巧设挑战性学习任务，助力学生数学进阶

顾燕

[摘 要]在小学数学教学中，挑战性学习任务是增强学生学习兴趣与自主探究能力的有效途径，它往往以问题为驱动，激发学生的挑战心理，从而促使学生主动学习、探究创造，最终实现学生思维与技能的高阶发展。教师可从注重理解、转变方式、开拓思维、小组合作等方面来巧妙设计挑战性学习任务，以此促进学生数学核心素养的提升，加强课堂教学效果。

[关键词]小学数学;挑战性学习任务;数学素养

[中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068（2022）05-0093-03

小学生数学核心素养的形成，主要依赖于课堂教学。然而在一些数学课堂中，学生的学习仅停留在表面，课堂没有挑战性，缺乏需要深度思考和探究的问题，师生之间的互动也比较单一、低效。如何才能使学生在课堂中真正处于主体地位，实现学习的进阶呢？笔者认为教师应重视挑战性学习任务的设计。

挑战性学习任务，是指教师围绕教学内容设计的具有挑战性的学习材料。学生根据这些材料自主进行探究性学习，可以实现学习能力和核心素养的提升。设计挑战性学习任务，不仅能提高学生的学习热情，还能让学生在挑战自我中不断发掘自身的潜力，提高自主探究学习的能力，促进思维与学习能力的发展。

一、注重理解：从“技能掌握”到“意义理解”

在设计挑战性学习任务时，教师不仅要重视学生对数学技能的掌握情况，更要关注学生对数学概念本质意义的理解。因此，教师要善于利用各类学习材料，并通过变化这些材料，使数学知识展现出新的、多样化的形式，让学生能够在具有创新性的情境的辅助下更好地完成学习任务。值得注意的是，这些变化不是改变知识本质，而是改变其表现形式，但这些形式上的变化非常有助于学生真正理解数学概念的意义。

例如，在教学“分数的初步认识”时，一些教师通常等学生对分数有了基本的了解后就出示一道习题：“请同学们根据分数给图1中对应的图形涂色。”

这道习题可以有效检验学生的学习情况，也能帮助学生有效巩固知识，但学生只需明白如何一一对应即可解决这类题，很少会出错，因而这类习题练习多了也只等同于技能训练，并不能让学生对分数的意义有更加深入的思考和理解。因此，笔者设计了挑战性学习任务，对该题的形式进行了改造（如图2），使之更具有挑战性以及层次感。

认真审题可以发现，这道题分为了四个层次。第一层次，让学生找到与分数1/6、2/5、2/4、1/8、1/10对应的图形，这是比较基础的训练，大部分学生都能做对。第二层次，因为图形比分数多，所以需要学生思考题中哪些图形可能是表示同一个分数的，以此来进一步巩固学生对分数的本质意义的理解和掌握。第三层次，需要学生再次思考图形⑥与图形⑦没有被涂上颜色的原因是没有对应的分数。第四层次，让学生发散思维思考这些图形中是否有图形可以表示分数[12]，如果有是哪些。这样就能让学生有参与感，让学生更加全身心地投入挑战性学习任务中，从而深化学生对分数意义的理解，也促进学生巩固所学知识，从基本的技能训练发展为深层的意义理解。

可见，就意义理解而言，教师要基于学生的基本认知情况，设置一些具有挑战性的学习任务。具有挑战性首先就表明需要学生打破原有认知的束缚，进行创造性的思考;其次，也表明其難度在学生的可接受范围之内，也就是说学生“跳一跳”是可以摘到桃子的;最后，挑战性也是对学生认知发展的一个新解读，能让学生对意义的理解有新的进阶。

二、转变方式：从“听中学”到“做中学”

