李艳梅 李晓飞
[摘 要]元认知能力能促进学生快速领会数学知识的本质,在吸收和理解的过程中形成良好的思维品质,从而建立起完善的数学思维意识。低年级是学习的起始阶段,教师要在此阶段正确把握教材编排体系,科学构建知识结构,准确了解学生的认知起点,选择恰当的教学手段,实现认知由浅入深,表达上深入浅出,以此培养低年级学生的数学元认知能力。
[关键词]元认知能力;由浅入深;深入浅出
[中图分类号] G623.5[文献标识码] A[文章编号] 1007-9068(2024)08-0080-04
元认知是对认知的认知,元认知能力对学生学好数学至关重要。拥有较强元认知能力的学生,能够快速地领会数学知识的本质,高效吸收和理解数学知识,在吸收和理解的过程中形成良好的思维品质,从而建立起完善的数学思维意识,实现对数学思想方法的领悟和应用。培养元认知能力是一项长期且持续的工程。在小学阶段,从学生入学起,教师就要有目的地培养学生的元认知能力。对于低年级的学生,培养他们的元认知能力有一定的难度,这阶段的学生的缺乏自我反思的能力和自主反思的意识,因此需要教师在平时的教学中有意识地引导,使他们在低年级时就具备自我反思的意识,并养成良好的自我反思习惯,从而在自我反思中提升元认知能力。
大道至简,知易行难。这句话意思是大道理(基本原理、方法和规律)简洁明了,理解起来颇为容易,但做起来很难。以低年级数学知识为例,其内容简洁易懂,运用知识点进行练习也是很容易的。不过,在练习时的技能训练对学生的影响深远,它能帮助学生积累学习经验,为后续学习奠定基础,特别是数学思想方法的培养更能让学生终身受益。因此,对于简单知识的教学不能停留于表面,只有引导学生进行深入学习和思考,有意识地培养学生元认知能力,才能让学生的元认知能力得到提高和发展。
低年级是系统学习的起始阶段,教育教学过程中应充分考虑学生身心发育特点及智力发展水平,凸显教师的引导作用。教师要正确把握教材编排体系,科学构建知识结构,全面掌握学生的认知起点,选择恰当的教学方法。在此基础上,结合具体的知识板块和题型,设计合理的问题,实施符合学情的拓展与提升,教学内容上既要由浅入深,也要深入浅出。通过启发式讲授,引导学生掌握数学思考方法,同时组织有效的练习,训练学生的数学思维,使学生在实际操作中体验数学基本思想方法。本文将结合教学实例,谈谈教师在低年级数学教学中培养数学元认知能力的作用。
一、由浅入深
在低年级数学练习中,学生只按要求机械地做题是远远不够的。教师还应有“站得高,望得远”的眼光,在确保基本目标达成的基础上,进一步引导学生挑战更高的目标,以实现更高层次的练习。
(一)由表及里
从苏教版教材一年级上册第一单元“数一数”开始,教学内容就渗透了数轴知识。在“认识10以内的数”这一单元,总共出现了三次数轴。对这些内容的教学要求是“让学生按从小到大的顺序读一读,以体会数顺序与大小之间的联系”,还要求“适当补充一些内容,如说说比某个数大或小的数,说说与某数相邻的数,或估计一个数更接近0还是更接近10等”“体会数轴上的数,越往左越小,越往右越大”。由此可见,教师在指导中一定要由表及里,让学生全面深刻地了解数轴的作用。
【教学案例】结合如图1所示的练习,设计由表及里的问题。
上面的问题都是以图1中的数轴为载体,整合众多数学知识的综合练习。有的问题是数的大小顺序与方位相结合,有的是指出数的区间与范围,以及在相应范围中找最大数或最小数。此外,还有的问题是几个和第几个的区别问题,单数与双数问题,数的大小比较与估计问题,极限思想的渗透问题,等分方法的运用问题,培养辩证思想的问题。在解答这些问题的过程中,低年级学生得以锻炼思维,提升元认知能力,初步体会数学思想,为未来的学习奠定基础。
