文/李慧静
思维素养是学生重要的核心素养之一,是学生发展的基础。良好的思维习惯、缜密的思维品质将影响学生的一生。益智课堂是笔者所在学校开设的校本课程。它以益智器具为训练载体,始终将提升学生的思维素养作为出发点,将思维活动作为课堂教学中师生的核心活动,是一种较为有效的培养学生思维素养的途径。在益智课堂上培养学生的思维素养尤为重要,下面笔者结合课堂实践,谈几点思考。
益智课堂提倡“无困惑不教学”。每款益智器具都是由典型的问题解决情境构成[1],这些问题情境需要学生真实地动手,解决真实的问题,能大大激发学生的探究兴趣。教师要引导学生在真实的情境中发现问题、提出问题,让学生带着问题去学习,寻求解决策略,激发思维潜能,获得思维能力的提升。
例如,在“巧放四块”教学中,教师一上课就出示器具(如图1),提出问题:“今天我们要玩的器具是‘巧放四块’,请打开器具的盖子,你看到了什么?”学生看到盒子里放着四块积木。教师继续提问:“看着课题,你能提什么问题?”学生问:“这款器具要怎么玩呢?是不是把四块积木放回盒子里,并且盖上盖子。”教师说:“对,这就是游戏规则。放回盒子,盖上盖子,简单吧?”学生答:“简单。”教师说:“那就试一试吧!”学生早就迫不及待了,但经过反复的尝试,要么多一块放不进去,要么都放进去了,盖不上盖子,尝试了多次,没有人成功。此时,教师说:“看来,还不是这么简单呢!说说你遇到了什么困难。”在一系列问题的驱动下,学生激发了探究兴趣。
图1
观察是提高学生思维水平的有效途径之一。但是课堂上多数学生的观察是一种漫无目的的观察。甚至有学生拿到器具就去尝试,常常将错误的方法反复试了多次才意识到需要观察。这种思维意识是不提倡的。为了培养学生良好的思维习惯,教师在设计探索活动时,一定要给学生留出观察器具的时间,并且要教给学生正确的观察方法[2]。
在课堂上,教师通常给学生的观察提示语是“仔细观察这款器具,说说有什么发现”。学生往往是从整体视角来观察器具,如从数量、几何特征形状进行分析。教师在总结学生的观察发现时,一定要让学生说说是从什么视角进行观察的,要有意识地引导学生结合操作目标来分析,找到关键点,进行深入分析,挖掘出观察背后隐藏的思维因素。这就需要教师在课堂上循序渐进地培养学生的思维习惯。
例如,在“巧放四块”教学中,当出示器具让学生观察盒子里的东西时,教师要引导学生由外到内有序地观察,可设计如下问题:“(1)小木盒是什么形状?(2)小木块的形状和大小有什么特点?”这就是一种聚焦式有序的观察。当学生对小木盒是正方体还是长方体有争议时,教师可让学生说明理由,为后面的有序表达做准备。
又如,在“四巧板”学习中,学生通过初次观察,从数量和形状上认识了四巧板,并开始尝试拼摆图形(如图2)。学生在反复拼摆的过程中,发现有一块板比较特殊(如图3)。
图2
图3
这时,教师就要有意识地停下来,让学生聚焦凹五边形,观察它的形状特点。由于面对的是一年级学生,因此,教师的语言要形象化,如 “你看这个凹五边形,这个角凹进去了,像不像一个大嘴巴呀?它的大嘴巴爱吃什么呢?”笔者让学生把另外几个图形分别放在它的大嘴巴里,看看大嘴巴能“吃”下哪个角?学生边放边观察,发现大嘴巴最爱“吃”直角。笔者再让学生把带有直角的图形放在它的大嘴巴上,看看能拼成什么图形?学生尝试了多次,发现了小窍门,找到了四巧板拼图的关键点。
当学生陷入困境或反复尝试总是重复错误时,教师就要引导学生进行聚焦式观察,根据学生的心理发展水平,巧妙设计问题,启发点拨,引导学生深度观察,养成良好的观察习惯,提升观察能力。
益智课堂就是让学生在玩器具、解器具中提升思维能力。“玩”是益智课堂的最大特点,这种游戏性的课堂最受学生喜欢。教师在教学中要为学生提供充分的自由操作时间与空间,让学生在自主、自发、宽松的环境中操作,试错探究,积累思维经验。
例如,在学习“华容道”(如图4)时,学生了解游戏规则后,就开始尝试移动,发现无论怎么移动棋子,总有一员大将挡在曹操前面。复盘后,学生再次尝试移动,还是不成功。此时,教师就要引导学生思考失败的原因:只顾眼前一步,缺少对后续行动的推断和预测。学生再次操作,边移动边进行“回溯观察”,观察棋子之间的关系,找到破解策略:利用两个空格,逐步移动各块,让小卒在前面开道,而且是两个小卒一并开道,曹操下移,大将就要向上走。这样比较容易成功。
图4
