依循认知特点,优化教学方式
2021-09-15张伟
张伟
[摘 要] 数学教学要从学生的认知规律、认知特点出发,设计、研发数学教学,不断优化教学方式。通过研究学生的注意规律、记忆规律、想象规律和思维规律,引导学生进行兴趣认知、表象认知、想象认知和理性认知。由此不断提升学生的认知力、学习力、实践力,发展学生的数学核心素养!
[关键词] 小学数学;认知特点;教学方式
现代认知心理学的发展,向我们昭示着一个现实,即学生的认知是有规律、有特点的。作为教师,在数学教学中必须认识学生的认知规律,把握学生的认知特点。从学生的认知规律、认知特点出发,设计、研发数学教学,不断优化教学方式。只有把握了学生的认知规律和特点,教师才能真正站到学生立场上,从学生的视角来考量数学、考量数学教学。把握了学生的认知规律和特质特点,数学课堂教学就能“活”起来、“暖”起来、“热”起来。
一、研究学生注意规律,注重兴趣认知
小学生的注意力以无意注意为主,有意注意为辅。相较于无意注意,有意注意需要学生付出更多的意志努力。对于不同学段、不同年级、不同个体的学生而言,注意力是有差异的。这种差异不仅仅体现在注意的有意无意上,更体现在注意的广度、注意的稳定性、注意的集中性、注意的分配、注意的转移上。作为教师,不仅要研究学龄段学生的注意规律,更要研究具体学生的注意规律。只有这样,数学教学才能富有针对性、实效性。
研究学生的注意规律,有助于培育学生的观察力。观察是一种有目的的“看”“听”,是一种有目的、有计划、比较持久的“知觉活动”。在观察的过程中,学生往往会打开诸种感官,比如视觉感官眼睛,比如听觉感官耳朵,等等。俄国著名生物学家巴甫洛夫认为,“研究就是观察、观察、再观察”。只有通过观察,学生才能进行比较、鉴别等高阶的思维活动。从这个意义上说,观察是认知的基础。为此,在小学数学教学尤其是低年级数学教学中,教师要创设学生喜闻乐见的情境,激发学生的无意注意,引发学生深度学习。这种注意,不是依靠外在物的诱导,而是对学习内容本身的兴趣。比如教学《三角形的分类》(苏教版四年级下册),笔者采用“猜谜”的方式激发学生兴趣,引发学生深入数学学习之中。教学时,笔者首先露出三角形的直角,让学生猜测;接着露出三角形的钝角,让学生猜测;最后露出直角三角形(或者钝角三角形)的锐角,让学生猜测。学生在猜测之后,大呼上当。随机,学生展开深度反思:为什么不能说有一个角是锐角的三角形是锐角三角形?通过对三角形边和角的深度观察,学生认识到,任何一个三角形都至少有两个锐角,只有当三角形的三个角都是锐角时,三角形才一定是锐角三角形。这里,情境激发了学生的无意注意,无意注意引发了学生的有意注意,从而让学生认识到数学知识的本质。
布鲁纳认为:认知是指一个人在了解周围世界时所经历的感知、理解、推理等认识过程的总称。在数学教学中,教师不仅要研究注意规律,更要充分运用注意规律。作为教师,可以通过相关的变式,通过突出知识关键的、本质的特征,让学生去粗取精、去伪存真、由表及里、由此及彼,进而逐步把握数学知识的深刻内涵。
二、研究学生记忆规律,注重表象认知
小学生的记忆由于受智力发展水平、年龄等的限制,往往以表象记忆为主,因而其记忆基本上停留在感性认知阶段,对学习材料缺乏深度加工能力。而数学是一门理性的学科,如何通过学生的感性认知促进学生理解理性知识?笔者认为,教师要研究学生的记忆规律,培育学生的感受力。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”“纸上得来终觉浅,心中悟出始知深”。学生只有通过切身的感受、体验,才能形成持久的记忆。
在数学教学中,学生的“表象”是由“具象感知”过渡到“抽象思维”的中介环节。而表象可能是肤浅的、粗糙的,因而可能具有一定的局限性、片面性。在数学教学中,教师不仅要唤醒学生的表象、激活学生的表象,而且要通过表象让学生逐步摆脱对直观事物的依赖。比如教学《长方体和正方体的认识》(苏教版六年级上册),教师不仅要通过实物引导学生从面、棱、顶点的视角来认知,更要帮助学生建立表象。教学中,笔者通过出示一个标准化的长方体,然后将这个长方体的棱一条条地擦去,引导学生借助表象记忆进行想象。这个过程,既是深化表象记忆的过程,也是依托记忆表象进行想象的过程。比如,笔者还通过给定规格的长方体、正方体,让学生猜想这种长方体和正方体可能是现实生活中的哪一种长方体、正方体实物。这种借助表象的记忆,能深化学生的感受与体验。学生逐步摆脱了具体的实物,而抽象出了数学意义上的长方体、正方体,对长方体的面、棱和顶点的特征的认识得以深化。表象记忆,能够有效地发展学生的空间观念。
