结构化教学:激活学生“结构化思维”潜质
2024-05-17丁程颖
丁程颖
[摘 要] 结构化思维是一种有序性的、本质性的、关联性的思维,通过结构化的认知构建能有效发展学生的迁移、应用能力。教师要对数学知识进行结构化解读,引导学生对数学知识开展结构化探究、整合、迁移,激活结构化思维的起点,架设结构化思维的支点,打通结构化思维的节点。
[关键词] 小学数学;结构化思维;深度學习;核心素养
美国学者布鲁纳说:“学习知识就是学习结构化,学习结构化就是学习事物是怎样互相关联的。”实践证明,结构化思维能有效发掘学生的思维潜质。在小学数学教学中,教师要引导学生开展结构化的思维,促进他们良好的结构化认知。在发展学生的结构化思维时,教师要注重引导学生对知识进行整体性解读、探究和关联。解读是结构化教学的起点,探究是结构化教学的关键,关联是结构化教学的核心,迁移、应用是结构化教学的旨归。
一、结构化解读:激活结构化思维的起点
结构化教学要求教师对所教学的内容进行一种整体性、系统性、结构性的解读[1]。在进行结构性的解读时,教师不仅要找准学生数学学习内容的生长点,更要找出学生数学学习内容的生成点、生发点,明晰学生数学思维的起点、拐点。从某种意义上说,学生结构化思维的起点往往决定着学生思维的效能。因此,教师要做到智慧引领,启学引思。
比如教学“认识厘米”时,教师要清楚这部分内容属于“量与计量”的学习板块,是学生对“量与计量”这部分知识进行结构化思维的起点性知识。在这个过程中,教师要引导学生把握“度量”的本质以及“度量工具”的本质:“度量单位”就是“将不同个体的度量方法统一化、标准化,以便进行度量交流”;“度量工具”就是“将诸多的度量单位集合起来或者说集中在一起,以方便度量”。概言之,“度量工具”是“度量单位”的集结,“度量单位”是度量的尺度化、标准化。对“度量”有了这样的认知,教师在教学时就能找到学生学习的起点,就能把握到学生结构化思维的起点,就能游刃有余地引导学生进行各种数学化的操作。
如果教师把“认识厘米”定位为“种子课”,那么,“认识面积”“认识体积”就可以定位为“有效迁移课”,“角的认识”“千克和克”“时分秒”等则可以定位为“拓展应用课”。在具体的教学中,教师既要引导学生把握度量的个性,又要引导学生认识具体量测量的个性。只有这样,教师才能有效激活学生对“量与计量”的结构化思维,让学生习得“量与计量”的结构化方法,对“量与计量”开展结构化探究,形成“量与计量”的结构化观念。
二、结构化探究:架设结构化思维的支点
探究是学生数学学习的基本样态,结构化的探究是激活学生结构化思维的支点。结构化思维需要依托学生的结构化探究,结构化探究是学生结构化思维的载体、媒介。在传统的数学教学中,教师往往侧重引导学生开展逻辑性的线性探究,而结构化教学注重引导学生从不同视角对知识开展多层次的探究。在小学数学学科教学中,教师要引导学生开展结构化的探究,在探究中培养数学思想、方法、能力和素养。
比如教学“平均数”时,部分教师仅仅站在“方法”的视角引导学生探究,助推学生建构“求平均数”的方法。比如教师首先让学生计算每天来园参观的人数、某个地区每年的人均收入等,对“平均”这个数学名词建立直观的印象;其次,引导学生对“平均”的概念进行文字上的解读,建立关于“平均”的陈述性知识;再次,通过动手做一做、动脑想一想,得出计算平均数的方法;最后,让学生运用这个方法解决生活中的一些问题:妈妈每个月的平均收入、一个班级学生的平均身高等。这样的教学显然是局限于一个知识点的孤立化教学,学生获得的是一个僵化、独立的概念和一个机械套用的方法。
笔者在教学中引导学生从“统计”的视角来进行探究:首先,呈现为数不多的几个数据,引导学生自主建构“求平均数”的方法,即简单的“移多补少法”;然后,在此基础上呈现多个数据,引导学生建构“总数量除以总份数”的方法;最后,在学生认识了“平均数”的求法之后,笔者呈现没有极端数据的一组数据,并且变化其中的某一个数据,让学生认识到“平均数”与一组数据中的每一个数据都相关,代表着一组数据的整体性水平。一般而言,平均数位于一组数据的中心。
