小学数学结构化教学之我见

(整期优先)网络出版时间:2024-05-22
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小学数学结构化教学之我见

袁静1  彭炼2

1.重庆市石柱土家族自治县教育委员会教研室 409100 2.重庆市石柱土家族自治县石潼小学校 409100

摘要:美国教育学家布鲁诺认为,教学不是教知识,而是教知识的结构。结构化教学关注教材的横纵向联系,把握知识本质,将知识点按照一定的逻辑关系进行排列组合,形成网状结构,让学生经历完整的认知过程,突破知识点孤立的状态,建立新的认知体系,这是一种非常有效的教学方法。因此,将结构化教学法引入小学数学教学,对于提高小学生的数学学习效果,发展学生思维,落实学生核心素养具有重要的意义。本文将从“为什么要结构化教学”“数学结构化教学的本质”“小学数学结构化教学的意义”“小学数学结构化教学的方法”四个方面进行探讨。

关键词:结构化教学;内涵;意义;方法 

  数学是一门体系严密的学科,其教材的组织编排具在较强的系统性和逻辑性,课程内容的设计也体现了结构化特征,因此,在教学过程中,我们需要准确理解教材的整体框架,重视传授知识和方法,培养学生的素养和思维能力。这样可以帮助学生更好地思考问题,提升他们的素养水平。

一、为什么要结构化教学

“双减”背景之下,“减负提质”已形成共识,也对老师提出了更高的要求,然而有的老师并未立足学生核心素养培养,教学还局限对知识点进行单一讲授,忽视数学知识系统化,学科育人价值与思想品质培养等,其表现形式如下:

(一)缺乏结构化意识

  不够重视各知识点之间相互关联,过度依赖教科书课时划分,只关注本堂课所学内容,仅仅限于单课时授课,割裂了知识结构,切断了认知结构,弱化乃至背离了课程宗旨。

(二)缺乏结构化方法

  在课前缺乏整体的思考和设计,在课中无知识方法的关联、重组、整合,在课后无知识的提升,迁移运用,没有明确恰当的结构化教学方法。

  (三)缺乏结构化思维

  忽视对数学思维能力和学习能力的长效培养,没有有助于学生会以整体的、关联的、发展性地眼光看事物,养成科学地思维方式,发展核心素养。

  结构化教学在知识组织、知识分类、知识梳理和思维训练、方法建构方面都具有独特的优势,有利于学生整理知识、归类知识、整理思维,并培养高级思维能力,提高学习能力,为课堂教学赋能增效。

二、数学结构化教学的本质

数学结构化教学,指教师站在系统的高度,以整体联系为出发点,根据其知识之间的本质联系进行重组、排列、整合形成立体式的知识网络,然后从数学知识结构和学生认知结构的角度设计和组织教学,使学生全面体验并了解数学知识的构成与思维方法的构成,让学生能够很好地理解、掌握、运用,搭建一个更加有效的数学思维架构,提高他们的能力,增强他们的数学素养。

(一)整体性

结构化教学是整体性的学习。教师应以学生为核心,考虑他们的学习需求和实际情况,协助学生理解数学知识之间的关联,并将其与现实生活相联系,使学生能够更好地掌握知识,并将其应用于实际生活中。

(二)系统性

结构化教学是系统性的学习。教师应该把教育内容“串”成串,“连”成线,组织成一个完整的知识系统,建立起相应的认知结构,从而帮助学生构建出一个有效的、有序的学习框架,从而使学生能够有效的理解和运用所学的知识。 

(三)结构性

结构化教学是通过构建全新的认知框架来进行学习。心理学家奥苏伯尔在他的著作中提出了这一观点:“学生的认知结构是从知识结构转化而来的。”教师需要指导学生,使他们能够从数学的概念、原理和规则之间的联系出发,建立起有意义的知识框架,同时,还需要建构教学的过程结构,厘清学习的方法结构。

(四)目标性

结构化教学是以核心素养为导向的学习,教师应注重教学内容及主线与核心素养发展之间的关联,应该设定明确的教育目标,充分发挥核心素养导向目标对教学过程的指导作用,以便学生更好地达到学习效果。

