结构化视角下的小学数学教学策略

作者: 郁蓉

摘   要:开展结构化教学,教师应将复杂的数学知识点进行整合、重组,使其紧密地联系在一起,构建立体的知识结构框架,不仅能帮助学生把握知识之间的横向和纵向联系,建立起整体性的认知系统,形成结构化思维,还能使学生的数学学习过程更加科学、多元、全面。本文就结构化视角下的小学数学教学策略进行了积极的探索,旨在引领学生高效学习,形成结构化思维,形成“课堂至简,学习至真”的良好教学生态。

关键词:小学数学 结构化 教学策略

皮亚杰在《发生认识论原理》中指出:“全部数学都可以按照结构的建构来考虑,而这种建构始终是完全开放的……这种结构或者正在形成‘更强’的结构,或者在由‘更强的’结构来予以结构化。”结构化教学以自主建构为出发点,强调学生学习力、创造力以及综合素养的培养,重视让学生的数学学习过程真实发生。在以往的小学数学课堂中,很多教师采用“一课一教”的模式,在教学概念和例题后,围绕例题设计练习,对学生进行机械、单一的训练,忽视了知识点之间的联系,使学生头脑中的知识呈现出碎片化、分散化的状态。新时期的数学教师,应该与时俱进,引入结构化教学,帮助学生将“散点式”的知识编织成网,形成系统化和结构化的知识体系,从而不断提升学生的自主建构能力,让数学教学形成一种“大气象”“大格局”。

一、学习内容结构化

(一)开发结构化课程

教材是学生获取数学知识的重要渠道,数学教师应创造性地使用教材,以教材为基础,顺应学生的学习需求,开发结构化课程,体现知识的序列性和结构化;应改变以往机械、灌输的教学方法,以结构化教学为突破口,挖掘知识点之间的联系;应用结构化的方式科学施教,实现从“教教材”到“用教材教”的转变,以取得良好的教学效果。

例如,在教学“小数的意义”时,在传统的数学课堂中,大多数教师都是运用静态化的课程资源进行教学,并没有发挥出课程资源的结构化功能和作用,影响学生学习的效率。要想凸显课程教学的结构化功能,教师就要将静态素材进行动态化处理,开发结构化课程。比如,为了让学生理解“小数的意义”是承接了“十进制计数法”,教师可以为学生准备一把无刻度的1米的尺子,让学生测量黑板的长度,从而感受“单位长度既是可以累加的,也是可以分割的”。在此基础上,引导学生根据“十进制”的相关知识,对长度单位进行平均分,从而引出本课的概念——“小数”。经过这样的结构化课程学习,学生可以感受到数的“稠密性”和“连续量”,从而升华学生的认知,提高学生的学习效率。

(二)进行整体性设计

结构化教学不仅要注重知识体系的结构化,还要注重学习过程的结构化,让学生在学习的过程中,获得结构化的学习经验,直击知识的本质。受传统观念的影响,很多数学教师对知识内容缺乏整体性、结构性的把握,导致课堂教学逻辑混乱,学生的知识学习处于散漫状态。在结构化教学中,教师要对教学过程进行整体的设计,让学生对数学知识进行整体感知、探究、感悟,并发挥自身的主观能动性,在较短的时间内完成知识的迁移和建构。这种结构化教学,能让学生将所学知识点“串成线、连成片、织成网”,进行结构化的知识集结,实现课堂教学效益最大化。

例如,在教学“平行四边形的面积”时,教师应将“转化”的数学思想融入本单元教学,让学生依托“平行四边形的面积”的学习,进行知识迁移,完成三角形、梯形面积计算公式的推导。在教学中,首先,教师可以出示平行四边形,引导学生将其与长方形进行对比,唤醒学生的转化意识,并引导学生进行结构化思考:“平行四边形面积公式是怎样推导的?如何转化的?”其次,让学生思考:“如果要计算三角形、梯形、不规则图形的面积,应该怎么办?”通过本单元的教学,让学生懂得“转化”是一种重要的数学思想,是进行面积推导的广泛方法。最后,可以引导学生运用“等积变形”的思想,思考整个单元的知识,让学生的数学学习由浅入深,获得结构化的认知体验,培养学生的系统性思维。

二、学习素材结构化

(一)“同中求异”

结构化素材的运用,能激发学生的结构化想象,助力学生结构化思维的形成。在教学中,教师应将零散的知识有机串联起来,对学习素材进行结构化处理,培养学生的结构化思维与关联性思维。在筛选学习素材的过程中,教师要做到“同中求异”,让学生在同类事物中寻找不同之处,从而掌握知识的本质,加深对所学知识的理解和认识,促进学生结构化思维的形成。

例如,在教学“正比例和反比例”知识后,首先,教师可以将正比例和反比例放在一起,让学生进行对比。其次,可以提出问题:“你认为正比例和反比例有什么不同之处?”引导学生进行深入思考。正比例和反比例的不同之处在于:成正比例的两种量的比值是一定的,要么同时变大,要么同时变小,方向是一致的;而成反比例的两种量的乘积是一定的,一种量变大,另一种量就要变小,方向是相反的。最后,通过对结构化学习素材的运用,引导学生求同存异,将学生的认知经验联系起来,拓宽学生的思路,使数学课堂展现更多的精彩。

(二)“异中求同”

结构化教学的顺利实施,应充分发挥结构化素材的媒介作用,帮助学生串联相关的知识点,形成结构化、系统化的知识结构。因此,教师应精心选择素材,让学生厘清知识点之间的关系,在“异中求同”中建构知识模型,凸显知识的本质特征。这样才能让学生的认知结构更稳固、扎实,进一步促进学生数学素养的结构化生长,使学生的数学学习事半功倍。

