长程视域:小学数学作业典型错例的迷思与矫正

2022-07-06 02:27
中小学教师培训 2022年7期
关键词:长程错例铅笔

沈 俊

(南京市江宁区秣陵中心小学,江苏 南京 211111)

在小学数学教学中,教师布置作业的目的通常有三:一是巩固知识技能;二是延续数学课程;三是补充评价方式。学生在完成作业的过程中,总会出现偏差或错失,其中具有代表性的错例可称为“典型错例”。对“典型错例”的研究,将有助于教师诊断学情,改善教学,从而提升自主执行数学课程的能力。

一、“典型错例”的迷思与溯源

学生数学作业中错题何其多,教师的迷思在于:那些“易错的”“总错的”的典型错例,不会随着时间的推移或教学对象的更替而“变得好一些”。这让我们在迷思中对“为什么总是错”追根溯源。

(一)知识与方法的缘由

学习者在知识结构或程序方法上有缺失和疏漏。这通常会被教师归结为“学生上课注意力不集中”“做题不细致不检查”,并因此苦口婆心地劝诫学生“上课好好听”“认真读题”等。比如:“4元买了5 支铅笔。每支铅笔多少元?1 元可以买几支铅笔?”如此浅白的一段话,学生自然读得通顺,但解答时却常常“翻车”,到底是“4÷5”还是“5÷4”?

有的教师“绝望”后,就会“套路”学生:“仔细看问题啊!问‘每支’就把5当作除数,问‘1 元(每元)就把4 当作除数’。记住了吧?”可是换了问题情境或描述形式后,学生还是不会。

这种方式不管用,是教师单方造成的。溯源学生“总是错”的缘由,是根植于教师心中的“效率论”,总想多快好省地把更多的知识与技能传授给学生,总想通过更多的作业进行巩固和熟练,学生却“无福消受”。

课程的参与度和学生的注意力等问题本质上是教师的问题,好的课程设计自然会吸引眼球。简单的纠错方法表面看起来有效率,却常常不为学生所接受与消化。

(二)心理与情感的因素

教师也常将错例的形成原因归结为“不喜欢数学”“没有良好的习惯”“没有挑战难题的决心和勇气”,即学生认识不到数学学科的价值,对数学学习缺乏应有的良好态度。其实,教育学首先是一种关系学,良好的教育发生在良好的师生关系上。小学阶段的学生尤其如此。正所谓“亲其师信其道”。

教师不能忽略典型错例形成的情感因素和心理机制。比如:作业中的规范意识,克服困难的勇气,自我调控的心理,培植耐心、细心和责任心等。为此,教师在设计矫正教学流程时,应充分考量学生的经验基础和心理机制,营造安全的错例分享氛围。譬如:作业对了不浮躁、错了不可耻、纠错了不起、倾听是好品质、分享自己的错更值得大力表彰等。如此,学生在矫正错例时,将由被动到主动,由消极到积极,其参与度与获得感会大大提升。教师可常常设计这样的矫正问题:说说你是怎么错的;他的方法错在哪里;他说的纠错方法好在哪里;还有更简洁的思路吗;你来出一道类似的题给大家做。

二、重塑“矫正方法”的认知与策略

认识到典型错例产生的原因,教师纠错时设计的矫正方法就不会短视,一味地追求效率,而是要奉行长期主义,葆有长程视域,把每一个错“点”联结成“线”,系统地看待错失与疏漏。这里的“长程视域”有三方面的意蕴:一是将点状断裂的错误进行系统分析,使其成为一个结构化的整体,并与学习者的经验有效对接;二是在实施矫正教学时,既重视补偿缺漏的知识技能,也要养育良好的数学学习情感;三是要拉长矫正时间。从错例的这个“点”散发开去,整体考量错例,即:怎样错的、为什么错、怎样纠错、这样矫正对后续学习有什么影响。下面,笔者试举一例,以说明长程考量矫正方法的意义与策略。

