如何在小学数学课堂中激发学生的认知脑动力

刘畅

【摘 要】 认知和情感的连接是教学艺术的核心。在認知的过程中，如果大脑挑战成功、满足了期待，就会发出自我奖赏的行为——分泌大量能产生愉悦感、兴奋感、成就感的神经递质，从而期待进一步的挑战，进入良性循环的状态。如何让小学生在数学课堂上形成认知时激发出脑动力（也被称为情感动力）呢？本文将从“创建微妙连接”“设置悬念”“引发认知冲突”这三个方面进行阐述。

【关键词】 认知的脑动力;悬念;认知冲突;微妙连接

美国著名神经科学家保罗·麦克莱恩曾说过：“无情感，不认知。”认知和情感的连接是教学艺术的核心。如何让小学生在数学课堂上激发出认知的情感动力，学得更轻松、更快乐、更期待、更有成就感？笔者将用多个例子针对“创建微妙连接”“设置悬念”“引发认知冲突”这三种策略进行阐述。

一、创建微妙连接

大脑喜欢自行从信息中发现关联，抽取信息中的模式，从而产生成就感。连接越微妙，关系越突显，理解越深刻，大脑越自赏。所以教师就要设法让新知识与别的有趣的事物之间创建微妙连接，从而让学生产生认知的情感动力。

例如，用《数对确定位置》一课，笔者改变传统的从座位入手来认识数对，而选择让学生亲历笛卡尔发现直角坐标系的过程。当学生经历了这个从无到有的过程后，逐步建立起蜘蛛网与直角坐标系之间的微妙连接，就能形象具体地理解为什么平面上的任意一点都可以用数对表示它的位置。

又如，曹培英老师在《跨越断层，走出误区》一书中，推荐了山东淄博一位老师教学《1000以内数的认识》的方法。出示一篇古文（下面为该文的一部分）。让学生数一数，一共有多少个字。

天地玄黄 宇宙洪荒 日月盈昃 辰宿列张 寒来暑往

秋收冬藏 闰余成岁 律吕调阳 云腾致雨 露结为霜

金生丽水 玉出昆冈 剑号巨阙 珠称夜光 果珍李柰

菜重芥姜 海咸河淡 鳞潜羽翔 龙师火帝 鸟官人皇

始制文字 乃服衣裳 推位让国 有虞陶唐 吊民伐罪

周发殷汤 坐朝问道 垂拱平章 爱育黎首 臣伏戎羌

遐迩一体 率宾归王 鸣凤在竹 白驹食场 化被草木

学生看到4字一句，5句一行，发现一行20字，就会20，40，60…往下数，数到100正好一段，接着继续整段数，200，300，400…，数完，正好是一千个字。此时，教师夸奖大家数得真准，这就是我国古代著名的《千字文》。学生借助千字文，数出1000，感受到1000个字的量感，在千字文与1000中建立了微妙联系，数感的培养水到渠成。

二、设置悬念

悬念是一种心理现象，能唤起人的注意，激发人的兴趣，使人产生牵挂焦虑的情感和强烈而迫切的求知欲望。它作为一种情感方面的催化剂，作为一种学习的心理机制，对学习具有不可低估的积极作用。在小学数学教学中，适时地创设“悬念”，引起学生兴趣，激发学生认知的情感动力，营造渴望探索、愉悦兴奋的学习心境，就能很好地促进教学任务顺利完成。

例如：笔者教学《有余数的除法》时，一开课就让全班同学一齐做游戏：请大家伸出左手，从大拇指起，轮番数指头计数，数到任意一个数时，只要报出自己数到的数字，老师就能猜出你已数到哪个指头了。学生跃跃欲试，纷纷报数，笔者逐一作答，核对后均毫无差错，学生感到非常神奇有趣。笔者说：“同学们想知道老师的秘密吗？上好这一节课，你们一定会明白！”接着教学新课，全班学生带着强烈的求知欲望，专心致志地投入学习活动之中。实践证明：“悬念”在学生的学习中产生的心理需求具有巨大的潜在能量，它能激发学生的学习动机和兴趣，丰富想象力，吸引注意力，增强记忆力，开拓思维。因此，在小学数学教学中巧妙地设置悬念，常可以表现出数学的魅力和艺术感。

三、引发认知冲突

认知冲突是一个人已建立的认知结构与当前面临的学习情境之间暂时的矛盾与冲突，是已有的知识和经验与新知识之间存在某种差距而导致的心理失衡。其教学价值在于能够唤起学生强烈的学习需要，为学生构建起一个思维不断演进的积极生态场，以实现学生情感、思维的高投入。此外，认知冲突的深刻性还会促进学生理解和再现学习的内容与结果。因此，在课堂教学中，教师应依据教材内容，抓住学生好奇心强的心理特点，创设矛盾情境，激发认知冲突。

例如：曹培英老师在《跨越断层，走出误区》一书中，推荐了一节教学综合实践活动课《掷一掷》。为了强化认知冲突，使学生获得较为丰富的类比推理经历，采用了如下设计：

1.掷一个骰子的游戏。

师问：下面的游戏规则公平吗？为什么？

掷到1、2、5、6朝上，甲赢;掷到3、4朝上，乙赢。

小结：点数种数多，赢的可能性大。

师问：怎样修改规则，使游戏公平？

由学生完成填空：点数（）朝上，甲赢;点数（）朝上，乙赢。

交流不同方案，小结共同点：6种点数平分，游戏公平。

2.讨论：掷两个骰子的情况。

师问：如果同时掷两个骰子，朝上点数的和有哪几个？（点数和是2～12，共11种）为什么不可能是1或13？

3.掷两个骰子的游戏。

师问：根据掷一个骰子的经验，下面的游戏规则，你选甲还是乙？在□里打“√”。

游戏规则：和是5、6、7、8、9，甲赢。□

和是2、3、4、10、11、12，乙赢。□

绝大多数学生根据经验都会选乙。

师问：大家的经验可靠吗？

小组游戏检验猜想，要求做好记录，结果自然是多数小组认为甲赢。根据以往的经验类比在这里出现了问题，产生了认知冲突。

通过游戏实验，学生往往已能发现：点数和是2、12的可能性很小，点数和是7、8的可能性比较大。之后研究为什么点数和是7出现的可能性最大。上述游戏（实验）活动，使学生获得了类比推理可能出错的真实体验，同时形成新的猜想，进而通过分析证明猜想。这对小学数学的学习来说，已是一个相当完整的研究过程了：类比猜想→实验否定猜想（认知冲突）→生成新的猜想→分析确认结论。

综上所述，教师在日常教学中，每上一课都自主地关联以上三种策略，久而久之，不仅教师自身的教学水平大有长进，学生对数学学习的兴趣亦会愈发浓厚。整个教与学的过程就能浸润在美好的良性循环中。

【参考文献】

[1]曹培英.跨越断层，走出误区：“数学课程标准”核心词的解读与实践研究[M].上海：上海教育出版社，2017，3（11）.

[2]基思索耶（美）.剑桥学习科学手册[M].北京：教育科学出版社.