  三、小学数学结构化教学的意义

  小学数学知识繁多,而且知识点之间的关系复杂,小学生的认知能力和思维能力有限,对数学知识的理解和掌握也存在困难。因此,运用结构化教学法进行小学数学教学,能够给学生带来以下几方面的益处:

(一)突破孤立状态,回归数学本质

小学数学如果单纯地按照知识点一个一个教学,学生难以将知识点之间的内在联系串联起来,这就导致了知识点之间的孤立状态。而通过结构化教学法,可以将知识点组织成一个完整的知识体系,让学生更好地理解和掌握知识点之间的逻辑关系,从而打破知识点孤立的状态,对数学教材加以创造性运用,对单元教学内容加以有效融合,形成一个整体的认知模型,这将有利于学生对数学知识的系统化掌握,使数学课堂回归本真。

  (二)培养思维品质,走向深度学习

小学数学教学不仅仅是传授知识,还要培养学生的思维能力。结构化教学旨在帮助学生更好地理解主要概念、核心知识之间的联系和逻辑关系,培养他们思维的深度和广度,并提高他们的学习能力。这种教学方法通过分析学生的学习过程,注重思维的系统性、深度性和结构性,从而促进学生的数学逻辑思维和学习能力的提升。

(三)培养关键能力,追寻育人价值

  结构化教学教的不仅仅是知识,还教的是方法,更是思维的训练。采用结构化教学法,可以让学生更加深入地观察、思考、学习、表达和创造,从而有效地培养他们的核心素养,并且让他们具备灵活运用、发现创新等关键能力,这样不仅可以激发他们对数学的兴趣,还可以增强他们的自信心,并且养成良好的学习习惯。结构化教学立足数学知识结构,推动学生思维品质的高阶发展,有利于培养学生质疑问难、自我反思、勇于探索的科学精神,促进知识传播向育人教学的转化,为培养时代新人奠定基础。

  四、小学数学结构化教学的方法

  (一)知识结构化

  《数学课程标准》指出“要帮助学生建立能体现数学学科本质,对未来学习有支撑意义的结构化的数学知识体系。”美国教育家布鲁纳也认为“不论我们教什么学科,务必使学生理解学科的基本结构。”数学也不例外,各个知识有千丝万缕的联系,不能只以课时教学,教师要将知识系统化,连点成线,连线成网,更加全面地建构数学知识网络。

1.知识点分类:知识点分类是结构化教学的基本。在小学数学教学中,可以聚集《数学课程标准》中学习领域和主题将知识点按照“数与代数、图形与几何、统计与概率、综合与实践”等不同的领域和主题进行细致的划分。知识点分类之后,可以帮助学生对知识进行整体性的认识,从而使学生能够更好地理解和掌握所学的知识。如“数与代数领域”中“数与运算”主题可将知识点进行如下分类: 

 

  2. 知识点梳理:知识点梳理是结构化教学的核心环节。知识点分类后可以通过抓知识本质,梳理知识点之间的关系,形成一个整体的认知模型,让学生更好地理解知识点之间的本质联系和逻辑关系。如上表“数的运算”中“运算的意义”可以从分量与总量的关系,构建认知结构模型:

  3. 知识点整合:知识点整合是结构化教学的重要环节。在小学数学教学中,可以将同一知识点的不同形式整合在一起,通过比较、发现、总结,让学生更好地理解和掌握知识点。知识点整合可以是课时知识的整合,也可以是单元知识的整合,还可能是单元与单元之间知识的整合。如:人教版四年级下册“运算律”这一知识点,教材是这样安排的:先是加法交换律,然后是加法结合律,接着是乘法结合律,最后是乘法分配律。在教学时可以前后关联整合,进行结构化处理,在学习加法交换律后,引导学生猜想验证乘法交换律;在学习加法结合律后,引导学生猜想验证乘法结合律。

(二)教学结构化

  1.备课结构化。备课对于一名教师来说至关重要,一场好的课是由教师充分准备后才能呈现给学生的。教师在备课时需要按照一定的结构化方法进行,才能够让自己清晰地了解本次上课的目标、计划及教学内容,保持课堂秩序,最大限度地促进学生的知识吸收和提高。那我们具体怎么做呢?可以按“四问”备课法结构进行备课。