案例1:以“4 元买了5 支铅笔。每支铅笔多少元?1元可买几支铅笔?”为例。笔者任教的班级有46 名学生,首次练习此题共计有15 人混淆,不明白到底是“4÷5 还是5÷4”,错误率达三分之一,且平行班存有大量错误,历届学生皆会如此,此可谓“典型错例”。如何矫正?只有体认、观照到儿童学习难处,才有可能设计出针对性较强的矫正流程。

1.分析错误原因

一是难在读不懂。“4元买了5支铅笔”这句话文字上浅白易懂,但这个“懂”缺乏数学意义的支撑。读不懂则无法调用合适的经验来解决问题。

二是难在不好区分。五年级的学生在数学课堂里正式初始学习小数除法,原有的整数除法“大数÷小数”的经验会阻碍新知的迁移。何况把“4÷5”和“5÷4”混杂在一起,还要区分其不同的数学意义呢?

三是难在无法适时地进行心理调节。结论无法确认怎么办?随便写一个交差吗?学生尚不能自觉追问结果的逻辑自洽。

2.长程设计流程

环节(1):达成基本理解。

师:你怎么理解“4元买了5支铅笔”?

生1:如果是“4 元买了4 支铅笔”,那么每支铅笔1元。这里“4元买了5支铅笔”,说明每支铅笔不到1元。

生2:也就是说1 元买一支铅笔,还要找零。1元可以买到一支多铅笔。

师:这两种方法至少能告诉我们是不是“算反了”。

生3:“4元”是总价,“5支”是数量,用“总价÷数量,4÷5”能算出单价“每支铅笔多少元”。反过来“5÷4”就是求“1元可买几支铅笔”。

师:能用前面学过的“数量关系”来解决新问题。真好!

生4:可以画图理解(如下,学生的阐释略去)。

师:画图既能帮助我们直观地理解题意,也能从结果上看出是否符合题意。

环节(2):呈现个性方法。

生5:老师,我受画图法的启发,想到一个简单的方法,永远不会错!(请他上黑板边画边讲解)先写出“4 元=5 支”,再把“4”移到右边来,就写成“5÷4”,算的就是1 元能买几支铅笔;如果把“5”移到左边去,就写成“4÷5”,算的就是1支铅笔多少元。

师:真有创意,很直观,此处应该有掌声!

环节⑶:学生模仿出题。

师:谁能模仿“4 元买了5 支铅笔”,出一道题给大家做?

生6:东东6分钟写了8个毛笔字。每分钟写几个毛笔字?写1个毛笔字要用几分钟?

生7:把2米长的绳子截成5段。可以提哪些问题?怎样解答?

……

分析上述案例,我们可以进一步明晰长程设计“典型错例”矫正方法的意义与策略。

(一)长程设计矫正方法的意义

叶澜教授认为,课堂教学要“将结构化后的以符号为主要载体的书本知识重新‘激活’,实现与三方面的沟通:书本知识与人类生活世界沟通,与学生经验世界、成长需要沟通,与发现、发展知识的人和历史沟通。用通俗的话来说,就是使知识恢复到鲜活的状态,与人的生命、生活重新息息相关,使它呈现出生命态。”[1]这就是一种长程视域,要将教学从“碎片化”转向“结构化”,从“知识态”转向“育人态”,从“效率化”转向“生命化”。

长程视域相对于急功近利的短视,具有课程视界和单元视角的整体性、系统性,教师要舍得在错误原因分析和矫正流程设计上花时间、下功夫,以期学生真正能从知识技能、思想方法、情感态度上获得新认知。

1.达成长程理解

学生将语言描述或文本呈现转化为数学意义上的理解,不是一件容易的事。此过程需要学生适当提取已有的经验,也需要在与同伴对话中获得启迪,更需要教师在思维“愤悱”处加以点拨。如上述案例中,学生能提取常见的数量关系“总价=单价×数量”,自然能理解“4÷5”和“5÷4”所蕴含的不同数学意义。推而广之,举一反三,这一类题都将得以解决。另外,学生画图“把4 从左边移到右边”“把5从右边移到左边”,既符合直观性的操作原则,易于学生理解“4÷5和5÷4”,也为理解分数意义“4/5和5/4”作了铺垫,同时也是方程移项方法的雏形。