小学数学教学最常用的模式就是“教师问，学生答”，导致学生往往只能在听中学，没有占据学习的主体地位，缺少提出疑问和进行自主探究的机会，时间久了，学生自然就失去了自主思考和探究的意识与欲望。美国著名的教育家杜威认为，“做中学”是一种非常有效的学习方式，比“听中学”更有教学价值。而挑战性学习任务则能够改变传统“听中学”的教学模式，让学生真正获得学习的主体地位，积极地投入学习中，自发地思考和探究数学知识，理解数学知识的本质，收获“做中学”的高效学习效果，实现数学核心素养的有效提升。

例如，在教学“年、月、日”时，一些教师比较习惯通过问答的方式来让学生认识年、月、日，并将学生的回答写在黑板上。由于与年、月、日相关的知识点比较多且较为零散，学生不仅要了解大月与小月的区别，还要知道什么是平年和闰年，以及掌握年与月、月与日之间的换算关系等，单纯的问答方式只能将学生知道的知识呈现出来，却无法引起学生的自主思考，学生的思维也就不能从浅层次向深层次发展。怎样才能更好地将这些知识点融合在一起，让学生对年、月、日的知识产生思考和探究的兴趣呢？教师不妨将年、月、日的相关知识融入需要解决的问题中来设计挑战性学习任务。比如，设计问题“小明每天会吃一粒维生素C，每瓶维生素C有30粒，请问一瓶维生素C够小明吃一个月吗？”，并发给学生一份写有2022年12个月每月所对应的天数的任务单，同时，让学生记录：1月一共有31天，吃完一瓶维生素C后还少1粒，可以画一个“△”表示;2月只有28天，吃了一个月后一瓶维生素C还剩2粒，可以画两个“×”表示……让学生根据日历将小明一年中每个月吃维生素C的情况表示出来，并仔细观察哪些月一瓶维生素C足够吃，哪些月不够吃。正是通过这个具有挑战性的学习任务的引导，有效激起了学生的探究欲。学生利用数形结合的方法，不仅能在自主探究中对所有涉及的知识进行有效整合，还能加深对相关知识点的理解，收获“做中学”的高效学习。

学生的动手能力弱在某种程度上会限制他们的发展。教师要尽可能地设置操作性活动，激发学生多方面的思维，让学生主动接受挑战性任务。

三、开拓思维：从“单一定向”到“多元发散”

在小学数学教学中，教师不仅要了解学生对已学知识的掌握情况，还要注重学生对未学知识的学习兴趣。这就需要教师设计挑战性学习任务来引导学生发散思维，打破固有的思维模式与认知结构。挑战性学习任务一般都具有非常规性、多元化的特征，也就是说学生在见到问题时并不能立刻做出来，而是需要进行一定的思考、实验和操作，从多角度进行探究才能解决。通过完成挑战性学习任务，学生不仅能培养自主思考能力，还能发散思维，促进自身对问题的认识从单一走向多元，获得更加丰富的学习体验，有效提升数学学习能力。

例如，在教学“平行四边形的面积”时，一些教师通常会下意识地给学生降低思维难度。比如，在正式教学前，让学生复习长方形的面积知识、将不规则图形转化成规则图形等，学生自然就会很顺利、快速地推导出平行四边形的面积计算方法。但这样的教学方法不但不利于学生的思维发散，反而会使学生产生思维定式。教师可以设计挑战性学习任务，拆掉为学生搭建的思维台阶，引导学生进行自主探究。

比如，笔者直接在课件中展示一个平行四边形的花圃，引导学生用自己的方式来计算这个花圃的面积。这样一来，学生就会充分调动自己的认知经验，自主进行思考和探究。有的学生将这个平行四边形放到方格图中进行研究，有的学生将平行四边形分割成两个三角形与一个长方形，再将两个三角形拼成一个长方形，思维方式多种多样。虽然学生在这个过程中遇到了一些问题和困难，但这些都是非常宝贵的经验。学生经历了思考、探究、质疑、解惑等过程后，自然就会对平行四边形的面积计算方法有更加深刻的认知和感悟。