(二)由静变动
静态呈现的知识是表面的、孤立的、乏味的,而动态呈现的知识则是变化的、发展的、有趣的。从知识难易程度来看,动态知识相较静态知識更为复杂且深入。在不同领域的知识中,动态知识往往是学习过程中的难点。因此,将静态的知识转化为动态的知识,不仅能锻炼学生的数学表达能力,还能培养学生的想象力,让学生在事物发展过程中认识到数量变化的规律。
【教学案例】由静变动地改编如图2所示的练习
如果教师直接告诉学生“树上有几只小鸟,就用数字几来表示”,并要求学生写出相应的数字,学生思考的重点会集中在树上的小鸟上,容易忽略飞走的小鸟。如果教师根据三幅图创设简单的情境,把小鸟的变化过程表述出来,三幅图就“活”了。笔者设计了“树上原来有()只鸟,先飞走了()只,树上还剩()只;又飞走了()只,树上剩()只”这样的句式,引导学生表述小鸟的变化过程。在表述最后一幅图时,部分学生没有与第二幅图联系起来,认为是“又飞走了5只”,为引导学生从静态视角转向动态视角,笔者由静变动,以促进他们对问题的全面理解。
“动态”是一个量发生变化的过程,每次变化环环相扣,要考虑变化过程的联系性。因此,教师要引导学生准确表述变化的过程,促使学生深度学习。在低年级教学过程中,从静态到动态的转变尤为关键,通过动态展示知识生成过程,使学生在实践活动中体验到知识间的关联。虽然这种关联是无形的,但同样能够培养和提升学生的元认知能力。
(三)由玩及思
低年级的学生好动、爱玩,他们能在玩中发现问题、解决问题。教师要提出具有启发性的问题,让学生带着问题去玩,在玩中思考,在思考中回顾玩的过程。在这个过程中,教师的引导作用尤为重要,通过设计符合这个阶段学生心理特征的教学游戏,让学生在玩中学、玩中有所收获。
【教学案例】“角的初步认识”教学中设计游戏环节
在教学苏教版二年级下册“角的初步认识”时,笔者设计了一个玩活动角的环节。笔者提供多个活动角,同时出示问题,让学生带着问题去玩活动角,边玩边思考。问题如下。
(1)怎样使这个活动角变大或变小呢?动手操作,再在小组内交流自己的想法。
(2)在玩的过程中你发现了什么规律?
生1:要想使角变大,把角的两条边叉开大一些,要想使角变小,把角的两条边叉开小一些。
生2:角是有大小的,角的大小与角的两边张开的大小有关。
生3:两条边之间的弧越大。角就越大。弧越小,角就越小。
从学生的回答看,他们在玩活动角时,通过直观的操作积极思考,进而感知其中的数学知识,并尝试用自己的语言总结概括角的特征,认识到角是有大小的,角的大小与角的两边叉开的大小有关。通过这种方式,学生对角的特征有了更为深刻的理解,并培养了自我认知能力。教师所提出的问题起到了引导作用,使学生在不知不觉中深入思考和反思活动,从而提升元认知能力。
在实际教学中,教师需找准学生的认知起点,进行全面的学情分析,组织有效的思维训练。由表及里、由静变动、由玩及思,充分挖掘学生认知潜能,最大限度地培养和提高低年级学生元认知能力,引导他们在认知上由浅入深,在循序渐进中进行深度思考,深入反思,达到让低年级学生进行深度学习的目的。
二、深入浅出
在低年级数学教学中,涉及的数学模型是基础且典型的,教学过程应从模型的本质属性出发,适应学生思维发展水平,结合学生生活实际与学习经验,采用学生易于理解的教授方法,引导学生进行识记和理解。学生理解的过程是在学习中进行反思,在反思中提升,将知识内化和深化,从而培养元认知能力。
(一)思维可言