2.积淀个性经验

课堂上有充分的时间展示、讨论和辩驳,师生均卷入其中,不再存有“局外人”,不同水平的学生将获得“属于自己的句子”,错误得以纠正,认知得以更新。这是一种“难教之法”——“难教之法”不是故作高深,刻意作难,而是指教师要探明学生的已有经验,理解其学习的“痛点”,精心设计教学流程和补偿策略,科学施教,精准干预。“教”应该尽可能走在“学”的前面[2]。如此,学生才会迷途知返,不再重蹈覆辙,积淀具有个体标签的错题矫正经验。

(二)长程设计矫正方法的策略

从上述案例中,我们可以得出有效矫正“典型错例”,教师要舍得投入时间与精力成本:一是单元备课时精心提前预判;二是有专属时间进行矫正。把原本较短的错题矫正时间,拓展成二十分钟甚至一节课,长程考量,保障矫正时间,科学施教,才有可能避免走进同一条犯错的河。为此,笔者建议在实施矫正课程时要找准时间节点,比如可每周安排一次,可在单元课程结束时安排,可在某个知识点诊断后安排,可根据需要适时灵活安排等。

根据个人教学实践,笔者初拟出矫正“典型错例”的基本流程与策略,以资批判与借鉴。

1.预判错误原因

教师至少在执行单元课程时,要对知识点进行梳理,对“重难点”“易错点”有预判,特别是对“典型错例”有详尽分析——可能错在哪里、会有几类错误、有哪些知识缺欠、经验的断裂点在哪里等。

2.引领课堂讨论

错题是重要的教学资源,化错为宝是为教学智慧。学生也只有理解错例的“然和所以然”后,才有可能避免二次犯错。所以,置身其中,身临其境,才能有所感悟。教师为此需要发挥引导者的作用,在愤悱处点拨,在迷失地指明,在关键点导引。

3.倡导直观分析

学生存在认知差异,不可能处于同一个水平上。这对大班额教学而言是一种挑战。但教学实验、教具演示、观摩实物、观看动画、画示意图、画线段图等直观分析方法有助于学生激活已有经验,走向认知的“最近发展区”。直观分析也有助于学生重构问题情境,促使发生精细加工。

4.学生自主出题

学习的发生通常是从观察和模仿开始的。学生自主出题基于学习者既有水平,且需调用合适的知识,又能激发想象力,是促使学习者集体参与课堂讨论的有效举措。学生自主出的题中,有的是“照搬”,有的是“高仿”,有的是“变异”,有的是“超越”,适合各种差异水平的学习者参与,丰富了题型题组,拓展了思考边界。

常使用上述矫正典型错例的基本流程与策略,将会促使师生逐渐形成一种认知图式。图式是将大量的信息组织进一个有意义的系统的结构,其有助于编码,因其给新学习的内容添加了细节。图式帮助我们产生和控制日常序列化的行动[3]。长期有计划地执行此流程与策略,便会形成一种范型和框架,其优势体现在:教学预设更周详,矫正时间有保障,教学方法更优化,讨论细节更丰富,学生参与更广泛。矫正课程因长程视域更具实效。

三、“典型错例”矫正分类举隅

为丰富“典型错例”的题型和矫正方法,以下再试举三例,以供一线教师在具体操作时参考。

(一)概念理解矫正:让隐性知识显性化

数学概念的特征是其表达的简约性和概括的抽象性。正是这种简约和抽象,遮蔽了前人实践探索的复杂性、过程性和丰富性,一句看似平白简短的描述,实则蕴含着诸多的数学意义。

学习完苏教版教材五上“圆”单元知识后,有作业形如:“请画一个半径2 厘米的半圆,并求出它的周长。”学生无可避免地要在“半圆”类的题型里纠缠不清。教师常常将学生的错误原因归结于“读题不清”,多要求学生圈划关键词“半径”“半圆”“周长”,如此,便可降低错误率。此不失为一种强化形式,但更科学有效的矫正方法是要有“长程视域”——错例的根本原因是什么?怎样矫正更有效?