教师正是通过设计挑战性学习任务，引导学生从单一性思维转向多元化思维，启发学生进行更有深度的思考和探究，从而发展学生的发散性思维，提升学生数学学习的综合能力和数学核心素养。要让学生数学进阶，设置挑战性任务是一个重要的路径。教学中，教师要拓展学生的思维方式，给他们更多空间，激发他们多维度的思考。

四、合作小组：从“被动接收”到“主动学习”

在传统的小学数学课堂中，教师通常扮演主导者的角色，学生只是被动地学习，这样就不利于学生发展自主学习的能力。教师不妨打破原有模式，将学习的主动权还给学生，并依据学生的综合情况，设计小组挑战性学习任务，让学生在合作中学会更好地参与和解决挑战性问题，从而获得思维的延伸，懂得团队协作的重要性，促进自身学习能力的发展。

例如，在教学“垂线与平行线”时，笔者设计需要合作完成的挑战性学习任务来推进教学。首先，笔者引导学生自主组成合作小组，共同面对接下来的学习挑战。其次，笔者利用多媒体设备向学生展示一些线段、直线以及射线等，让学生一起观察它们的特点，并要求学生观察完后小组讨论和分析以下问题：（1）线段、直线和射线分别具备哪些特点？（2）生活中有哪些事物与线段、直线、射线相似？学生在解决第一个挑战性问题时进行交流、讨论，最终达成统一的意见，概括出了线段、直线以及射线的特点。在完成第二个挑战性问题时，学生首先根据书本上的知识进一步加深对线段、直线和射线的认识，并分工进行探究，有学生专门研究生活中的线段，有學生专门研究生活中的直线，还有学生研究生活中的射线，分工明确，最终合作得出挑战任务的结果：生活中，筷子、铅笔可以看成线段，无限延伸的马路、河流可以看成直线，而手电筒、射灯的光束则可以看成射线……通过小组合作完成挑战性学习任务，学生不仅对知识有了更加深入和全面的认识，还有效发展了创新思维，形成了良好的团队协作精神，提升了自主学习的能力。可以清晰地看出，合作是促进学生认知进阶与思维进阶的有效方式，在合作的过程中，每个学生的能力都得到了最大化的发展，这也促进了挑战性任务的完成。可见，在教学的过程中，教师要创设能让学生合作的话题，给他们合作学习的空间，让学生的能力进阶在合作中悄然完成。

五、综合实践：从“书本知识”到“实践运用”

学生学习数学的过程其实就是一个不断进阶的过程，也是不断突破自我的过程。教师创设一定的实践活动能促进学生思维方式的转变，能让他们将书本的知识运用在具体的实践中，进而走向深度学习。当前的小学数学教学，学生参与社会实践的机会较少，学生获得的大多是书本上的知识，他们需要在实践中获得更多的体验，进而激发深层次的思考。

在教学“24时计时法”时，如果教师直接讲解知识，学生对新知识的认识就不深刻，从而在运用时容易出错。因此，笔者设置了适当的社会实践活动，让学生走出教室，去观察、调查、发现、记录生活中有哪些地方存在着24时计时法，再进一步思考其中的一些规律。学生发现火车票、汽车票上面的时刻使用了24时计时法，学生还通过咨询父母知道了电视屏幕上的时间也使用了24时计时法。为了让学生进一步研究，笔者引导学生思考中国什么时候开始使用24时计时法。学生发现宋代以后每个时辰又细分为“初”和“正”两部分，那时候的“子初”其实就是 23：00。教师指导下的实践活动能让学生从生活、文化等多个角度感知新知。这些挑战性学习任务使学生对新知有了深刻的认识。

总之，挑战性学习任务是教师推动学生不断学习、不断进阶的好帮手。学生在挑战性学习任务的驱动下，不断挑战自我，发挥自己的潜能，从被动学习者变为知识的主动探究者，最终提升自身数学核心素养。教师要认真研究挑战性学习任务的设计策略，从学生认知水平出发，设计适合学生的、能有效开拓学生思维的挑战性学习任务，提高课堂教学的效率与质量。

（责编 杨偲培）