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基于具身认知理论建构高质量小学数学课堂

2024-12-11索玉新

数学教学通讯·小学版 2024年11期

[摘 要] 在小学数学教学中,教师应从学生的认知发展水平和知识经验出发,为学生创设具身情境,引导学生多感官参与课堂活动,让学生的身体、心智、情感与环境进行良好互动,提升学生的思维品质,促进学生全面发展。

[关键词] 具身认知理论;理解数学;思维品质

具身认知理论认为,人的大脑是思维的发源地,人的身体是人认知的通道;离开了身体,人的认知和心智根本不存在,身体在人的认知过程中发挥着不可替代的作用。因此,在教学中教师不仅要引导学生用脑思考,还要引导学生用身体去体验,通过多感官参与数学知识的建构发展学生的创造力,切实提高学生学习品质和学习效率。

一、创设有效情境,引发具身参与

具身认知理论强调身体在学习中的价值,关注学生主体性的培养。教学中教师要创设一定的环境,让学生通过身体与环境互动进行有意义的知识建构。在小学数学教学中,教师要将知识融于一定的情境中,为学生营造一个平等的、和谐的学习环境,让学生心情愉悦地参与课堂活动,充分发挥身体在认知过程中的作用;让学生身心一体地参与新知的建构,有效激发其创新意识,提升其数学课堂学习品质。

教学“三位数乘两位数”时,笔者在引入环节设计了一个情境:小明暑假到景德镇游玩,他被这里精美的瓷器所吸引,很想多带回一些瓷器作纪念。小明精挑细选,选中一套青花瓷餐具,他想坐飞机随身带回去,不过根据规定他只能随身携带5千克的物品。你能帮他算一算,他能否随身携带呢?教师用课件出示条件:这套餐具共12件,平均每件重125克。教师刚展示完题目,就有学生迫不及待地想帮小明解决问题。这样以现实生活为背景,学生会不知不觉地参与问题的探究。教师留出时间让学生互动交流,并给出计算方法:(1)125×12=125×10+125×2;(2)125×12=125×8+125×4;(3)125×12=100×12+25×12。(还有学生利用竖式计算,这里不一一展示)

学生给出解法后,教师让学生解释以上解法,然后组织学生进行对比分析,让学生总结以上方法的异同。对用竖式计算的学生,教师引导他们说出每一步的具体意义,以此通过观察、思考、交流,让他们掌握算法、明晰算理。这样将数学知识学习融于生活情境中,有利于激发学生的学习兴趣,增强学生的应用意识。

教学“小数乘整数”时,教师可以创设如下情境:周日,小明去水果店买西瓜,选中了一个3千克的西瓜。西瓜的价格为0.9元/千克,小明需要支付多少钱?问题给出后,学生联系已有经验,直接口算出答案。在此基础上,教师引导学生列式计算,并通过交流让学生掌握算法、明晰算理。问题解决后,教师继续提问:到了冬天,随着供货量减少,西瓜的价格上涨,现在西瓜的价格是4.2元/千克,此时买一个3千克的西瓜,需要多少钱?小明带12元够吗?像这样以生活为依托创设情境问题,有利于增加学生思维容量,提升学生的数学应用能力,发展学生的思维能力。

教师通过创设情境可以使数学课堂更具感染力,充分调动学生学习的积极性,从而引发深度学习。情境的形式和内容丰富多彩,形式可以是图片、视频等,内容可以是激趣的小故事。这样通过丰富多彩的形式和内容可以调动学生的多种感官参与知识建构,实现具身体验。此外,通过创设情境可以给学生创造一个和谐舒适的课堂环境,使学生的学习变得更加积极主动。

总之,教师通过创设有效的教学情境,可以提升学生参与的广度,拓展学生知识建构的深度,增加学生思维的厚度,让每一个学生都有收获,切实提高教学有效性。

二、建构有效问题,激发主体思维

在具身认知理论指导下,数学课堂越来越关注激发学生的主体性。在数学教学中,教师不能单向地将知识讲授给学生,而要提供机会让学生感知、体验,引导学生主动获取知识,逐渐将知识内化为能力。在实际教学中,教师可以通过建构有效问题来激发学生的探究欲,激活学生的主体性,引发学生深层次的思考。教师创设问题的途径多种多样,既可以根据教学内容和学生实际水平设计,也可以从生活中提炼,还可以根据课堂生成性资源提出等。教师通过建构有效问题打造生本课堂,能让学生对数学知识获得全面、深刻的理解,切实提高学生的数学应用水平。

学习“3的倍数的特征”前,学生具备研究2、5倍数特征的经验,在已有经验的基础上,他们可能给出这样的猜想:个位上是3、6、9的数是3的倍数。受已有经验的影响,部分学生在学习过程中会出现负迁移。基于此,教师先让学生在百数表中“圈画3的倍数”,由此通过动手实践让学生发现之前的猜想是错误的,并让学生提出这样的问题:什么样的数是3的倍数呢?通过问题引导让学生自然地融入新知的探究;然后,教师交换各数位上数的顺序,如27和72、36和63等,引导学生结合百数表进一步猜想;最后,教师通过大数验证、反向举证等活动,促使学生发现数学结论。在此过程中,教师以学生为主体,引导学生观察、猜想、探究,有利于激发学生的主体思维,提高学生抽象概括、逻辑推理等能力。学生得到结论后,教师引导学生比较2和5的倍数的特征,并通过说理活动让学生知晓该结论的科学性、合理性。在整个教学过程中,教师贯彻“以生为本”的教学理念,引导学生主动提出问题,能有效调动学生的主体性思维,发展学生的自主探究能力。