例如,在教学“长方体和正方体的体积”时,教师可以引导学生用1立方厘米的小正方体拼出不同的长方体,然后根据所拼的长方体,推导长方体的体积计算公式。因为正方体的12条棱长都相等,所以正方体的体积可以用“棱长×棱长×棱长”进行计算,并且“底×宽=长方体的底面积”,“棱长×棱长=正方体的底面积”,所以长方体或正方体的体积又可以用“底面积×高”进行计算。体积计算公式的推导过程具有相同点,因此,在教学圆柱的体积时,教师可以让学生操作学具,将圆柱体转化为长方体,根据长方体的体积计算方法,推导圆柱的体积计算公式。在此基础上,教师还可以将长方体、正方体和圆柱体摆在讲台上,让学生认识到虽然长方体、正方体和圆柱体的形状不同,但它们的体积计算都可以用“底面积×高”进行解答,帮助学生“异中求同”,将新知识与旧知识进行连接,完成对新知识的吸收,形成系统化的知识结构。

三、学习方式结构化

(一)意义式关联

数学知识具有很强的系统性、逻辑性和结构性。在传统的数学课堂中,很多教师都是将固有的结构性知识“灌输”给学生,以教师的讲解代替学生的自主探索。在这样的教学模式中,学生“学”数学的过程变成了“听”数学的过程,没有经历有价值、有意义的学习过程,难以对知识产生深刻的印象,形成不了相应的知识结构。对此,在结构化教学过程中,教师应将学习的主动权交还给学生,让他们经历自主、能动的知识建构过程,从而实现数学学习的正向迁移,获得整体性的感悟和提升。

例如,在教学“角的度量”时,考虑到学生在学习“认识厘米”后,知道测量物体的长度也就是看它相应的长度里有多少个长度单位。“角的度量”的本质就是看一个角里含有多少个单位角,教师可以引导学生根据已有认知,掌握量角的方法,可以从角的大小出发,让学生感受到可以用单位角来度量角的大小,当测量不方便时,可以将它们拼接起来,让学生认识量角器的本质。教师还可以引导学生将“角的度量”和“认识厘米”的学习过程进行比较,从意义关联入手,串联学生已有经验与新知识,凸显知识的本质,形成结构性的思维,从而更好地助力学生后续的数学学习。结构化教学的运用,不仅能让学生感受结构化知识在突破新知识方面的作用,还能培养学生严谨的思维,让学生从“学会”走向“会学”,最终走向“慧学”的境界。

(二)学习方法关联

结构化的学习方法不仅具有迁移性,还具有生长性。在数学课堂中,教师应重视学习方法之间的结构性与关联性,让学生在数学课堂中不仅能收获数学知识,还能掌握探索知识的方法,形成结构性思维。同时,在引导学生学习数学知识的过程中,教师还应培育学生的数学理性精神,让学生的数学学习从“散点”走向“统整”,更好地领会知识之间的联系。

例如,在教学“运算律”时,教师可以以“加法交换律”为起点,让学生通过对“加法结合律”和“乘法交换律、结合律、分配律”的学习,形成相应的知识网络。在这样的过程中,让学生探寻所学知识和生活的联系,感受数学知识的鲜活性,从而形成知识结构。在教学“加法交换律”时,教师可以联系学生的现实生活,提炼出相应的数学问题,让学生进行大胆猜想,然后举例验证,最终得出准确的结论。在学生学习的过程中,教师要将学习的主动权交还给学生,增强学生学习的自主性,让学生经历“猜想—探究—验证”的过程,在结构化的学习过程中获得思维的自由生长。在结构化教学中,教师要充分发挥认知结构的作用,引导学生实现学习方法的迁移和灵活应用,让学生的数学学习过程更加真实、自然,促进学生学习方法与认知结构的有效迁移。

(三)反思性学习

结构化学习的应用离不开反思性学习,不仅有助于学生习得数学知识,还可以发展学生的思考力和创造力。反思是重要的思维方式之一,反思能力也是数学学科核心素养的重要组成部分,教师应注重对反思性学习的应用。在结构化教学的过程中,教师要适时地引导学生进行反思,让学生在反思中沟通各个知识点之间的联系,完成知识的整合,形成数学“类知识”,体验“类方法”,感悟“类思想”,让数学课堂更有生命力和生长力。

例如,在教学“分数的基本性质”时,教师可以引导学生折纸,然后研究这些分数的分子和分母是怎样变化的,让学生直观地感受到“一个分数的分子和分母同时乘或除以一个相同的数(0除外),分数的大小不变”。在此基础上,为学生引入“商不变”的规律和小数的性质,让学生反思它们和“分数的基本性质”有什么相通点。学生在比较、反思中能深刻地认识到,可以用“商不变”的规律以及小数的性质来解释分数的基本性质,所以它们的本质是一致的。结构化的反思性学习,可以催生学生的数学感悟,使学生完成知识的整体建构,深入理解数学知识的原理,实现结构化素养的生长。

总之,结构化教学是切实可行的教学方式之一,值得一线数学教师研究。教师应通过结构化教学,帮助学生自主建构数学知识体系,将碎片化、散点式的知识进行整合、串联,编织成网,形成新的知识体系,让学生经历层次化、逻辑化、整体化的学习过程,从“结构无意识”转向“结构自觉”,真正实现数学结构化素养的“自由生长”。

参考文献:

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