基于认知视角的小学数学结构化教学策略研究

作者: 俞娟

【摘要】新课标对于小学数学课程教学给出了明确的指引,课堂教学应聚焦于素养导向下课程目标的整体设计,对内容进行结构化整合,以体现数学学科的特质。小学生作为教学的主体,其认知特点也影响着结构化教学的效果,需要教师立足小学生的认知视角来进行结构化教学,以达到以教促学的良好效果。

【关键词】认知特点;数学新课标;结构化教学

《义务教育数学课程标准(2022年版)》提出教学结构化。新课标强调对教学内容的整体分析,要让学生在学习知识过程中转变思维,构建结构化的数学知识体系。教师需要巧妙地将数学学科的知识结构转化为学生头脑中的认知结构,使数学学习变得更加生动有趣。

一、活用情境教学,厘清具体知识概念

1.关注认知,活用情境

小学生的思维方式处于逐步过渡时期,在这一阶段中对于图形的认识、数学概念的理解以及数学问题的解决,习惯于依赖自己的直观认知。这一认知特点也提醒教师在数学教学中需要注重教学内容的直观性,灵活使用情境教学法,让学生在情境中感知、理解数学概念,厘清知识概念之间的来龙去脉。

教学苏教版小学《数学》三年级(上册)第三单元“长方形和正方形”时,教师可以基于学生的认知视角,将直观性的教学工具代入课堂创设教学情境,引导学生将生活中的图形与数学概念联系起来。比如可先展示一些随手拍的照片(照片隐藏着不同的图形),让学生仔细观察后回想生活中见过的各种平面图形,尝试说出这些图形的特点。如此,利用生活中的平面图形引入,激活学生的原有知识,为课堂学习作铺垫。

2.关注衔接,搭建情境

有些数学知识概念之间存在着关联性,需要搭建有效的教学情境让学生明白要学的新知识与其他知识之间的联系,进而深入掌握知识概念,提升认知的整体性。

小学生喜欢用富有趣味的学习方式来学习知识。因此教师可以搭建富有趣味的教学情境,让学生在课堂中体验数学的乐趣,增强对新知识概念的理解。如设置“神奇的剪纸魔术”情境,展示如何“花式剪正方形”。教师先将剪好的正方形和其余部分隐藏在未剪的长方形纸片中,为学生表演一个“凭空剪纸”,引起学生的好奇心后,再以“解密剪纸魔术”为情境任务让学生思考该如何剪。教师依据学生的思路进行演示,从纸片中剪出一个正方形。在此过程中让学生仔细观察折叠步骤,拿出剪下的正方形与被剪的长方形纸片进行对比。学生发现剪出的正方形是长方形中最大的正方形,而其边长恰好等于长方形的宽,进而初步理解长方形和正方形之间的关系。接着,教师再提升难度:在圆形纸片上剪出一个正方形,同样以魔术形式展示,再让学生“解密”。

二、横向联动知识,调动数学结构化思维

1.挖掘联系,建构知识框架

在小学数学教学中,单元复习课涵盖的知识点较多且繁杂,且每个单元的知识点并不是孤立的,它们之间存在着内在的关联性。教师若能横向挖掘这些联系,从整体建构的角度进行教学,不仅可以帮助学生形成结构化的认知,还能帮助他们头脑中建立起完整、系统的知识框架。

以苏教版小学《数学》三年级(上册)的“长方形和正方形再认识”单元复习课为例,教师在教学时可以巧妙地将长方形和正方形的周长与面积知识进行整合,通过一系列的活动和练习,加深学生对这两个概念的理解,并建立起它们之间的联系。在复习周长和面积的概念时,教师可以采用“看算式画图形”的活动形式。

例如,教师先给出一个算式“5×4”,然后让学生根据这个算式画出对应的图形。这样的活动能够引发学生的思考和讨论,因为同样的算式可以表示不同的图形。有的学生可能会画出边长为5的正方形,认为这个算式表示的是正方形的周长;而有的学生则可能会画出长为5、宽为4的长方形,认为这个算式表示的是长方形的面积。这样的教学方式可以引导学生深入讨论算式所表示的不同含义,从而加深他们对周长和面积概念的理解,让学生认识到算式所表示的含义取决于对它的解释和应用。

2.横向交错,完整知识框架

横向加深知识联系是单元复习课中非常重要的一环,教师深入挖掘知识点之间的内在联系,从整体建构的角度进行教学,可以帮助学生形成结构化的认知,建立完整、系统的知识框架,从而提高学生的数学素养和解决问题的能力。

在上述“看算式画图形”的活动外,教师还可以设计其他形式的练习来帮助学生巩固和加深对周长和面积概念的理解。比如可以设计一些判断题,让学生判断给定的周长或面积是否相等,或者给出一些实际问题的场景,让学生运用周长和面积的知识进行解决。

三、利用思维导图,提升结构化思维能力

1.建立结构体系,点燃思维火苗

学生在学习过程中能够发现不同知识点之间存在的联系,这也是他们这一阶段记忆方式转变所引起的“质变”。思维导图是能够将复杂思维过程以直观、清晰的方式展现出来的工具,不仅能够呈现知识点的层级关系,还能够展示知识点之间的内在联系,帮助学生形成系统化的知识网络。因此,教师可以借助思维导图来引导学生建立完整的知识体系,点燃学生思维的火苗。

《因数和倍数》是苏教版小学《数学》五年级(下册)的学习内容,为了更好地帮助学生掌握该单元的知识点并构建完整的知识体系,教师可以引导学生进行大单元思维导图制作。先根据这一单元的内容,精心挑选重难点知识并将它们分别写在彩色的小卡片上,如因数的定义、质数与合数的概念、公因数和最大公因数等知识点。

接着将对应的知识卡片交给学生,让他们根据这些知识点推导与之相关的内容或后续学习其他知识点,如根据“公因数和最大公因数”卡片,推导出如何求两个数的最大公因数等。在推导任务完成后,设置任务组合作,按照一定的逻辑顺序进行排列,制作出本单元的思维导图框架。学生需要结合教师在课堂中所讲授的知识、推导学习的内容以及教师分发的知识卡片进行思考,判断各个知识点之间的关联,利用手绘思维导图的形式进行整理,从而形成较为完整的知识体系。

2.引导全面视角,提升思维能力

小学生的学习经验有限,无法将多个知识点进行系统化、条理化串联,形成具有逻辑性和层次性的知识结构。学生需在学习过程中自己探寻每个知识点之间的相互联系,通过及时查阅教材、请教教师等方式进行查漏补缺,解决知识框架不清晰、知识点之间关系不明确的问题。在引导学生制作思维导图的过程中,学生能够更加深入地理解部分与整体之间的知识点及其之间的联系,将所学的知识点联系在一起,形成系统化的单元知识体系,同时深化小学数学核心素养的培养。

数学结构化思维,作为指向学生核心素养发展的思维能力,对于小学生的数学学习至关重要。在新课标背景下,教师不仅要给学生传授相关的知识,同时还要全面培养学生的综合素养;要立足于小学生的认知视角,在整体认知的基础上,以情境教学、知识联动以及制作思维导图来进行结构的教学,引导学生在已有知识经验的基础上吸收新知识,构建条理化、系统化的数学知识体系,让学生理解并灵活应用所学的数学知识,不断提高自身的数学综合素养。

(作者单位:江苏省苏州市吴江经济技术开发区江陵实验小学 )

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