深度思考:引发学生的“深度学习”
2023-03-23寇会霞
寇会霞
[摘 要] 学生的数学学习是由“表层结构”向“深层结构”转变、跃迁的一个过程。问题是激发学生深度思考的载体,经验是夯实学生深度思考的储备,策略是提升学生深度思考的技术,建模是建立学生深度思考的平台。教师要给学生提供自主思考、合作思考、探究思考的机会,鼓励学生积极地质疑、反思、批判。深度思考,不仅能让学生的数学学习真正发生,而且能让学生的数学学习深度发生!
[关键词] 小学数学;深度思考;深度学习
深度学习是一种深度参与、深度思考、深度探究的学习。深度思考在深度学习中发挥着重要的作用。深度思考是一种对知识本质、关联等的多维度、通透性的思考。激发学生的深度思考、引导学生的深度思考、促进学生的深度思考,是数学教学的应有之义。深度思考,能提升学生的数学学习力,发展学生的数学核心素养。深度思考,不仅让学生的数学学习真正发生,而且让学生的数学学习深度发生。
一、问题:激发学生深度思考的载体
问题是数学的心脏,用问题来激发学生的数学思考是数学教学的应然之举。为了激发学生的深度思考,教师有必要对问题进行优化,将问题提炼、抽象、概括成关键问题、核心问题,让问题具有“问”的品质,让问题能引导学生进行思考和探究。在数学教学中,教师要由点及面地问、由浅入深地问、由表及里地问,从而让学生充分经历“数学化”的过程[1],让学生感受、体验、领略到数学思考的魅力。
比如教学“能被2、5整除的数的特征”这部分内容时,笔者首先通过“百数表”引导学生观察、思考:2的倍数有怎样的特征?5的倍数呢?通过深入观察,学生发现个位上是0、2、4、6、8的数是2的倍数,个位上是0、5的数是5的倍数。在此基础上,笔者引导学生聚焦核心问题进行思考:为什么2、5的倍数的特征只需要看个位?笔者引入“方格图”“方块图”等具体化、形象化的数学模型,引导学生观察、操作、思考,逐步让学生认识到:任何一个整数都是由几个一、几个十、几个百等组成的,而无论是几个十还是几个百、几个千等都是2的倍数,所以判断一个数是否是2的倍数,只需要看这个数的个位上的数。在此基础上,笔者又引导学生自行探究“5的倍数的特征”。这样的一种核心问题,直抵“数的倍数的特征”的本质深处,对于学生学习“3的倍数的特征”以及其他相关数的特征都具有重要的方法论意义和价值。
问题是激发学生深度思考的载体和媒介,同时也是驱动学生深度思考的引擎。在小学数学教学中,教师要强化问题对学生数学学习的引导、促发作用。通过问题引导,促进数学教学内容与教学过程的深度融合。问题能引发学生的深度思考,还能激发学生的创造力,助推学生数学核心素养的发展。
二、经验:夯实学生深度思考的储备
经验是学生数学学习的载体,也是学生深度思考的母体。没有一定的经验(包括生活经验、知识经验、学习经验等),学生的学习就无法展开。在深度思考中,学生会积极主动地调用自己已有的知识经验、认知经验等。应该说,最成功的教学是不仅善于调动学生的已有经验,还善于唤醒、激活、弘扬学生的潜在性经验。对于学生来说,其经验世界犹如一片深深的海洋,其显露出的经验则犹如海洋中的冰山一角[2]。
激发学生的深度思考,就是要将潜藏在学生脑海深处的经验唤醒。对学生来说,经验不仅仅是名词,还是动词,它是指学生经历的一个过程。教师不仅要激活学生的经验,而且要引导学生的经验,丰富学生的经验。比如教学“多边形的面积”这部分内容时,教师要夯实学生的转化经验。比如在引导学生学习“平行四边形的面积”时,要将“剪拼法”的转化经验作为重点;在引导学生学习“三角形的面积”时,要将“倍拼法”的转化经验作为重点,同时辅之以“剪拼法”的经验;在引导学生学习“梯形的面积”时,要将“分割法”的转化经验作为重点,同时引导学生积极迁移、巩固、应用“倍拼法”“剪拼法”的相关经验。通过这一单元的学习,学生可以形成三种方法的转化经验,即“剪拼法”“倍拼法”和“轉化法”。教学中,教师可以启发学生这样思考:图形的面积是怎样推导出来的?还可以怎样推导?你发现哪个图形的面积是推导这个图形面积的基础?通过思考,学生能积累转化的经验,同时,相关的转化经验又能促进学生展开更全面的思考。如学生发现新图形的面积可以转化成已经学过的所有图形的面积等。在这个过程中,教师还要将这三种方法进行比较,从而让学生洞察不同方法背后相同的转化思想,将“把未知转化为已知”“把陌生转化为熟悉”等作为一种高位知识,深深植入学生的心灵。如此,学生在后续学习其他相关图形的面积推导(如圆的面积)、学习立体图形的体积等相关知识时,就能积极、主动地调用自我的经验进行自主性、自能性的知识建构。
蓄积学生的数学学习经验,是激发学生深度思考的前提、条件。情境是学生数学高阶认知、思维发展的根基。在小学数学教学中,教师要善于激发学生的深度思考,帮助学生积累相关的数学学习经验。经验是学生思考的根基,也是学生知识建构的基础。教师要丰富学生的经验,扩充学生的经验,让经验能促进学生的数学学习。
三、策略:提升学生深度思考的技术
学生的深度思考不是盲目的,而是有着一定的技术的。在教学实践中,我们不难发现善于思考的学生总是掌握着一些思考的技术、方法等[3],而不善于思考的学生,其思考的技术相对贫乏。善于思考的学生能从表象深入内部,不善于思考的学生总是浮于知识的表面。在小学数学教学中,教师可以引导学生深度加工、精细加工,培养学生的抽象、推理、建模等的能力。教学中,教师要引导学生全面觉知,引导学生分析、综合,引导学生积极地内化思考的策略。
