我做对了呀!”这些学生看到题目后会很自然的将其写成125×8+4×25,因为他们知道如果将125×8和4×25分别结合在一起就能使计算简便,这就落入了“陷阱”。该题目中有小括号,要先算小括号里面的8+4=12,将题目转化成125×12×25后再进行简便运算,从而走出“陷阱”。

在上述的教学中,教师有意识地设计算式“陷阱”,其目的是提醒学生仔细审题,让学生在挫折中磨练出良好的数学品质。同时,在解决问题的过程中,建立旧的知识体系和新的知识体系之间的联系,拓宽学生的视野,培养学生的数学逻辑思辨能力。

三、利用“错误”,深化认知冲突

在小学数学课堂学习中,学生出错是难免的,特别在计算教学的时候,很多教师发现学生的错误之后,就会很纠结,尤其是在上公开课时,感觉这些错误破坏了课堂的完美。其实,恰恰是这些“错误”,反应了学生的认知水平和他们的知识难点处,教师如果能够抓住机会,适时利用这些“错误”资源,从“错误”本身入手,让学生与学生交流产生思维的碰撞,分析出现“错误”的原因,进而深化学生的认知冲突,培养学生“知错能改”的品德。

在教学“认识小括号”一课后,教师让学生自由练习,在集体汇报时,下面的这道题引起了学生的争议:请将下面两个算式改写成综合算式,48+24=72,72÷8=9。在教师没有任何提示的情况下,学生出现了2种错误:

错误1                  错误2

从错误1和错误2可以看出,学生已经掌握了列综合算式的方法,他们都知道要将第二个算式中的72,用48+24来替代。不同点在于错误1的运算顺序正确,但是先算了除法,这与原题意先算48+24矛盾;错题2错在运算顺序,式子48+24÷8要先算除法再算加法,学生强制性改变运算顺序,先算加法,自然是不可行的。怎么办?此时,学生的认知冲突得到了升华,促使他们努力思考,从而自然地引出“小括号”的作用。

在上述教学中,教师智慧地利用学生的错题,深化学生的认知冲突,使学生学会主动检验错误原因,分析错误的根源,最终改进学习方法,从错误中总结经验、体验数学学习的快乐。

四、设置“追问”,发展认知冲突

“追问”是课堂教学中常用的一种教与学的策略,是学生与教师之间的思想沟通,是学生学习出现困惑时的释放,是师生之间出现矛盾时的一种有效处理问题的方法。教师要抓住“追问”的最佳时机,在学生茫然时,在学生产生认知矛盾时,在学生需要“深入理解”处,设置有效“追问”,给学生指明继续探究的方向,帮助学生解决认知障碍,发展学生的认知冲突,提高学生解决问题的能力,收获“意外惊喜”。

在教学“生活中的负数”时,教师选取了气温预报表,学生看到有28摄氏度还有零下5摄氏度。教师提问:“28摄氏度和零下5摄氏度分别表示什么?”在这里教师一定要让学生明白28摄氏度表示零上28摄氏度,这个不难获得。然而“零下5摄氏度”又表示什么呢?这下难住了孩子们,有的小朋友小声地说:“5摄氏度。”然后又自我推翻:“不对,5摄氏度应该是表示零上5摄氏度。”怎么表示“零下”?“零下”又究竟表示什么意义?这两个问题与学生已有知识产生了冲突,产生了思维碰撞,为了帮助学生解决这个问题,“负数”来帮忙,引出“负数”的定义。从而得到零下5摄氏度可以表示为“摄氏度”。“你能在数轴上表示出吗?”教师继续追问,理解-5的意义。

上述教学,在教师不断的追问下,引导学生思考零上的温度用正数表示,写在数轴0刻度的右边,表示比0大的数;相反的,零下的温度用负数表示,写在数轴0刻度的左边,表示比0小的数。因此,教师要巧妙地设置“追问”,发展学生的认知冲突,实现学生数学思维的发展。

总之,小学生由于其自身原因,他们的已有知识结构是不完善,不坚固的,要建构新的知识体系,就必须从认知冲突开始。教师要充分利用学生的认知冲突,引导学生猜想、质疑,在认知冲突中激起思维的火花,从而培养、提升学生的思维能力和品质。

【参考文献】

[1]何海华.运用认知冲突激活学生思维的实践探索[J].科学大众(科学教育),2018(11):50

[2]苏文.利用认知冲突开展小学数学概念教学的技巧[J].基础教育参考,2019(06):58-59

(江苏省南通师范第三附属小学,江苏  南通  226000)

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