结构化思维培养的教学策略探究
2022-06-27王生怀
王生怀
近几年来,随着社会科学的发展,素质教育成为当下所风行的基础教育,数学作为其中的主要科目之一,其教学发展对未来的社会建设有着不可磨灭的作用。小学作为学生的思维启蒙阶段,从教学中培养他们基础的思维方式是最有效的手段之一,结构化思维在一定程度上不仅能帮助学生解决目前数学学习中存在的问题,还能有效实现学生对知识的串联迁移,形成有机完整的结构化思维框架,为未来的数学学习奠定良好的思维基础。
一、结构化思维的基本概述
结构化思维最早是麦肯锡在《金字塔原理》中总结提炼出的商业人士解决难题的一种简单方法,随着时代的发展,结构化思维有了更严格的定义,它指一个人在面对工作任务或难题时能从多个侧面进行思考,深刻分析导致问题出现的原因,系统制定行动解决方案,并采取恰当的手段使工作高效开展。在教育领域中,结构化思维又有其更明确的定义,即以事物的结构为思考对象,来引导学生思维、表达和解决问题的一种思维形式和思考方法。
结构化思维所表现出来的方法结构一般是两种:(1)自下而上,主要适用于面对大量的教学内容和信息,并且信息之间存在某种确定的关系,需要借助这种关系搭建框架时,方法有头脑风暴、连线分组、提炼结构、观点补充等;(2)自上而下,其思考方式是“先总结,后发散”,根据教学主题,建立一个框架,再将已有或搜寻到的信息和解决方案放入框架中。一般结构化思维在实际的操作应用中,尽可能将两种方法结构整理融合在一起使用。
二、小学数学培养结构化思维的重要意义
结构化思维是顶层思维,其在小学数学教学中的重要性不言而喻。首先,从学生方面来看,在新课改后,小学数学教学更注重思维实践应用,数学中的每个知识点之间都是有关联的,不是独立存在的,结构化思维的培养能帮助学生整体把握数学知识的结构框架,使他们直观形象地感受到知识点之间的串联和迁移,从而理解得更清、掌握得更深,同时还能帮助学生养成从多个方面系统全面分析问题、解决问题的良好習惯和能力。其次,从教师方面来看,结构化思维的培养运用可以帮助教师把小学数学教学中零散、碎片化的知识归纳整合在一起,为学生数学的理解学习和复习巩固提供良好的参考和指引,并且结构化思维也有助于教师制订科学合理的教学计划,为优化教学效果、提高教学质量做好充足的准备。总之,在小学数学教学中培养结构化思维是好处多多,既能提升学生的核心数学素养和思维创新能力,也能推动小学数学教学的全面发展。
三、小学数学培养结构化思维的有效教学策略
(一)重视概念理解,搭建结构化思维地基
概念是反映客观抽象事物本质特征的思维形式,从小学数学教学的角度观察,概念就是学生理解数学知识的根本前提和培养数学能力的体系基石,但是,由以往的小学数学教学情况和效果来看,概念教学这一部分存在一定的弊端,因为我国所编写的小学数学教材中并没有明确给出概念的逻辑语言定义,大多是借助数字、案例、图形来描述和解释的,这也就导致部分教师以结论为重点,忽略了概念形成的过程,让学生对概念的理解只停留在表面上,无法深入掌握概念的内涵,同时还存在部分教师过于注重课本,照本宣科地读概念,学生没有实践应用概念,使学生出现“课上听得懂,课下不会做”的现象。这种种问题直接或间接地影响到了小学数学结构化思维的培养,因此,小学数学教师要对概念教学予以高度重视,从概念的引入、抽象、深化三个方面为搭建结构化思维地基发挥决定性作用。
例如,在北师大版六年级上册“百分数”的教学中,教师可以充分借助教材中的插图事例来引入“增加百分之几”或“减少百分之几”的概念,先让学生在感知的基础上对百分数意义有一定的认识和理解,再通过让学生思考“比一个数增加百分之几的数”或“比一个数减少百分之几的数”的问题,帮助学生从概念中抽象出其本质属性,加强对概念的感知,最后教师可以利用有关百分数的生活实际问题帮助学生完成对概念从具体到抽象、抽象到一般、一般到个体的巩固和深化。
(二)揭示内在关联,整合结构化思维核心
从小学数学的教学内容来看,每一个年级、每一个上下册中的知识点都是存在一定内在关联的。小学数学教师以往的教学习惯是重视单个知识点的教学,忽略了不同章节之间内容的整体关联,长期如此,容易导致学生在分析解决数学问题时以偏概全,察觉不到题中所隐藏的条件,从而出现主观片面性的错误。因此,教师培养结构化思维的第二步是揭示课本教材中知识点之间的内在关联,帮助学生将所学习到的知识点转为属于自己的认知结构体系,并通过引导学生归纳整合内容之间的串联关系,为学生的结构化思维培养形成一个完整的有机核心。