环节1.教师出示“圆周长的一半,半圆的周长”。要求学生:读三遍,读通顺;数学上有什么不同?你有什么办法让大家都明白。

环节2.师生讨论。引导学生从语词上理解,比如:“圆周长的一半”是以一个圆周为研究对象,圆的周长已经存在了,它的一半“用圆周长除以2”就行;“半圆的周长”是以半圆为研究对象,所以需用“圆周长除以2 加直径”。如是,“画图法”呼之欲出。“画一画”既是增加操作细节,也是让隐性的思维显性化。如下图:

环节3.教师领着学生描一描,画一画,指一指,再给出数据,请学生计算。

环节4.呈现作业中的典型错例,主要有两类:一是计算含有半圆的组合图形的周长或面积;二是解决实际问题,如“靠墙围的半圆鸡圈”等。

环节5.每个学生出一道与“半圆”相关的题,与同学交流。

“圈划关键词”只是一种外在的强化手段,有一定效用,但尚需寻找错误的内在原因,从根本上理解概念。“圆周长的一半和半圆的周长”这句话读起来像拗口令,学生理解起来比较困难,容易混淆。其内在原因是对“周长”这一概念理解的缺漏。一个生活中的圆形物体或数学上的几何圆呈现在眼前时,人容易感知的是其面积大小,而非其一圈边线的长短。所以,学生很容易受到“面的一半”的负迁移,产生“线的一半”的错误结果。因此,需要在语词上初步理解后,通过画一画、描一描、指一指、说一说、算一算等具有数学意义的操作后,使隐性的关联显性化,才能真正为学生所理解。教师的作用是分析原因、设计流程、相机点拨,让学生在对话中纠偏、巩固、熟练。

(二)算法算理矫正:使操作序列化

《义务教育数学课程标准(2011 年版)》指出要发展学生的运算能力。运算能力主要是指能根据法则和运算律正确地进行运算的能力。培养运算能力有助于学生理解运算的算理,寻求合理简洁的运算途径解决问题。[4]于是,小学数学作业中常见的要求“下面各题,怎样算简便就怎样算”便成了学生计算时挥之不去的梦魇。譬如,苏教版教材五上“小数加法和减法”单元里的题目“12.45-3.6-2.45+4.4”,学生最常见的错例如下:

教师常用调侃的语气训诫学生“不能对简便计算上瘾”,却对错因缺乏系统分析。笔者认为至少对以下几个问题有了清晰认知后,才能较好地矫正错例,如:运算顺序是运算律的基础、同级运算可灵活应用交换律、读题分析优于直接计算等的欺骗性等。

为此,笔者设计了“朝三暮四猴吃桃”的故事情境,让学生在对话中自悟,举一反三。

师:听过“朝三暮四”的故事吗?有什么数学上的启发?

生:3+4=4+3;加法交换律a+b=b+a。

师:如果再添1个桃,你还能想到什么运算律?

生:加法结合律a+b+c=a+(b+c);3+4+1=3+(4+1);3+4+1=4+3+1;3+4+1=1+3+4;几个数相加,可以任意交换位置,把其中的两个数先加。

师:我们把故事再改一改:猴妈妈有10个桃,上午给小猴3 个桃,下午给小猴4 个桃,还剩几个桃?作为五年级的孩子,你有几种不同的方法解决这个问题?具体说一说其中的数学道理。

生:10-3-4=3;10-4-3=3;10-(3+4)=3;10-(4+3)=3。

师:五年级了,可不能这么“小儿科”,来点挑战,增加一个条件,比如——

生1:晚上又给小猴2 个,还剩多少个?可以列式:10-3-4-2;10-3-2-4;10-4-3-2;10-4-3-2;10-2-3-4;10-2-4-3。可以任意调换3 个减数的位置,差不变。

