学生深度参与数学学习的“四全”策略

摘 要:深度的数学学习,需要学生的全程参与、全感参与、全员参与和全面参与。学生数学学习形态、参与形式的变化、改良和创新,是提升学生数学学习品质的关键。作为教师,应站在学生数学素养发展和提升的高度,通过“四全策略”,增强学生学习参与的实效性,助力学生数学生命的成长。

关键词:深度参与;四全策略;四度空间

学生深度参与数学学习的“四全策略”,是指学生在教师引领下,展开的全程性、全感性、全员性和全面性参与。“四全策略”能够延长学生参与学习的长度,提升学生参与学习的效度,增进学生参与学习的信度,扩充学生参与学习的广度。通过“四全策略”,学生的数学思维生长力更强、知识统整力更高、延伸拓展力更广。“四全策略”将有效地培育教师数学课程的建构力和数学教学的实践力。

一、全程性学习,延长参与的“长度”

传统的数学教学,往往采用“告诉”方式,由此自然削弱了学生的数学课堂学习参与,学生处于学习的被动状态,其思维呈现依赖状态。数学教学必须还原数学知识诞生的鲜活历程,让学生通过学习理解数学知识的“源”与“流”,即数学知识是从哪里来的,又将走向哪里。正如荷兰著名数学教育家弗兰登塔尔所深刻指出的那样,“数学教育应该尊重数学的发展历史,沿着数学发现的活动轨迹,根据数学发展规律来进行。数学应当引导学生重复人类数学发现过程,实现数学再发现和再创造”。

例如,教学《整数四则混合运算》,教材中的例题是“一副中国象棋12元,一副围棋15元。买3副中国象棋和4副围棋一共多少元?”通常教法是:教师根据教材中的习题,联系学生的生活经验,通过先算什么、再算什么、最后算什么,让学生掌握乘法和加减法混合运算的运算顺序。这样的教学能否让学生真正理解“先算乘法”的合理性呢?事实上,四则混合运算的运算顺序源于人类解决问题的“求简”本能。为了激发学生的认知冲突,引领学生对数学知识的主动建构,让学生经历数学知识的诞生过程,笔者在教学中相继设置了这样的计算情境:13+5+5+5,13+5+5+5+5,13+■。刚开始,有学生从左往右依次计算;有学生先算相同加数,再加上第一个数;还有学生将相同加数的加法主动改成乘法,然后先算乘法再算加法,等等。伴随数据的增加,学生计算效率产生了明显差距,于是纷纷扭转算法,形成了“将相同加数的加法改写成乘法,然后先计算乘法,再计算加法”的计算法则。接着,笔者出示了多个乘加、乘减混合运算,深化学生“简便”的体验,延长学生参与计算的“长度”,自然地实现了学生从例题向数学知识的跨越。

从数学知识本身的诞生缘由出发,生发出混合运算的运算顺序。这样的全程性数学学习,超越了“数学知识是由具体实际问题简单归结”的简单、肤浅的认识。在这个过程中,学生感触到数学知识的本质,领悟到其中蕴含的数学思想方法,凸显了数学教学的育人价值。

二、全感性学习,提升参与的“效度”

单一的认知方式,学生的数学参与往往是低效甚至是无效的。脑科学研究表明,人的大脑受到外界的刺激越多,就越具灵活性。在数学教学中,教师要运用多种方式刺激学生的脑细胞,让学生的思维活跃,激发学生的数学学习好奇心、求知欲。实践证明,学生的数学学习不是单纯认知行为,而是“手·心·脑”“实践·感知·思考”以及“身体·心理·灵魂”等共同参与的“全感性学习”,是一种“具身心认知”,约翰·米勒称之为“整体性学习”。全感性学习,能够提升学生数学参与学习的效度。

比如教学《长方形与正方形周长》,笔者给学生提供了4根小棒,其中两根长的一样长,两根短的也一样长,让学生围长方形。学生参与学习的积极性被有效激发,他们动手操作、小组合作,形成了“围成长方形的小棒两两相同”的感受、认识。这种感受与认识对于学生认识长方形周长的本质至关重要。接着,学生根据操作过程,经由小组交流,展示了如下丰富的求长方形周长的方法:方法一,顺次求,即长+宽+长+宽;方法二,分别求,即长+长+宽+宽;方法三,分组求,即(长+宽)+(长+宽)。

在这个过程中,学生因为动手操作而有了深刻的感受与体验;因为交流而有了多元化的解决问题的方法。如此,学生对数学知识的理解就不再是机械的,而是灵活的;不再是静止的,而是动态的;不再是平面型的,而是立体化的。在学生全感性学习中,教师要全程介入,引领学生“思考—实践—反思—再实践—再反思”,让学生不断地调整全感学习中遇到的问题,让学习更有方向、更有意义、更有预期。

学生的全感官参与学习,用手做、用耳听、用嘴说、用脑思,积累了丰富的数学活动经验。全感官学习,让学生充分经历、感受、体验,促成了学生的神经系统的协调统一。在这个过程中,学生不只是停留在感受、感知的动作思维和形象思维等的直观层面,而是经由教师的点拨、引领,实现学生的全脑思维,生成学生数学学习的“整全生命”!