又如,教学“汉诺塔”时(如图5),在学生认识器具、了解游戏规则后,教师就组织学生开始玩,先从8个环开始。学生一会儿将大环压在小环上面,一会儿再退回去,一遍一遍尝试,都没有成功。教师问学生:“难不难?”学生回答说:“太难了。”教师说:“遇到问题时,从简单的入手,由易到难,这就是一种解决问题的思考策略。先从1 个环研究,直接到目标柱,只需一步就可以;接着研究2 个环,有的用3 步,有的用5 步,‘大家遇到什么问题了?’”有的学生说:“要想把下面的环移出来,上面的圆环往哪放?”“第一个圆环放在哪儿?”这个问题很关键。有的学生说“放在目标柱上”,有的学生说“放在过渡柱上”。学生上台展示移一移,发现第一环放在目标柱上用了4 步,第一环放在过渡柱上用了3 步。教师引导学生思考:“怎样移步数最少?”学生发现第一环的位置非常关键。教师追问:“前两环为什么移动的位置不同?”学生交流:“为了把最下面的圆环2 移到目标柱上,就得先把它上面的圆环1 移到过渡柱上。目的就是把最下面的圆环移除。”教师总结说:“思考的时候先想下面的,这种方法叫倒推。”
图5
课堂上,教师通过丰富的操作性体验活动,能充分调动学生的多种感官,激发学生的挑战热情,促进学生思维能力的提升。
课堂上,教师应创设良好的互动氛围,让学生积极参与到学习活动中,使学生在独立思考和尝试解决问题的过程中表现出不同的思维方式,通过与教师、同学之间的互动交流、思维碰撞,提升语言表达能力。
以“双马双骑士”(如图6)为例,“双马双骑士”由三块板组成,其中两块大板上面分别是两匹马,另一块板上是两位抓着缰绳坐在马背上的骑士。
图6
教师要求学生通过拼摆三块板,让两名骑士同时骑在马背上,呈奔驰状(如图7)。学生反复尝试、摸索,总是围绕着马腹部的缺口与骑士马鞍的契合找出路,无论怎么旋转、拼凑都不成功。这时,教师呈现一块马形画板,引导学生:“这块板上的图案是一匹马还是两匹马?”多数学生认为是一匹马。这时,一名学生质疑:“为什么不可能是两匹马呢?”多数学生反驳说:“不可能是两匹马,既有马头,也有马尾,只是缺少了马肚子,就是一匹马。”这名学生说:“我看的就是两匹马,这个马头有可能和另一个马尾是一匹马。”学生再次观察这块板。又有一名学生说:“我也看出来是两匹马,这里的马头和马尾,分别在两匹马身上。”在互动交流质疑中,学生不断调整思维,尝试变换角度思考问题,成功的学生越来越多。最后,教师和学生一起梳理了思路:原图形—重新组合—新图形,这就是打破思维定式、创新思维的表现。
图7
以“金字塔”为例,由于学生已经研究了二元金字塔(如图8),因此这节课研究珠子金字塔(如图9)。
图8
图9
学生认识珠子金字塔,明确规则后,开始尝试拼摆,尝试多次,都没有成功。教师让学生交流分享拼摆遇到的困难。一名学生说:“我把三串小珠子先摆在托盘底座,往上摞,可是剩下的2串大的摞上拼不成。”另一名学生说:“我在底盘先摆了一串长的和一串短的,剩下的就不会放了。”教师说:“既然这样摆不行,还要继续尝试错误?”学生说:“换个角度,我们习惯横着放,其实还可以竖着放、斜着放。”于是,学生又开始尝试,还是不成功。这时,教师出示二元金字塔,“观察一下珠子金字塔与二元金字塔有什么联系?”学生观察交流,发现三根珠子条(一根长的、两根短的)摞在一起,很像二元金字塔的一个木块。教师说:“想一想二元金字塔是怎么拼的?”学生再次尝试,就成功了。在交流分享中,学生打破思维定式,把二元金字塔的拼摆思路迁移到珠子金字塔的拼摆中,提升了思维品质。
在拓展应用环节,教师要适时选择合适素材,培养学生的综合素养。
例如,在“七巧块”(如图10)的教学中,教师可以在活动最后进行拓展,七巧块蕴含的重要思想就是模块化思想。模块化思想在生产生活中有着广泛的应用,如现代人的组合沙发,每一个构件代表一个模块,人们可以根据自己的喜好变化不同的组合方式;还有港珠澳大桥,整体竣工就运用了模块化设计。其实,模块化思想在生活中应用很广,教师可让学生在课下找一找。在教学中,教师潜移默化地将模块化思想融入其中,让学生感悟到学有所用、学无止境的学习精神,同时也体现了文化底蕴和人文内涵。
图10
又如,在“巧解M 环”(如图11)的教学中,教师可以在课堂的最后进行拓展延伸:“今天研究的巧解M 环和一门数学课程——拓扑有关系。拓扑是一门考虑物体位置关系,而不考虑形状大小的学科。”
图11
学生通过观看视频,了解了拓扑思想,体会了拓扑中蕴含的同胚思想,思维深度和广度继续延伸。此外,教师也可以向学生介绍中国古老的智力游戏和古典玩具。学生在课下可以查阅资料进一步了解。
总之,在益智课堂教学中,新颖的问题情境、丰富的操作活动和富有挑战的探索,能够给学生带来独特的快乐体验。这样的课堂深受学生的喜爱,也使学生的思维素养得到了培养。