(1)在哪里——学什么。这个就是了解教学内容,解决学生学什么的问题。教师以《数学课程标准》为依据,深入钻研课标,看课标中的“课程内容”以及该年段、该领域“内容要求”中所描述的学习范围和具体要求,掌握精神实质,教学上就有了可靠的依据,完成教学任务就有了保障。

  (2)去哪里——学的程度。这个就是解决教学目标定位,学生学到什么程度的问题。一是仍以《数学课程标准》为依据,看所上内容在该年段的“学业要求”,明确具体的学习内容与相关核心素养所要达到的程度。二是深入分析教材,吃透教材,逐字逐句逐段地读懂,了解内容,弄清意图,结合课标抓住关键,明确重难点,做到融会贯通,运用自如。三是充分利用教学用书及相关资源,结合课程标准、教材,广泛查阅相关资料,精挑细选一些相应的素材,以便更好地组织教学,制定出更具针对性的教学计划。

  (3)怎么去——怎么学。这个就是选择教学方法,解决学生怎么学的问题。教学目的,教学内容,学生年龄不同,所采用的教学方法也就不同。如:新授课中计算教学多采用尝试方法,图形方面多采用操作验证法,性质规律知识教学多采用观察发现法等。低年级学生形象思维优于抽象思维,多采用演示法,高年级学生具备了一定的思维能力,因此更适宜使用独立思考、自主探究和合作交流等学习方式。

(4)到了吗——学的效果。这个是关于教学评价和反思的评估,旨在解决“教学评”的一致性问题。崔允漷教授在谈“教学评”一致性时就强调:“教了,不等于学了;学了,不等于学会了。”有一些教师过分高估计学生的能力,总是相信自己教了的学生肯定也掌握了。总是关注自己是否已经传授过了,是否已经表达过了,是否已经表述完了,是否有遗漏的地方,而很少去关注其他事情。学生是否在认真学习呢?他们是否真的理解了老师所讲的内容呢?最终他们是否真正能迁移运用所学的知识呢?这个问题涉及到教学过程中的一致性思考。备课需要涵盖课后思考和评估,这是备课的提升和发展,教师应以学生为核心,根据教学目标进行回顾、概括、思考和修改。

2.授课结构化。在教学中,但凡学生能够学会的,老师不要讲,教师需要深入挖掘教材中的基础知识点,找出其中的知识主线,引导学生提出核心问题主线,以主线为框架,呈现学习情境,构建结构化学习问题探究模式,使学生能够明确掌握学习的目标,理清学习的思路。其具体教学结构如下:

(1)创设情境,引出问题。教师呈现情境,提出具有情境化且指向核心教学内容的“大问题”,或者给学生阅读情境获取数学信息的时间,然后学生根据情境发现问题,提出问题。

(2)任务驱动,探究问题。教师以问题为主线,把一个看似无法解决的大问题,分解为若干小问题(小任务),形成连续的“问题链”(任务链)。教师把学习的时间和空间充分地还给学生,不要一开始就给支架,要让学生独立思考,自主探索,尝试解决自己提出的问题。

(3)分享交流,解决问题。学生用合适的方式分享自己解决问题的过程、方法,教师适时梳理完善学生的方法,提升知识水平。

(4)迁移应用,提升思维。让学生把学过的知识,学到的方法迁移到其他情境中,既巩固提升所学知识,又促进思维水平的发展。

在重庆市第十一届小学数学优质课大赛中,很多选手都采用这种模式进行授课并获得好的名次。如:来自高新区的杨清平老师在上“两位数乘两位数”时,先创设真实的阅兵情境,出示无人机图,引导学生提出数学问题并列出算式:14×12;接着杨老师分解任务让学生“算一算”“画一画”“说一说”,引导学生尝试计算14×12;然后学生展示交流各自的方法,教师引导学生比较最适合的方法,深入探究算理和算法;最后挑战练习,迁移应用,并运用课件互动,依次将两位数乘一位数,两位数乘两位数分解一层、两层模型,让学生猜测三位数乘两位数有几层,最后抽象拓展为整数乘法的竖式直观模型,促进了思维水平的进阶。如图所示:

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3.练习结构化。小学数学课堂练习非常重要,能够帮助学生掌握概念、培养技巧,还能让他们积累数学活动经验和数学思想方法。在实际教学中,我们应该深入研究对练习题的解读,挖掘和再创造,充分发挥练习题的功能,做一个“有心”的教师,可以从基础练习、变式练习和综合练习这三个层次逐渐提高难度。这样可以巩固学生的知识,帮助他们举一反三,拓展他们的思维。如四年级下册“平移”课堂练习可如下设计:

(1)话平移:旗子是怎样平移的?