三、全纳性学习,扩充参与的“广度”

所谓“全纳性学习”,是指全体学生都积极参与的数学学习,“全纳性”是学生有效参与的重要标识。由于每个学生的认知方式、学习倾向性不同,如有学生擅长于视觉学习,有学生擅长于听觉学习等。所以,在数学教学中,教师要依据学生智能特质,运用不同方式,激发、引领学生学习参与。不仅是数学学优生要参与到数学学习之中来,数学学困生也要成为数学课堂的主角,成为数学思考、探究、合作的主体。全纳性学习,能够扩充学生数学参与的“广度”。

比如教学《简单的周期》,在学生对生活中简单周期现象有了初步感知、理解后,笔者让学生用自己喜欢的方式设计一个周期规律排列的图形序列,将学生内隐的数学思维可视化。于是,有学生用圆片摆放,有学生画图形表示,有学生用语言表示,有学生打上了音乐的节拍,还有学生用数学符号表示,等等。这种对周期现象的多元表征,让学生积极参与到数学学习中来。在这个过程中,學生自然地理解物体的个数、每个周期中的物体个数、周期数以及余数个数等。通过这样的多元参与学习,有学生联想到“日升日落”,联想到“春夏秋冬”,联想到“星期的周而复始”,等等。更有学生认为,“周期是一个圆”,并且用圆片摆成了一个圆形,这是对周期现象的深度感悟。

美国多元智能理论之父霍华德·加德纳认为,一个人身上至少存在着九项智能(如数理逻辑智能、音乐智能、语言智能等),每个人都有自己的智能强项和智能弱项,都有着属于自己对数学知识的独特表征,如动作表征、图形表征、情境表征、符号表征、形象表征等。在数学教学中,教师在把脉学生优势智能的基础上,运用多种方式发掘学生的学习潜质,让学生积极参与到数学学习之中。在数学教学中,教师还要拥有一种“全纳视野”,拓展学生数学学习的场域,让学生的数学学习无处不在(主要指学校、家庭、社区等都可以成为学生数学学习场域)、无时不在(指学生可以借助网络展开即时学习等)、无人不在(指老师、家长、社区人员、学生学伴等都可以成为学生数学学习的支持者、帮助者、促进者)。

四、全面性学习,增进参与的“信度”

学生数学学习不仅包括数学知识与技能、过程与方法等認知性学习,而且包括情意态度等非认知学习。从这个意义上说,学生参与数学学习就是学生自我本质力量的全面舒展和充盈、全面确证与表征。全面性学习要实现学生全面发展。那么,什么是“全面发展”?笔者认为,全面发展包括全智能、全身心和全人格发展。通过全面性学习,学生获得的不再是知识碎片,而是完整的生活世界、数学世界图景。

比如《多边形的内角和》,这是学生在学习了“三角形内角和”基础上进行教学的,教学中教师不仅要让学生掌握“多边形内角和公式”,更要渗透数学“化归思想”,渗透数学猜想、验证的探究方法,积淀学生数学活动经验。首先通过测量验证特殊四边形也就是长方形、正方形、平行四边形等的内角和,激发学生的参与兴趣,点燃学生的参与激情,引发学生的探究欲望。既然特殊的四边形的内角和是360度,那么一般四边形的内角和也是360度吗?用怎样的方法验证方便快捷呢?有学生用量角器进行测量,有学生将四边形分割成两个三角形进行推理。在比较中,学生体验到将新知转化为旧知的简便快捷。在此基础上,引导学生猜想、验证五边形的内角和、六边形的内角和,进而不完全归纳出多边形(n边形)的内角和。学生积极参与到知识建构之中,并从中获得数学思想的启迪和探求知识的方法,学生合作学习能力、创新精神和实践能力也得到了培养。

全面性学习,增进了学生数学学习的参与信度。学生的数学学习不再游离于数学的思想、方法,不再仅仅是在知识的表层滑行,而是逐渐进入数学的内脏,逐渐贴近数学的内核,逐渐显性出自我学习的深度。不仅是数学感官的参与,更是数学思维、想象的深度参与。

苏联教育学家巴班斯基说,“课堂教学如果摆脱不了老师牵着学生走的局面,不让学生参与学习,不管教师教得如何出色,讲得如何直观生动,都无济于事”。“四全策略”让学生在全感参与中积淀经验,在全程参与中自主建构,在全员参与中互动合作,在全面参与中释放创力。如此,学生的数学素养必将获得全面、协调、可持续性的发展和提升。

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