具身认知条件下的小学数学深度学习

王 琳

(邳州市建设路小学,江苏 徐州 221300)

具身认知是基于生理体验与心理感受两大要素演化而来的认知活动.其认为,个体的行为表现不仅受到生理技能的干预,也与心理情感存在着极为密切的联系,心理上的需求与生理上的表达相互交融,共同构成了具身认知的基本概念[1].小学数学教学一直以基础性、低难度为特点,学生无法在生理与心理两大层次深度学习数学知识,数学教学活动局限于表象积累.在具身认知背景下,数学教学实现了心理与生理的协调,将学生的有机认知转化为一个自主探究的过程,学习效率得到了保障.重视具身认知条件下小学数学深度学习体系的开发,有助于小学生进一步掌握数学知识.

1 具身认知在小学数学深度学习中的应用优势

1.1 从生理到心理的深度认知

研究表明,深度学习应该包含两层含义:第一,基于数学知识的深度学习,其培养学生“由点到面”的学习能力,结合数学基础知识、数学定理培养学生的深度探索热情,将不同的数学知识串联起来,使其认识到数学知识的关联性与整体性;第二,基于学生素质的深度学习,学习者将所获取的数学知识转化为理性思维与内在学习经验.具身认知背景下,小学数学深度学习的落实得到了保障:教师可以建立从感官技能到主观兴趣的教学指导方案,对小学生的各项数学思维与数学能力展开训练,使其在参与数学教学活动的同时形成学科学习兴趣,培养学生的数学分析能力与数学应用能力.具身认知视域下,小学数学教学活动的设计遵循着从生理认知到心理接纳的一般教学顺序,调整学生的数学学习态度,培养学生的数学理解能力[2].基于具身认知视角展开小学数学深度学习活动,能够实现小学生数学技能的深度发展.

1.2 从课程到生活的深度认知

具身认知是西方认知心理学研究中所提出的重要概念,其包含了对认知行为、认知特点的研究,是一种较为系统、完善的数学教学方法.基于具身认知视角下的小学数学深度学习活动强调数学教学与学生认知之间的交互问题:在通过生理技能掌握数学知识的表现特征之后,将外在的数学元素内化为学生的认知经验,对学生的各项数学技能与数学思维能力展开训练.具身认知视域下,数学教学活动强调学生技能与现实生活之间的交互问题,基于宏观认知的全新视角落实教学工作,让学生接纳数学课程[3].具身认知视角下,深度学习从感官经验的认识入手,向学生的内在情感逐渐过渡,使其将数学教学定义为有趣、科学、多元的教育课程,主动接受数学教学活动的引导,从而参与数学学习.

2 具身认知下小学数学深度学习的实施策略

2.1 提供直观数学材料,依靠感官实现深度学习

在具身认知视角下推动小学数学深度学习活动,必须结合学生的具身经验、认知过程、心理特点积极推动教学工作,实现具体认知与客观学习的有效交互,从而将抽象的数学概念转化为直观的数学认知经验,带动小学生开展更为高效的数学学习.但受到传统数学教学模式的影响,数学教学多是以灌输式教学为主,学生缺乏表达数学学习经验的机会,数学教学质量得不到保障.配合具身认知的核心概念,要强调学生主观感官技能的培养,依靠感官上的认知推动深度学习,为小学数学教学活动的开展提供新的参考.

例如,学习“厘米和米”时,教师便可以基于具身认知视角开展基于感官的数学教学活动,培养学生的数学分析能力和数学推理能力,实现深度学习.在课堂上,教师给出旗杆与直尺、课本与讲桌等物品,引导学生分析二者之间的不同.在掌握长、宽、高等数学概念的同时,对学生提出数学问题:旗杆与直尺的长度不同,课本与讲桌的长度不同,不同的长度应该用怎样的数学单位进行表示?在观测的同时,学生围绕“数学单位的应用”展开讨论,在直观的观察过程中开展深度学习.通过深度学习,除掌握厘米与米的数学差异之外,还要对其数学关系进行论述、说明.此时,教师可为学生提供对应的数学测量工具,利用直尺和米尺展开测量活动:为学生分发长度分别为1厘米和1米的纸板,学生通过对其进行测量、计算,掌握不同数学单位之间的换算方法.具身认知视角下的深度学习以学生的数学认知能力和认知经验为首要的发力点,强调小学生自身数学技能与数学理解能力的发展.在小学数学课堂教学中,教师要强调认知与兴趣的结合,建立以感官认知为开端的数学教学模式,引导学生主动分析数学问题,有助于学生参与到数学课堂教学中.

2.2 设计多元数学问题,围绕生活实现深度学习

具身认知视角下,小学数学教学活动应该从抽象向具象不断转化,将抽象的数学概念以实物、图像等方式表现出来,建立全新的数学课堂,促使学生对数学知识形成深度理解与多元认知,从而提升小学生的数学学习能力[4].在基于具身认知视角开发深度学习课堂的过程中,要将学生的固有认知经验整合起来,依靠学生已经掌握的数学知识开展教学活动,消除数学课堂上的理解盲区,加深学生对于数学知识的认识,实现深度学习.配合多元数学问题带动数学课堂,加快生活经验与数学教学活动之间的连接,可以帮助学生快速掌握数学知识.