“用方向和距离确定位置”教学后,教师提出问题:除了用方向和距离确定位置外,还可以用什么来确定位置?根据预设,学生会给出“数对”。在此基础上,教师进一步追问:两种表示方法有什么相同点和不同点呢?利用这样的问题做驱动,一方面可以帮助学生进一步加深对用方向和距离确定位置的理解,另一方面可以有效沟通两种不同表示方法间的内在联系,有利于学生建构知识体系,促进学生思维能力的发展。

总之,问题在课堂教学中的价值不言而喻,教师在设计问题时应关注问题的质量和数量,杜绝“满堂问”的课堂教学。有效问题应具有探究性,能够激发学生学习兴趣,能够统摄学习内容和学习过程。作为课堂教学的组织者,教师既要精心建构有效问题,又要引导学生提出有效问题,通过问题驱动学生身体参与,有效培养学生主体性思维的深刻性,提高学生发现、提出、分析和解决问题的能力,让学生的思维逐步进阶。

三、营造双向互动,实现思维进阶

具身认知是学生的身体、心智、环境相互作用的结果,是一个动态的认知过程。在课堂教学中,因为学生个体的认知水平、思考方式不同,其对知识的理解也不同。在课堂教学中,教师要提供时间让生生、师生进行有效互动,通过身体与心智、环境的良性互动,让学生可以主动获得知识,建构个体完善的知识体系。学习过程是一个自我完善和自我发展的过程,教学中教师要为学生营造一个平等的交流环境,使学生通过多维对话获得身体感知与思维的碰撞,以此促进学生对数学知识的深入理解,实现思维进阶。

教学“分数的初步认识(一)”时,教师以“半个”为线索,通过互动交流逐步引导学生抽象出“”。在教学中,教师先让学生解决一个实际问题:把一个蛋糕平均分给两个小朋友,每个小朋友平均分几个?以此自然引出“半个”。然后,教师让学生用自己熟悉的图形来表达“半个”,有的学生将圆形平均分成两份,有的学生将长方形分成两份等。教师展示学生的作品,并引导学生用符号语言进行表征,揭示“”。

学生对表示方法提出自己的想法,教师让学生展示自己的想法,并组织学生进行点评,通过有效互动让学生体会“”这种表示方法的一般性和简捷性。在此过程中,教师尊重学生,提供机会让学生表达自己所思、所想,这样不仅可以提高学生学习的主动性,还可以培养学生思维的深刻性,促进学生对知识的理解与深化。

学习实质上是一种对话,通过对话可以让教师更好地了解学生,让学生更好地理解知识,实现“教”与“学”的统一。在教学中,教师不要将自己的主观意识强加给学生,应该提供机会让学生主动表达自己的想法,以便通过有效的互动交流让学生获得正确且深刻的认识。此外,学生对知识、方法的理解有一定的局限性,通过互动交流可以拓宽学生的视野,让学生的思维在相互碰撞、相互启发中获得不同程度的发展。

总之,在课堂教学中,教师既要做一名倾听者,也要做一名点拨者;教师应及时捕捉各种有价值的信息,既要看出学生表达的合理成分,也要捕捉其错误的信息。教师要通过双向互动帮助学生进一步完善已有的思考和感悟,逐步优化学生的知识结构,提高学生的数学能力。

四、鼓励学生反思,提升思维品质

引入具身认知理论,对优化学生的思维品质、提高学生的探究能力具有较好的实践价值。面对一些抽象问题时,学生可能会出现思维障碍,进而陷入思维困顿。基于此,教师可以让学生动手操作,通过身体活动激活思维,从而促进学生对数学的理解;教师可以引导学生反思,让学生将“不能表达只能意会”的知识显性化,逐步优化学生的知识结构,提高学生的思维品质。

教学长方形的周长等相关知识后,笔者让学生解决这样一个问题:已知长方形的周长是12,宽是2,求长方形的长。从学生的解题反馈来看,大多数学生给出这样的算式:(12-2×2)÷2,即用周长减去两条宽,然后再除以2;有的学生给出的是算式:12÷2-2,即用周长除以2,然后减去宽。对于这两种解法,部分学生表示不理解,究其原因是这部分学生并未理解“周长除以2”的真正含义。为了让学生明晰“周长除以2”的真正含义,笔者鼓励学生通过数学实验来解释这一解法的合理性。在实验中,有的学生画图表示,有的学生用摆小棒的方式进行说明,还有的学生用手指制作长方形……通过实验学生知道:将长方形的周长拿走一半,相当于拿走了长方形的一条长和一条宽,以此明晰“周长除以2”的真正含义。教师从学生已有经验出发引导学生进行多元表征,不仅加深了学生对知识的理解,而且锻炼了学生思维的灵活性,有利于学生学习能力的发展与提升。

对于同一问题,学生的思考角度不同,其解题方法也会不同。在实际教学中,教师既要引导学生从不同角度思考问题,也要组织学生对不同的解题方法进行比较、辨析,以此揭示问题的本质,帮助学生形成属于自己的独特理解和思维,让学生充分感知数学的魅力。此外,教师要鼓励学生对教学内容、教学过程等进行反思:今天学习了哪些知识?学习过程中遇到哪些困难?如何克服困难?通过反思为学生搭建一个管理具身认知的平台,让学生更好地理解数学,能逐步培养学生的创新意识,提升学生的数学素养。

总之,在具身认知理论视域下,教师要结合教学实际创设不同的具身情境,组织开展不同的教学活动,充分发挥学生的主体性,促进其对数学的理解,提高其学习的积极性、主动性,让不同的学生在数学思维上得到不同的发展。