小学数学结构化教学的“四化”策略

2023-12-22 15:16黄敏珊
师道·教研 2023年11期
关键词:四化平均数新知

黄敏珊

小学数学如何进行结构化教学?在笔者课题组“基于学生学习路径分析的结构化教学实践研究”的实践研究中,提炼出“把准知识的体系化、核心目标具体化、学生思维层级化、课堂教学结构化”的教学策略。下面,以四年级“平均数”教学为例,具体谈谈如何从这“四化”进行结构化教学。

一、知识体系化

结构化教学,首先要有大观念的宏观视野,对教学内容的知识体系进行整体分析、单元分析,理清知识的脉络,精准分析知识的前后联系,把准本节课的核心要素。这样可以帮助学生将个别的知识与技能与更大的认知架构相联结,有利于学生洞察知识的本质,迁移运用所学的知识。

笔者将几个版本“平均数”这一内容的教材进行对比,各版本都是利用几何直观,并鼓励学生在具体的情境中收集、整理和表达数据,从而让他们理解平均数的统计概念和计算方法。

二、目标具体化

结构化教学使得核心素养在课堂中获得真正的发掘与涵养。将核心目标具体化,是建立在知识的体系构建和符合学生的认知规律的基础之上。结合学生的实际情况,为有效推进教学,将核心目标理解平均数的意义进行了细致的划分,具体而言,将其分为五个具体的表现:1.不知道平均数;2.会移多补少或算术法求平均数;3.知道平均数能表示该组数据的整体水平;4.知道平均数的虚拟性、区间性、敏感性;5.知道平均数的代表性,能进行推断或预测。其中,第2说明学生的理解达到了算法水平,3和4说明学生理解达到了概念水平,5说明学生理解达到了统计水平。

三、思维层级化

学生的思维发展不尽相同,自始至终都伴随着阶段、层级和连贯性的变化。依据学生在解答特定问题时展示的认知进程,SOLO分类理论将其细分为五个层次(如下页图1)。通过运用SOLO理论,将学生的思维过程可视化,并对其进行层级分析,以此为基础设计有针对性的教学活动,使学生的思维能够不断进阶并向更高级别发展,是结构化教学的有效手段。

基于学生生活经验,调查的学生中只有3人不知道平均数,大多数学生都对平均数有所了解,只有约6.25%的学生处于前结构结构水平。据统计,前测中有70.83%的学生能熟练掌握平均数的求解方法,有相当数量的学生仍处于单点结构水平上。虽然有一半以上的学生意识到平均分和平均数之间的差异,但16.67%的学生能恰当地运用平均数来表达数据的整体水平,并且还不能清晰地解释说明平均数的意义,这些学生处于多点结构水平。只有6.25%的学生知道平均值的某些属性。通过分析可以得知,多数学生的认知水平仅达到算法层面,而仅有少数学生的理解水平达到概念层面。

四、课堂结构化

落实结构化教学,还需构建清晰完整的教学结构。“五构”教学是教师精心设计大任务,由散构、建构、解构、固构、延构组成。在整体把握教材知识体系,将核心目标具体化,并精准分析学生的思维层级的基础上,运用“五构”教学模式。

1.散构:激活经验,产生需求

散构意在激活、调动学生学习的相关经验,产生头脑风暴,充分调动学生的思维。课始创设了“学校踢毽子比赛,每个班要选一个代表参赛,怎么选参赛选手?”的情境,激发学生的探究欲望。让学生看着视频记录数据,学会用数学的眼光去观察,亲历数据收集、整理的过程。“你认为该哪个数据代表小亮踢毽子的水平?”一语激起学生的思维,学生在讨论过程中发现之前的知识已不能解决这个问题,用“平均数”表示的需求呼之欲出。

2.建构:引导发现,初步感悟

建构是理解所学新知,将新知建立表象,初步建立结构。刘加霞教授认为学生对平均数的理解第一层次是算术平均数,也就是首先要明白平均数是怎样来的,会计算平均数。基于前面学生提出用18来代表他的水平,围绕“18哪里来的?”这一问题学生思考探究,在交流后得出用“移多补少”和“先合后分”两种方法得出平均数18。

3.解构:探索意义,理解内涵

解构即是解开结构,是为更好的理解新知,将新知融入原有结构之中。学生在掌握平均数的算法基础上,要深入理解平均数的意义,还要需要在多组数据中去进一步感悟、对比、分析和体会。于是,笔者设计了如下三个层层递进的环节,两次变式,多次对比,让学生逐步深入感悟、体验,深化理解平均数的内涵,培养学生的数据意识。

首先,理解平均数的公平性。“小明和小亮踢毽子的成绩对比,他们谁的水平更高呢?”这里学生会用总数和平均数进行比较,通过交流说理,得出当踢的次数相同时,用总数与平均数都能公平选出。

其次,理解平均数的代表性。出示三个学生踢毽子成绩,提出“现在怎么选才公平?”“为什么用平均数比较公平?”围绕这些问题,通过条形统计图直观对比,发现平均数所处位置,在最小值和最大值之间,再将平均数和组内其他数据比较,理解不同数据的意义。

第三,理解平均数的随机性。在学生理解的基础上继续变换组中数据,增加一个数据,改变一个数据,利用直观的条形图,观察平均数的位置变化,计算出平均數,感悟平均数的随机性以及区间性。

4.固构:再次验证,灵活应用

固构即是变式训练,达到灵活应用。结合本节课的教学内容,设置了课堂练习。基础练习:求某个小组6人的平均身高,巩固求平均数的方法;过关练习:水池平均水深110cm,身高140cm有没有溺水危险?通过情境判断体会平均数的虚拟性、区间性。拓展练习:想知道班级各小组人均阅读量的高低,可以怎么做?让学生学会收集整理数据,并能用平均数进行分析帮助决策,解决生活中的简单问题,提升学生的应用意识。通过不断深入练习,逐步加深学生对平均数统计意义的内化理解,并培养他们在实际运用中的灵活性。

5.延构:对比启思,深度理解

延构是将新知融入原认知结构,在新旧知识间建立联系。学生特别容易将平均分与平均数两个概念混淆不清,因此,理解平均数和平均分的相同点和不同点,有助于帮助学生将新旧知识建立联系。让学生在质疑争辩中沟通两者的联系与区别:都是除法计算,但是平均分得到的是实际分得的数,而平均数却是一个虚拟的数,代表的是一组数据的整体的水平。

综上,运用“四化”策略的结构化教学不仅将数学核心素养落地贯穿始终,而且更加有效构建贴近学生、整体关联、层次清晰、目标具体、逻辑严密的课堂,以此激活学生思维,增强学情体验,进一步完善认知体系,促进深度学习,培育核心素养。

【注:本文系广东省教育研究院2022年中小学数学教学研究专项课题“基于学生学习路径分析的小学数学结构化教学实践研究”(GDJY-2022-M-b29)的阶段性研究成果】

责任编辑 韦英哲

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