生2:也可以列式:10-(3+4+2);10-(3+4)-2;10-3-(4+2);10-3-(4+2)等很多不同的算式。灵活应用了“a-b-c=a-c-b=a-(b+c)”的运算性质。

师:再来改题:猴妈妈有10 个桃,上午给小猴3个桃,下午给小猴4个桃,晚上猴爸爸又采回来2个桃,现在猴妈妈有几个桃?挑战一下自己,看看你能写出多少个不同的综合算式。

生:略。

师:(呈现上述错例)下面我们再来看看这道题错在哪里?关于加减混合运算和“怎样算简便就怎样算”,你又有哪些新的收获?

学生讨论,教师相机点拨与小结,形成以下纠错算式:

……

经此“刻意训练”后,学生一般能形成这样的简便计算策略:先观察混合运算算式的特点,是否能运用相关的运算律或运算性质;再耐心地调整算式的顺序,一步一步用递等式计算;若有时间,可用其他方法进行检验。如此,才能正确、灵活地计算,形成计算能力。学生总结的经验,如“同级运算,先带着它前面的符号走”才显得鲜活生动,每个孩子都能在课堂里拥有自己的话语权,创造属于自己的学习故事。

(三)问题解决矫正:重新表征问题情境

如果当前状态和目标之间存在障碍,且这个障碍无法排除,问题便产生了。界定良好的问题通常有一个正确的答案,当调用某个流程或序列时,就能够找到答案。反之,解决问题的思路和方法短期内不明晰,就是一个界定不良问题。对于格式塔心理学家来说,问题解决是:(1)问题在人们的头脑中是如何表征的;(2)如何解决一个问题,包含对问题表征的重组和重构[5]。由此,对问题情境再加工与表征方式的重构,使结构不良问题转化为界定良好的问题,是正确解决问题的关键。

苏教版教材五下“因数和倍数”单元里的经典题型:“体操队训练,排成12人一队,缺4人;排成15人一队,还是缺4 人。这个体操队最少有多少人?”此题的主要错因有两点:一是无法达成数学意义上理解;二是不能正确调用相关知识。所以,教师可倡导学生使用画图、列举等方法,对问题情境重新表征,使之为学生可感知,可触摸,可理解。笔者设计教学流程如下:

环节1:读题。哪儿不太懂?请“懂”的学生说一说自己所理解的题意。

环节2:画图(如下左图)或列举(如下右图)。只考虑第一个条件“排成12 人一队,缺4 人”,可能会是多少人?再考虑第二个条件“排成15 人一队,缺4人”呢?

环节3:说理。“体操队最少有多少人”与什么知识有关?怎么办?

环节4:解答。[12,15]=60,60-4=56(人)。

环节5:检验。56÷12=4(队)……8(人)。这里的余的8人和缺的4人有什么关系?

环节6:拓展。如果不强调“最少有多少人”,你还能说出一种可能吗?

环节7:出题。出一道类似的题给自己做,次日分享。

如上述案例,教师有经验对典型错例进行预判,可将矫正流程前置,避免学习者陷入错误的泥淖。师生共同将抽象的文字通过画图、举例等方法重新表征,使问题结构由不良转为良好,各种问题解决的方案便水到渠成了。

“我都讲了N 遍了,学生怎么还错”——是的,即使教师再讲“N”遍,学生也还是会犯错,这是“典型错例”固有的样态。即:如果教师总是追求所谓的“效率”,就题讲题,就错论错,只是进行知识技能的复制搬移,不去思考知识产生背后的逻辑与意义,不去思考由此及彼的认知序列,那矫正教学就会流于表面,无法取得实效。但教师若葆有“长程视域”,遵循“矫正流程”——预判错误原因,引领课堂讨论,倡导直观分析,学生自主出题,把“错点”放大,将“短线”拉长,则有可能“连点成线”“化错为宝”,使矫正教学真正贴紧学生的经验,走进学生的思考,击中学生的灵魂。▲

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