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例谈小学数学结构化教学

2023-08-23谢伟海

小学教学参考(综合) 2023年5期
关键词:结构化整合数学教学

谢伟海

[摘 要]结构化教学追求学生学习的生长性、生发性、生成性。數学课堂中,教师通过整合学习材料、关注生成建构、注重学习检测等策略进行结构化教学,既有利于学生理解所学的知识,触及数学知识本质,又能使学生的思维向纵深处漫溯,让学生的数学学习真正发生,实现提升学生数学核心素养的目标。

[关键词]数学教学;结构化;整合;检测

[中图分类号] G623.5[文献标识码] A[文章编号] 1007-9068(2023)15-0035-03

结构化教学是根据知识的形成规律和学生的认知发展规律,沟通其元素间的联系,将其转化为学生认知结构的教学方法。课堂上进行结构化教学,需要结构化思维的深度参与。所谓结构化思维,是指以探寻事物结构为目标,积极建构事物组成部分之间的关联,以得出事物发展的一般规律的思维方法。在数学课堂中进行结构化教学,可以学习内容、方式、过程等的转变,帮助学生沟通数学知识之间的内在联系,避免知识碎片化等现象产生,有利于培养学生的数学学力,提升学生的数学核心素养。

一、整合学习材料,实现教学内容结构化

教学内容结构化是提升结构化教学质量的保证。在课堂中开展结构化教学,教师要依据学科特点和学生实际,引领学生对所学的材料进行整合,设计出可以促进学生结构化思维发展的教学内容。

1.注重单元整合,确定教学内容

小学数学教材中每个单元的内容都彼此关联,教师要对数学单元内容进行整合,沿着一条主线展开教学,这样可直指本单元的核心内容,把结构化教学的目标落到实处。如教学“多边形的面积”时,教师就可以以面积公式的推导为教学主线,以三角形、平行四边形和梯形的面积为主要教学内容,引导学生经历结构化的学习过程,通过面积公式的转化,帮助学生建构结构化的知识脉络体系(见图1)。这样从单元整体出发,引领学生对单元内容进行整合,能促进学生对知识的理解与迁移,这是结构化教学的灵魂,具有统领性及迁移性等特点。同时,依据这条教学主线,结合学生的实际学习情况对其进行课时安排,可以使学生对多边形面积公式的推导过程更加顺利,提高学生的学习质量。

2.注重横纵向整合,确定教学内容

数学教材中的各个知识内容是按照由易到难、螺旋上升的特点进行编排的,教师注重对学生学习内容的横向和纵向整合,可以帮助学生形成结构化的知识脉络体系,深化学生对所学知识的理解。所谓横向整合,指把数学学习内容横向关联,加深学生对数学知识的理解。如教学“时、分、秒的认识”时,可以把它与“年、月、日的认识”进行跨单元统整,帮助学生理解时间的长度,能合理地对时间进行规划安排。这样可以让学生获得对时间的整体认知,知道时间不仅包括一天之内的时、分、秒,还包括以年、月、日为单位的时间,有助于学生大数学学习观的形成。所谓纵向整合,指把具体概念下具有从属关系的知识概念整合起来,形成纵向知识结构。这样可以深化学生对数学概念内涵与外延的理解,帮助学生迭代认知结构。如教学“百分数的认识”时,教师从整数、分数、小数、百分数这四个内容帮助学生建立对数的认知,使学生对小学阶段学过的各种数的特点有深刻了解。在数学教学中,教师应基于教学需要对单元内容进行横向和纵向的整合,并以此来确定教学内容,引领学生的数学学习不断深入。

3.注重板块领域整合,确定教学内容

数学各个知识板块都有自己的领域,教师打破领域边界,引领学生融会贯通地进行数学学习,有助于实现结构化教学的目标。除了以课程视角实施结构化教学,打破单元内部的壁垒,将分散的内容整合起来,也是实施结构化教学的有效途径。以“20以内的进位加法”的教学为例,9加几的计算需要好几个课时进行教学,教师教学时就可以打破课时的边界,把9加几的算法整合起来进行教学。这样可以帮助学生形成完整的9加几的认知结构,夯实学生的计算基础。数学教学中,教师要善于打破单元内部的壁垒,以结构化教学的视角对单元内容进行整合,引导学生发现知识的共性特点,促进学生知识脉络体系的形成,提升学生的学习质量。