(2)化平移:涂色部分占整个图形的几分之几?请说明理由。

(3)画平移:利用平移设计出一幅美丽的图案。

(三)思维结构化

  《数学课程标准》指出:“数学课程培养学生会用数学的思维思考现实世界,通过思维的方式建立逻辑联系,构建逻辑体系。”小学数学的本质是思维的训练,但要让学生真正形成数学思维,对问题的思考更完整,更有条理,就必须进行结构化的思维训练,培养学生形成结构性的思维方式。

1.入手基本概念,促进思维的形成。基本概念是小学数学学科最基础,最本质性的知识,教师在教学中要从基本概念入手,逐步深入引导,使学生形成结构化的数学思维。例如:平面图形三角形的认识教学就涉及很多概念:直角三角形,锐角三角形,钝角三角形,等边三角形,等腰三角形等。几何是数形结合最好的载体,所以概念要结合图形来理解记忆,学生在画图的过程中要标图,把关系标示在图上(如角的度数关系,边的长度关系),根据图结合标示的关系,把相关的定义定理联系在一起。当学生在脑海中建立模型,把知识融汇贯通,才会让数学思维更加立体化和结构化。

2.找到内在联系,促进思维的发展。基于学生的年龄和心理特征,小学数学的整体知识被分散在各年级的教材之中,因此教学时教师要从整体把握教材,找到知识间的内在关联。例如:“图形的测量”教学,第一学段主要测量物体的长度,第二学段主要测量平面图形的周长、面积及角的度量,第三学段主要测量立体图形体积和表面积。它们虽然有差异,但又具有一致性:长度、面积、体积都以数量来刻画特征,都是相应度量单位的累加。“图形的测量”教学,要引导学生经历用不同方式测量的过程,体会建立统一度量单位的必要性;让学生在描述现实世界的过程中,理解与把握度量单位的实际意义,感受“度量单位”的多样性和关联性,提高分析问题和解决问题的能力,从而促进思维的发展。

3.抓住方法迁移,促进思维的提升。结构化教学就是为了转变教学方式,变“教”为“学”,在由教到学逐步放手的过程中,知识迁移形成的过程就非常重要。教师要带领学生了解知识的结构和关联,帮助学生了解和掌握这个发现探索的过程,然后自觉迁移到其他内容的探索中。如:学习平行四边形面积时,学生通过动手操作,将平行四边形转化成长方形,找到平行四边形面积计算的方法,抓住这样的思维方法,又合作探究,将三角形和梯形转化成平行四边形从而推导出计算公式。然后老师抓住转化的思想,让学生又由此迁移到其他图形面积的推导,迁移到其他知识点的学习,运用此方法将新知转化成旧知,举一反三,触类旁通,促进思维的提升。

4.巧用思维导图,促进思维的创新。思维导图是帮助学生构建知识结构重要的思维工具。通过思维导图,我们可以更好地组织知识,构建知识网络,特别是在复习课上,这种方法帮助我们结构化思考,促进知识系统化、结构化、深刻化,促进学生思维的创新,更加有效地完善我们的学习过程。例如:第三学段“圆”这个单元的概念、公式比较多,学生根据内容呈现的思维导图丰富多样。

(四)核心素养结构化

  《数学课程标准》要求:“为实现核心素养导向的教学目标,不仅要整体把握教学内容之间的关联,还要把握教学内容主线与核心素养之前的关联。”如:“图形与几何”领域中的“图形的认识”主线,各学段核心素养发展目标及关联如下:

教师只有准确把握住各学段核心素养发展目标,在教学中才会找到教学内容与核心素养的联结点、结合点、落脚点,让核心素养在课堂中落地生根,不拔高,不降低,不弱化,有的放矢地培养学生核心素养。

总之,作为一名老师,在数学教学中要重视结构化教学,帮助学生将知识、方法、思维“串成串”,“连成线”“织成网”,培养孩子们的数学思考和解决问题的能力,从而为他们的未来成长打下良好的基础。

参考文献

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