在此基础上,笔者呈现拥有极端数据的一组数据,引导学生计算平均数和分析平均数的特点,即平均数往往受到一组数据中极端数据的影响。同时,如果一组数据中拥有极端数据,那么平均数会偏离这组数据的中心位置,不能反映一组数据的整体性水平。通过这样的一种多维度、多层次、结构化的探究,激活学生对平均数的结构化认知,激活学生的结构化思维。在这个过程中,教师要准备好结构化的素材、资源等,助推学生的结构化探究。
三、结构化关联:打通结构化思维的节点
数学学科知识是相互关联的。激活学生的结构化思维,教师要善于引导学生对数学知识进行主动关联。这里所说的结构化的关联,主要是在关联中激活学生结构化思维的节点。研究表明,在学生的认知结构中有很多的思维节点,诸多的思维节点链接起来就能形成学生的认知结构。显然,思维节点是学生认知结构、思维结构中的关键点,是学生认知结构、思维结构中的锚点[2]。把握了学生的思维节点,教师就能把握学生认知结构的纵横关联,就能厘清数学知识的结构思路。
比如教学“多边形的面积”这一部分内容时,循着知识发生的逻辑顺序以及人类探索知识的历史顺序,教师不难看出,学生在探究多边形的面积时不一定遵循教材中的顺序、方法,可以通过转化的思想方法来推定。在编排“三角形的面积”这一部分内容时,教材应用“倍拼法”将“三角形的面积”转化成“平行四边形的面积”来引领学生进行思维和计算。
在我国古代数学著作《九章算术》中,三角形的面积是以“半广以乘正从”的方法来推算的。具体而言,就是“三角形的面积等于三角形的底边的一半乘高”。因此,在教学这一部分内容的时候,教师不应当引导学生只应用某一种方法来转化,而应该鼓励学生自主探究。
笔者在实践中秉承“打通结构化思维的节点”的理念,积极引导学生对“三角形的面积”计算进行自主建构、创造、探究。因为没有了固定思维、规则方法的约束,学生都能放开手脚,利用已有的知识和经验去探究计算的方法。在课堂上,绝大多数学生利用已有的“转换”意识去尝试应用“剪拼法”,将三角形转化成已经会计算面积的平行四边形;也有部分学生独辟蹊径,他们在摆弄两副三角板(完全相同的直角三角形)的过程中,发现不需要剪接,可以采用复制、平移、旋转等方法,将三角形拼成长方形、平行四边形等。在这样的三角板的拼搭启发下,有的学生想到将两个完全相同的三角形拼成平行四边形,由此自主建构了“倍拼法”。显然,相对于“剪拼法”,“倍拼法”具有一种或然性、归纳性的特质。因此,遵循数学知识的逻辑演化顺序,遵循人类探索数学知识的过程,学生的数学学习就会变得异常精彩、异常丰富。
瑞士心理学家皮亚杰指出:“发展是在个体在与环境不断地相互作用过程中的一种建构过程。……在整个过程中,个体的内部心理结构是不断地发生变化的。”结构化关联的关键是要激活学生的结构化思维,引导学生建构结构化的认知体系。这种认知体系的建构,不是静态的、固化的,而是动态的、生成的。
综上所述,结构化思维是有序的、有层次性的思维,也是有深度、有广度的思维,是系统性的思维。教师通过结构化的教学,对数学知识进行结构化解读、结构化探究、结构化关联和结构化迁移,能有效地促进学生结构化思维的形成。在这个过程中,教师要注重对学生进行思维方法的指导、引导,不断地激活学生的思维潜能;同时,教师要善于引导学生开展结构化思维,让学生从中习得数学的思想方法等。只有这样,才能让学生的结构化思维向纵深推进、发展,他们的数学思维才能从低阶逐渐上升到高阶。
参考文献:
[1] 何杰,颜春红. 小学数学结构化学习的整体设计[J].教学与管理,2019(17):31-33.
[2] 胡全会. 课程视野下的数学结构化教学[J]. 教学与管理,2020(20):40-42.