二、关注生成建构,实现教学过程结构化

数学结构化教学要注重对教学过程的整体推进,梯度落实,引导学生经历“理解→重构→呈现”的结构化思维过程,深化学生对所学知识的理解,实现教学过程结构化。因此,教师要根据实际情况,采取适合的方法来推进学生的结构化学习进程,把结构化教学的目标落到实处。

1.创设问题情境,扩大思维空间

数学教学中,教师可以先提出核心问题,以此对学习内容进行结构化处理;再根据课堂的动态生成,不断调整问题的指向,形成具有逻辑关系结构的“问题串”,引导学生经历“是什么”“为什么”“还可以怎样”的思考过程,以有效实施结构化教学。如教学“质量单位”时,教师可以通过以下“问题串”来创设问题情境,引导学生感受质量的核心要素,理解质量的本质。

问题(1):亲自用手掂一掂生活中常用物品的重量,如一袋洗衣粉、一袋面粉、一袋盐等。

问题(2):估量一下自己书包里装的物品有多重,先掂一掂,再称一称,并把自己的称重过程与同学交流。

问题(3):教师示范称重,学生仔细观察,称重后让学生说一说自己的称重方法与老师的有什么不同。

问题(4):说说生活中还有哪些称重的方法。

上述“问题串”由浅入深,通过掂一掂、称一称等操作活动,以及学生称重方法与教师称重方法的对比,帮助学生构建“数+单位”的结构化认知。通过实践探究,学生明白了单位克与千克是重量的度量标准,获得了对质量单位的深刻认知。数学教学中,教师在进行“问题串”的设计时,要善于借助结构化问题来扩大学生的思维空间,并随着学生回答问题的情况及时对问题进行调整,帮助学生感知问题的逻辑结构特点,促进结构化教学目标的落实。

2.搭建学习支架,建立知识结构

在实施结构化教学中,教师要依据教学内容的难易程度及学生的认知规律,为学生搭建学习支架,引导学生站在整体的视角建立完整的知识结构。如教学“长方形的面积计算”时,教师呈现下面四种计算长方形面积的方法(见图2)。

其中,方法(1)是结合面积与面积单位的概念提出的;方法(2)则是在方法(1)的基础上,对长方形面积计算方法的深化,从测量出长方形的长与宽提出的。这样,四种方法由易到难,体现度量的思想方法,帮助学生建立了计算长方形面积的数学模型。在数学学习过程中,学生对知识的掌握并不完整、系统,教师依据数学知识的特点为学生搭建相应的学习支架,可以有效降低学生的学习难度,帮助学生形成对所学知识的结构化认知,提升学生的学习质量。

3.动态建构新知,助推思维进阶

实施结构化教学,不仅要关注学生结构化知识的构建情况,还要时刻关注学生结构化学习的过程,通过求同、求展、求联思辨等形式,帮助学生实现数学认知的动态建构。仍以上述“长方形的面积计算”的教学为例,在提供了四种方法支架后,教师让学生说说这四种方法有什么不同。经过讨论交流,学生发现不论怎么求长方形的面积,不变的是长与宽相乘。这样就帮助学生建立了计算长方形面积(长乘宽)的数学模型,实现了长方形面积由度量到计算的结构化认知。当学生有了对长方形面积计算方法的结构化认知以后,教师就可以提出“求平行四边形的面积也能采用这种先度量后计算的方法吗?理由是什么?”的问题,使学生明白长方形与平行四边形的不同之处,为学生推导平行四边形的面积公式奠定基础。课堂教学是一个动态发展的过程,教师注重对学生所学知识的动态建构,可以促进学生思维进阶,让学生的数学学习真正发生。