利用生活经验串联教学活动,可以为学生提供直观的学习对象,加深其对于数学知识的认识.在学习“千米和吨”时,教师可以为学生创设数学情境,培养学生的数学分析能力,使其形成数学认知思维.

例如,某地区现在要修筑一条公路,施工方案如下:预计使用混凝土15( ),预计修筑公路长度为30( ).括号内的数学单位被墨水盖住了,请你思考,应该填入哪些数学单位?

基于生活经验视角,以学生对数学知识的整合利用为切入点,锻炼学生的数学认知与数学分析能力.首先,从已经掌握的数学单位进行思考,可将重量单位和长度单位分别填入括号,如千克与米.其次,结合现实情境展开分析:30米的长度约为半个足球场的长度,15千克的混凝土约为5张课桌的重量.这些数学单位虽然可用,但结合现实情境来看,修建“30米”长的公路,使用“15千克”的混凝土是不切合实际的.由此,学生针对“更大的数学单位”展开数学交流活动,分析相关数学问题:需要用更大的数学单位来表示重量和长度.当学生给出学习方向后,教师提供千米和吨两个数学单位,从长度单位、重量单位等角度引导学生思考,身高和体重的单位可用米和千克,而公路的长度、混凝土的重量的单位则用千米和吨表示,二者之间如何进行换算?前期的数学铺垫与数学引导活动由学生独立完成,在随后的数学教学环节,则要帮助学生主动开展深度学习,对数学单位的换算方法进行探究,培养学生的数学理解能力、数学应用能力,实现深度教学.

2.3 设计数学实践活动,配合实践实现深度学习

具身认知视角下的深度学习不仅仅局限于理论概念层次,在深度推动数学教学活动的同时,其实现了数学活动与现代教育之间的有效交互,打破了环境与数学教学活动之间的隔阂,为学生提供了掌握数学知识、认知数学知识的全新环境.在推动小学数学深度学习的过程中,要结合具身认知理论合理调整教学方法,将表象化教学转化为实践式教育,引导学生主动验证数学知识,培养学生的数学认知与数学分析能力.

基于实践视角的小学数学教学活动脱离了数学概念、数学理论的限制,在推动数学教学活动的同时,实现了数学实践活动与数学课堂的深度交互,为学生的多元认知提供了全新的学习环境.在学习“多边形的面积”时,在具身认知与深度学习的双重教育要求下,教师可尝试设计数学实践活动,要求学生对数学问题进行汇总、应用.例如,学校要在花坛中追肥,现要对一个平行四边形花坛的面积进行计算.已知平行四边形花坛对边的长度分别为8米和4米,每平方米施加化肥4千克,请问需要使用多少化肥?在设计问题之后,引导学生进行数学实践,可帮助学生建立数学模型:绘制一个长为8,宽为4的平行四边形,将实际应用问题转化为数学图形面积问题.通过对问题的探究,培养学生的数学分析能力.在这一环节的教学中,学生独立完成数学模型的设计,围绕着“多边形面积的计算方法”展开数学讨论活动,分析相关数学问题.在讨论过程中,要求学生结合数学问题开展实践活动.教师引导学生通过图形转换、割补等方法解答数学问题:可以将长为8、宽为4的平行四边形转化为长方形,测量长方形的宽,从而确定平行四边形面积的计算方法.

2.4 设计数学探究模块,结合探究实现深度学习

具身认知视角下的深度学习强调学生数学思维的高效发展,在设计教学方案的过程中,要为学生提供表达个人情感与学习需求的机会,基于学生发展的视角实施教学活动,培养学生的数学分析与数学认知能力[5].结合这一要求,教师可设计数学探究活动,将不同的数学知识整合起来,鼓励学生对其进行比对,落实深度学习,提高学生的数学学习效率.

设计数学探究活动,能够实现认知、积累、交互的多元合一,实现外在学习经验的内化,提升数学教学效果.在学习“扇形统计图”时,教师可结合学生已经掌握的统计图知识开展数学探究活动,要求学生整合数学元素,进行自主学习.教师为学生设计如下数学学习任务:选择一种统计图,对某种数学信息进行统计,说明这种统计图的优点.

具身认知视域下,要求学生主动应用已经掌握的数学知识,在课堂上开展数学探究活动,分析数学方法、数学工具之间的异同.落实深度学习,要强调学生情感的内在表现,鼓励学生应用数学知识分析和解决问题,促使学生数学思维的发展.

具身认知视域下的小学数学教学强调学生数学技能、数学思维的深度发展,在构建深度学习教学框架的过程中,要结合数学应用、数学分析等多环节的教学任务实施数学教学工作,培养学生的数学分析能力.在课堂上,基于数学情境、生活经验指导学生开展探究,有助于深度学习教学模式的成型.