比如教学“分数的初步认识”这部分内容时,笔者给学生提供了丰富的材料,如半个苹果、半块饼等,让学生用语言进行表达。在此基础上,笔者引导学生动手操作,如将一张纸对折、将一张纸三折、将一张纸对折后再对折等。通过这样的操作,笔者引导学生用数学的语言来表征每一份,从而帮助学生建构“二分之一”“三分之一”等的分数概念。在此基础上,笔者引导学生观察分数,并尝试表达“分数的意义”“分数中的分子的意义”“分数中的分母的意义以及分数线的意义”。通过这样的教学方式,学生能积累相关的操作经验,进而形成思考的经验。比如学生在继续学习“几分之几”的时候,就能积极主动地思考:平均分成了几份?表示了这样的几份?而这就是“分数”的核心要义。在学习分数的简单加法时,学生也会借助“分母的意义”“分子的意义”等进行思考,从而自主建构起“同分母分数相加减”的法则。在数学教学中,教师不仅要着眼于当下的教学知识点,而且要着眼于知识线、知识块,同时在教学中融入和渗透相关的数学思考策略、思考方法、思考路径等。这样的融合和渗透了思考策略的数学教学,是一种有效且高效的数学教学。思考策略的融入和渗透,能促进学生数学学习的积极迁移,也能促进学生对数学知识的积极应用。
数学思考方法、思考策略是学生数学学习的重要组成部分。教师要引导学生总结相关的思考方法,促使学生对思考方法进行内化。学生的数学学习不仅仅是将相关的数学知识进行简单的应用,也不是简单的数学知识的再现,而是能积极主动地表征、展示和转化。有时候,教师要有意识地引导学生建立数学思考的模型,让他们的数学思考从表层走向深层。从某种意义上说,当学生能成功地激活、有效地提取相关的知识并建构起思考模型时,他们才算是展开了真正的富有深度性的思考。
四、建模:建立学生深度思考的平台
数学模型是对现实原型的一种抽象、概括和提炼,也是一种简化的数学表征方式。从某种意义上说,每一个数学知识点都是一个微型的数学模型。建构、夯实数学模型是教师教学的应有之义和应然之举。在小学数学教学中引导学生深度思考,有时候需要借助学生已有的知识模型。在数学建模的过程中,教师要引导学生积极主动地省察自我的数学学习活动,帮助学生积累数学基本活动经验、感悟数学基本思想方法。
在促进学生深度思考时,教师尤其要引导学生建立上位认知的数学模型。越是上位知识模型,越能砥砺学生的数学思维,深化学生的数学思考。比如教学“异分母分数加减法”这部分内容时,教师不仅要引导学生动手操作,而且要引导学生学会画图。通过操作、画图,学生可以自主探寻异分母分数加减法的计算方法。在多样化探索的基础上,笔者引导学生聚焦“通分法”,并追问通分的本质意义,帮助学生建构通分法的计算法则模型。在此基础上,笔者将学生已有的知识如“整数加减法”“小数加减法”等的计算法则引入其中,并引导学生回顾和比较这些法则,启发学生思考:这些计算法则有相同点吗?通过比较,学生深刻认识到尽管计算法则的表现形态不同,但其本质算理是相同的,即“都是将不同计数单位的数转化为相同计数单位的数”“只有计数单位相同的数才能直接相加减”,等等。在上位知识的模型建构中,学生的数学思考走向深入。这种思考,不仅仅是知识性的思考,还是一种方法论的思考。有了这样的一种方法论,学生在今后学习有理数加法、无理数加法以及实数加法时,就能对部分知识进行自主性建构。数学建模,为学生打造了一个深度思考的平台。在数学建模的过程中,学生积极主动地对已有的认知进行去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的提纯,不断地完善、修正自己不完备的认知,自觉地淘汰、摒弃之前落后的、过时的认知等。数学建模,让学生的数学思考不断进阶,并使其逐渐成为学生的一种自觉的行为。
数学思考是促进学生数学思维成长的关键,也是促使学生数学学习进阶的关键。利用数学模型引导学生深度思考,可以让学生的认知在数学思考中不断地跃迁,进而不断地刷新学生的自我认知。数学模型不仅仅是学生深度思考的手段,也是学生深度思考的动力。教师要围绕数学模型,引导和促进学生不断地思考,使学生在数学思考中不断刷新、不断发展、不断提升自我的认知力、思维力、记忆力、想象力等。
学生的数学学习可以看成是由“表层结构”向“深层结构”轉变、跃迁的一个过程。教学中,教师要激发学生的深度思考,给学生提供沟通联系、变式辨析的机会。深度思考是促进学生思维力生长的关键,也是促进学生提升学习力、发展数学核心素养的重要手段和方式。教师要为学生的数学学习提供自主思考、合作思考、探究思考的机会,鼓励学生积极地质疑、反思、批判,让学生勇于猜想、勇于探究,这也是促进学生深度思考的关键。只有促进学生的深度思考,才能引发学生的深度学习。
参考文献:
[1] 约翰.D.布兰思福特. 人是如何学习的:大脑、心理、经验及学校[M]. 程可拉,孙亚玲,王旭卿,译. 上海:华东师范大学出版社,2013.
[2] Eric Jensen,LeAnn Nickelsen. 深度学习的7种有力策略[M]. 温暖,译. 上海:华东师范大学出版社,2010.
[3] F.W.克罗恩. 教学论基础[M]. 李其龙,李家丽,徐斌艳,等,译. 北京:教育科学出版社,2005.