激活数学活动经验“三步曲”

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  《义务教育数学课程标准》指出:教师教学活动应该以学生的认知发展水平和已有知识经验为基础。学生已有数学活动经验是数学学习的基础,将数学学习与已有数学活动经验连接,不仅可以激发学生学习数学兴趣,调动学生参与数学活动的积极性,还可以缩短数学学习与已有数学活动经验之间的距离,便于学生数学活动经验的建构。
  《图形的放大和缩小》是苏教版数学教科书六年级下册第三单元第一课时教学内容,教材先安排学生认识图形的放大和缩小,再让学生经历按指定的比把一个简单图形放大和缩小的操作过程,借助图形的直观变化,帮助学生初步感知比例的本质内涵。本文以此为例,具体谈谈如何实施激活数学经验的“三步曲”。
  一、提取储备 唤醒经验
  杜威在《民主主义与教育》一书中指出:学习者的原有经验是教育的起点。任何学生的发展,都是从已有经验的基础之上,不断朝着未来经验走去。学生走进课堂之前,已经积累了许多数学活动经验。教师需要根据教学内容,以学生已有经验为起点,创设一定教学情境,提取学生已有知识储备,唤醒原有数学活动经验。
  案例一:教学《图形的放大和缩小》时,课始出示两条线段,原来线段3厘米,放大后6厘米。
  师:这两条线段之间有什么关系?
  生:原来线段短,放大线段长。
  生:原来线段没有放大线段长。
  生:原来线段的长度是放大线段的二分之一,放大线段的长度是原来线段的2倍。
  生:原来线段长度和放大长度相差3厘米。
  生:原来线段长度和放大线段长度之比为1:2,放大线段和原来线段长度之比为2:1……
  在学习《图形的放大和缩小》之前,教师以學生已有数学活动经验为基础,出示了原来和放大两条不同长度的线段。这样的情境,從较容易的线段入手,降低了学习难度,贴近学生学习原点,极大地调动了学生学习积极性,激发了学生学习兴趣。从回答中可以看出,学生对于两条线段之间的关系认识有三种:相差关系、倍数关系、比的关系。在这三种关系中,只有比的关系与新知学习有关联,因此,教师追问比表示的各部分意义,帮助学生进一步唤醒比的相关数学经验。教师通过创设简单教学情境,真实提取了学生已有数学活动经验,唤醒了相关数学经验储备,为新知学习打下坚实基础。
  二、精准入轨 选取经验
  数学经验和数学活动不能直接等同起来,不是所有数学活动经验对学生数学学习都有帮助作用。有些已有经验对数学经验的继续生长有着抑制或歪曲,具有相反错误指向作用,限制了学生数学活动经验的发展。只有对数学活动经验的生长和发展起着促进性作用的已有经验,才是有价值意义的经验。教师需要从学生众多已有数学活动经验中,甄别和选择与新经验相匹配经验,提供两者相连接的通道,为学生组织和重构数学经验提供方向。
  案例二:引导学生用比的关系表示两条线段间的关系后,师把线段放大到原来的2倍,就是把原来线段按( : )的比放大。
  生:1:2。
  生:2:1。
  师:有不同意见,到底应该选择哪一个呢?
  (学生众说纷纭,谁也说服不了谁。大部分同学认为是1:2。)
  师:这样吧,我们把这两个比的比值都写出来,看看结果如何?
  生:应该是2:1。因为这个比的比值是2,表示把原来线段按2倍进行放大。……
  观察上面两条线段时,学生运用已有数学经验,由原来3厘米长线段,放大6厘米长线段,自然想到了比1:2 ,所以大部分同学都选择了这个比,这是已有经验的惯性作用。这与教学新知是相悖的,对于数学活动经验的构建起到了阻碍作用。教师引导学生对两个比进行比较,通过对比值的分析,学生自主发现如何选择正确的比。教师通过两个不同比值的比较,巧妙避免了学生已有经验对学习的干扰,实现精准入轨,为学生数学活动经验的生长指明了方向。
  三、交会对接 融通经验
  皮亚杰的认知发展理论中四个关键词:图式、同化、顺应、平衡。同化和顺应是认知建构的两种方式,平衡则是主体主动建构的动力。学生数学活动经验建构过程,是以已有经验为基础,通过自身不断内化和顺应,将原有数学活动经验纳入新的数学活动经验中,形成新的认知平衡。交会对接,就是学生按照自己个性感知和思维特点,使已有经验发生正向迁移,进一步分化、改造、重组,为已有和新的数学经验之间并行提供操作可能性,最终使并行程度得到提升直至自然融通,构建数学基本活动经验生长之路。
  案例三:在学生会用比来表示图形放大后,教师出示了 A、 B、C三种不同的长方形。
  师:你们觉得怎样才是真正放大?
  生:将图形A的长和宽都放大。
  生:长放大,宽也放大。
  师出示D、E不同长方形。
  生:图形D和图形E都是图形A放大后的图形,因为这两个图形的长和宽都放大了,所以都是。
  师:不要早早下结论,先来完成这样的表格,看有什么发现?
  师:完成表格后,现在有什么发现吗?
  生:对应边之比相等,才是放大。
  生:放大图形和原来图形对应边比的比值一定。……
  学生掌握如何选用恰当的比来表示线段放大后,教师进一步引导学习平面图形的放大。这样的安排,由一维线段图形过渡到二维平面图形,符合学生的认知规律。学生自然意识到,只放大平面图形中的一条边(图B、图C),不是真正的放大。紧接着,教师出示了图D和图E,由于两个图形的长和宽都放大了,学生直观感觉这两个图形都是图A放大后的图形。此时,教师并没有立刻指出错误,而是让学生完成表格。在完成表格的过程中,学生自主发现了先前错误之处,进一步加深了对放大意义的理解。至此,学生已有的和放大意义相关的数学活动经验全部被激活,实现了已有和新的对接,新旧经验实现了融通,实现了数学活动经验的生长和重构。
  激活数学活动经验“三步曲”完成时,正是学生数学活动经验重构之时。美国教育家杜威认为:“教育是由于经验、为着经验和属于经验的。”当学生调动起已有知识经验储备,选取那些对新知学习具有帮助作用的经验,实现数学活动经验融会贯通时,已经触及到了数学活动经验本质。也许学生并不清楚或表达这种数学活动经验,然而,学生分明已经感受到了数学活动经验旺盛的生命力。
  【作者单位:灌云县伊山中心小学 江苏】
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