在教学“认识1~5”时,对于如图3所示的问题,教学重点看似是“用数字表示数量的多少”这个抽象的过程,但是在教学这一课之前,学生已对“抽象”概念有所了解。比如在“数一数”单元中,用圆点表示事物数量的多少,有些学生并不喜欢用圆点表示,而是直接想到用数字抽象表示。因此,教师应该把教学重点放在数字与事物的对应,为后续学习“比一比”做准备。
【教学案例】教学“认识1~5”
笔者提问:“以苹果为例,你觉得‘1可以表示什么?”经过笔者的引导、激励,学生的回答有“1个苹果可以用数字1来表示”“1斤苹果可以用数字1来表示”“1篮苹果可以用数字1来表示”“1千克苹果可以用数字1来表示”“1筐苹果可以用数字1来表示”“1车苹果可以用数字1来表示”“1果园的苹果可以用数字1来表示”等。
从众多的事物中选择一种事物,看似限制了学生的思维,实则不然。从学生的发言可以看出,学生通过表达提升了思维,学生对“1”的认识,已经从一个物体上升到一个整体,为后续学习分数奠定了知识与思维基础。元认知能力的培养是一个循序渐进的过程,不能忽视每一个阶段对于培养学生元认知能力的作用。只有切实把握每个阶段对培养学生元认知能力的作用,才能使学生在高年级具备更强的元认知能力,实现思维的高级发展。
(二)思想可视
苏教版一年级教材已经渗透了诸多的基本的数学思想方法,如一一对应思想、部分与整体思想、分类思想、统计思想等。特别是一一对应思想方法,从“数一数”到“比一比”,再到“大小比较”,以及之后学习的“相差关系”实际问题都会运用。因此,学生数学思想方法的培养要经过长期的学习与积累,从开始学习时,从形象图的一一对应,到简单图形的一一对应,再到长条形的对应,最后到线段图的对应,这一过程就是从具体到抽象、从图形到想象、从有形到无形的演变。在此过程中,教师需有意识地加以引导,促使学生在学习过程中感悟数学思想方法,理解其价值,在领悟中灵活运用这些数学思想方法解决实际问题。让学生认识到数学思想方法的存在,体会数学思想方法的价值和作用。在思维训练中融入数学思想方法,有助于提高学生的元认知能力。
【教学案例】利用如图5所示的图片教学“一一对应”
笔者让学生比较图5中松鼠和熊的数量。学生在用一一对应法比较的过程中,发现有不对应的部分,他们称为“没法对应的部分”“剩余部分”“多的部分”。教师可以顺势引导学生将思考过程进行可视化处理,即用一条线把对应部分与不对应的部分进行区分,再圈出各部分并标注。然后,引入相关数学术语,把这条线称为“隔线”“比线”,把圈出的各部分称为相同部分、相差部分、谁比谁多的部分等,再进一步引导学生理解并想象谁比谁少的部分。尽管这些名词的表述对学生而言有些生僻和抽象,但通过可视化方式可以降低理解上的难度。
教师进行细化引导,通过添加竖线的方式,将多个物体分为相同的部分和相差的部分两个部分,在此過程中,学生模糊的一一对应思想逐渐变得清晰。这一过程从可视的数量关系中提炼出数学思想方法,对于思维的训练和元认知能力的提升具有深远影响。它帮助学生将抽象的思维通过可视化方式进行理解,并用数学语言表达出来。思维可视化的教学方法,让核心素养在低年级阶段就开始扎根。
在实际教学中,教师的引导作用尤为重要,使学生在认知过程中由浅入深,在表达上深入浅出。其过程都需要教师充分发挥引导职能,启发学生独立思考,养成良好的思维习惯,提升思维品质。这样,能为学生的自主学习和个性化学习奠定坚实基础,最终达成培养低年级学生数学元认知能力的目的。
【本文系江苏省教育科学“十四五”规划“基于学会学习的小学生数学元认知能力养成策略研究”(立项批准号B/2022/03/222)的研究成果。】
(责编 杨偲培)