以北师大版五年级上册的“倍数与因数”的教学为例,教师可以借助一道类比推理题来对学生进行知识引导,如观察下面所学习过的算式的特点,然后进行分类,如12÷2=6、8÷3=2…2、30÷6=5、19÷7=2…5、9÷5=1.8、26÷8=3.25、20÷10=2、21÷21=1、63÷9=7。通过这道题的思考和解决,学生可以明显发现倍数与因数之间是存在一定关联的,即两者之间的关系是倍数关系,不能单独存在,由此学生能够深刻地理解倍数与因数的意义,掌握求一个数的倍数与因数的方法,以及学会利用因数与倍数的特征去发现一个数的倍数与因数中最大、最小的数。
(三)加强知识迁移,发展结构化思维深度
知识迁移是指利用新旧知识之间的联系,启发学生进行新旧知识对照,由旧知识去思考、领会新知识,小学数学教材中所编写的知识点大多是零散、碎片化的,学习既然作为一个连续的过程,学生对小学数学的学习可以从已经具有的知识经验和认识结构以及所获得的动作技能、习惯态度等基础上再进行,这样对提高学生数学能力有着直接的促进作用。因此,小学数学教师在进一步拓展学生的结构化思维深度过程中,可以借助教学中新旧知识之间的比较,利用顺向迁移、逆向迁移、正迁移、负迁移、水平迁移和垂直迁移等多种类型来实现知识之间的迁移,加强结构化思维的培养程度。
在教学北师大版五年级上册“组合图形的面积”之前,学生在以前已经认识学习过一些基本的数学图形,如三角形、长方形、正方形、圆等,在进行本节课的教学时,教师就可以灵活利用新旧知识的迁移讲解如何求组合图形的面积。如教师可以先带领学生复习基本图形的面积公式,再以课本上的例题为主,引导学生直观观察组合图形,思考这个组合图形是由哪几个基本图形所构成的,从而理解到组合图形的面积是其分割下来的基本图形面积之和。
(四)开展变式教学,实践结构化思维应用
新课改前,由于受到传统教学模式和应试教学理念的限制,小学数学教学的实践应用往往只局限于狭窄的课本知识领域中,这既影响学生的数学学习、教师的教学发展,还不符合素质教育的基本内涵,对此,新课程标准指出,“数学教学的方法要不断地改进、创新”。变式教学是由此产生的一种新型教学方法,是让教师有目的、有计划地在学生对知识和技能有初步理解和掌握后,通过进一步引导和深化,帮助学生在学习中学会运用课本知识融会贯通、举一反三。变式教学方法的应用对培养学生的结构化思维起着关键、决定性的作用,借助其能促进学生学习的主动性、培养学生学习的创新精神以及增强学生思维深刻性的优点,完美实现学生对结构化思维的实践应用,因此,在培养结构化思维的过程中,小学教师要借助多元化的变式教学,帮助学生深入探究结构化思维的实践以及其在日常生活中的应用。
1.创设教学情境
在教学北师大版一年级下册“加与减(一)”章节中“美丽的田园”时,教师可以通过给学生创设相符合的教学情境来帮助学生巩固20以内加减法的计算。如教师先让学生数一数图中各个小动物的个数,然后让学生自告奋勇地来扮演图中所出现的小动物,自己口头出题,让他们玩加人、减人的游戏。这种情境不仅可以极大程度地激发学生的学习兴趣和主动性,还能培养学生有条理地思考问题的习惯以及提升学生20以内加减法计算的正确率与熟练度。
2.联系实际生活
例如,在教学北师大版三年级下册“图形的运动”时,对于第一节的“轴对称”教学,教师可以联系生活中的一些具体物体,如剪刀、眼镜、黑板、书本、剪纸等,让学生认识轴对称图形,体会物体图形的对称美,并掌握轴对称图形的基本特点。面对第二节图形的平移和旋转这两大运动,教师可以通过列举生活中常见的平移与旋转现象来给学生讲解平移和旋转的基本原理,如升国旗、滑滑梯、拉抽屉等平移现象,旋转木马、摩天轮、风车等旋转现象。
总而言之,结构化思维作为小学数学教学培养的重点目标,它对学生未来的数学学习和发展具有至关重要的作用。教师在培养学生结构化思维的过程中,要以教学内容和体系结构为主,从概念理解、内在关联、知识迁移、变式教学等方式出发,深入探究结构化思维的培养策略,帮助学生从浅易碎片化的数学学习向深層次结构化拓展延伸,并形成科学完整的结构化思维系统。