4.注重动手实践,强化认知结构

动手实践的关键在于激活思维,所以教师引导学生探究时既要把握知识的联系点,又要把握思维的关联点;同时,还要结合相关内容、策略的分析与比较,深化学生对所学知识的理解,促进学生结构化思维的形成。以“圆的认识”的教学为例,教师先通过创设问题情境,使学生对圆的各部分知识有初步的了解,再让学生四人为一组,测量出圆形物体的周长和直径(力求精确),然后引导学生借助数据探究圆的周长与直径之间的关系。学生发现测量的数据越精确,圆的周长与直径之间的比值也就越准确。这样教学使学生对圆的周长与直径的认识更加深刻,为接下来学习圆的面积计算奠定了基础。课堂上,教师引导学生动手实践,有助于学生获得新知,在做思共生中实现结构化教学的目标。

三、注重学习检测,实现教学评价结构化

在数学课堂实施结构化教学,教师不仅要关注学生知识获得及思维发展的情况,还要注重对学生结构化学习过程的检测与评价,帮助学生夯实知识基础,提升学生的数学学习能力。

1.设计表现性任务

实施结构化教学,教师可设计促进学生思维发展的表现性学习任务,以深化学生对所学知识的理解,促进认知结构的形成。如教学“分数的基本性质”时,教师开展操作观察活动,让学生直观理解“一个分数的分子与分母同时扩大和缩小相同的倍数以后,这些分数的大小相等”的结论。为了深化学生的认知,教师出示表现性任务:“同学们还记得商不变的规律吗?小数的基本性质对学习分数的基本性质有哪些借鉴之处?”通过这样的比较,引起学生的结构化反思,促进学生结构化思维的发展。在结构化教学中,教师从教学内容特点出发,通过表现性任务,对学生的学习过程进行评价,使学生真正理解所学的数学知识。

2.找准评价时机

找准评价时机是提升教学有效性的保证。数学课堂中,教师根据“生成建构—类比—迁移”的路径设计结构化学习内容,依据学生的学习情况预设教学干预点,并及时找准时机对学生进行评价,有助于实现结构化教学的目标,让课堂教学更加有效。如教学“运算律”时,教师以“感知特征—形成猜想—归纳概括—反思完善”的路徑,引导学生经历运算律由具体到抽象的过程,帮助学生建立完善的结构化学习体系,促进学生数学结构化思维的形成与发展。虽然学生对运算律已有了结构化认知,但在实际教学中,教师也要注重对学生学习过程的灵活调控,及时干预。如教学“加法交换律”时,在解决问题的过程中,有学生提出运用减法交换律的设想。教师让学生依据自己的猜想,通过具体例子来验证,发现不是所有的运算律都是互通的,而是要经过猜想并通过具体的结果来验证的。这样教学,既有学生结构化思维的参与,又有教师的随时调控、及时评价,顺利实现结构化教学的目标。

3.制订评价体系

在对学生评价时,教师要注重对学生的思维过程进行评价,以推动学生结构化思维的形成与发展。如小学阶段,学生主要学习了厘米和米、分米和毫米、千米等长度单位,教学“量与计量”时,教师可结合这些计量单位帮助学生建立结构化的概念认知。在学生获得对这些度量单位结构化认知的基础上,教师从度量单位、度量方法、度量结果等方面,为学生制订完善的评价体系。这样就把学生所学的知识串联起来,优化学生的学习方式,促进学生结构化思维的发展。

综上所述,在数学教学中,实施结构化教学既可以帮助学生形成系统化的知识网络,避免知识碎片化等现象的产生,又能培养学生的结构化思维,使学生会运用结构化思维分析与解决问题,实现学习质量的提升。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 钟旻琦.对“小学数学单元整体结构化教学促深度学习”的思考[J].云南教育(小学教师),2022(Z1):21-22.

[2] 王洪涛.结构化:让学生的数学学习走向深度[J].数学教学通讯,2022(7):12-13.

[3] 康奇妙.基于核心素养下的小学数学结构化教学策略[J].新教师,2022(5):81-82.

[4] 朱红霞.“结构化”关照下的小学数学教学转型[J].数学教学通讯,2022(16):50-51.

(责编 杜 华)

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