在数学教学中,教师一般可以通过观察、操作等活动深化学生的记忆。研究表明,只有当学生在具身认知中,学生的观察经验、操作经验才能提升为表象,才能对表象进行有效的识记、保持和恢复。通过表象记忆,逐步引导学生从数字记忆向符号记忆转变、从形象记忆向抽象记忆转变、从无意识记忆向有意识记忆转变。
三、研究想象规律,注重想象认知
所谓“想象”,是指“一个人对头脑中已有表象进行加工改造、创造新形象的过程”。想象是学生认知的重要一环。著名科学家爱因斯坦认为,“提出问题比解决问题更为重要,……因为提出问题需要有想象力”。小学生的想象不仅包含再造想象,而且包括创造想象。想象蕴含着学生创新思维的种子。呵护学生想象,催生学生想象,引导学生想象是数学教学的应有之义。
比如教学《圆的面积》(苏教版五年级下册)这部分内容,笔者不仅引导学生操作,将圆剪拼成一个近似的平行四边形,而且引导学生进行极限想象:如果我们将圆平均分的份数逐步增多,比如平均分成64份、128份、256份……,最后,近似的平行四边形演化成什么图形?正是通过想象,催生了学生的想象认知:圆完全成了长方形,长方形的长是圆周长的一半,宽是圆的半径。不仅如此,有学生更加大胆地发挥猜想:可以用剪刀,将圆沿着半径剪开,然后将圆的周长拉直,圆就演变成了一个三角形。这个三角形的底相当于圆的周长,三角形的高相当于圆的半径,三角形的面积就是圆的面积。正是“化曲为直”的极限想象,让学生对圆的面积的推导独辟蹊径,形成了创新的见解。这样的一种富有个性化的想象认知,能够迸发出新鲜的灵感。想象性认知较之于教师引导下的学生感性认知、知性认知更为深刻、更富生命力。
丰富的、多元化的想象,不仅是学生数学认知的载体和媒介,更能延伸、拓展学生的认知视角。如果说,表象认知让学生抵达了现实的认知边界,那么,想象认知就能让学生抵达可能性的认知边界。作为教师,要深入研究学生的想象规律,充分运用学生的想象规律。通过想象认知,可以帮助学生打开认知通道,让学生的认知向四面八方漫溯。
四、研究思维规律,注重理性认知
学生的数学认知是一个从感性到知性、从知性到理性、最后抵达智性的过程。在这个过程中,思维决定着学生认知的品质。作为教师,要研究学生的思维规律。一般来说,小学生的思维往往以直观动作思维、具体形象思维为主,逐步过渡到抽象逻辑思维。因此,教学中,教师既要向学生提供感性材料,又要引导学生超越感性材料,达到对数学知识的理性化的本质性认知。
研究学生的思维规律,注重学生的理性认知,既要引导学生经历“横向数学化”学习的过程,又要引导学生经历“纵向数学化”学习过程。横向数学化,主要借助学生的感性思维;而纵向数学化,主要借助学生的理性思维。比如教学《分数的初步认识(一)》(苏教版三年级上册),笔者给学生提供了丰富的材料,引导学生进行具身化操作。让学生将一张长方形纸、一张正方形纸、一张圆形纸对折,平均分成两份,并且涂色其中的一份,进而认识了“1/2”,这是一个以感性思维为支撑的认知。在此基础上,引导学生反思:为什么涂色部分的图形的形状、大小都不相同,但却都表示“1/2”呢?如此,學生就会舍弃图形的形状和大小等外在的、非本质性的属性,而将思维聚焦到平均分的份数和表示的份数上来。教学中,教师要激发学生的思维冲突,构建思维张力。通过创设学生数学学习的思维场,引导学生分享思维流,从而不断提升学生的数学思维品质。
研究学生的思维规律,教师要遵循学生从感性到理性、从形象到抽象、从浅表到深入的循序渐进的认知过程。因此,学生的数学学习应当多一些具象,多一份创造,多一些自我主张。循着学生的认知规律、认知特点,引导学生向着知识的本质、思想的深处进发。通过趣味认知、表象认知、想象认知和理性认知,不断提升学生的认知力、学习力、实践力,发展学生的数学核心素养!