让课堂“碰壁”生辉 ——例谈小学数学概念教学中认知冲突的创设

发表时间:2020/8/20   来源:《中小学教育》2020年第9期   作者:蒋菊芬
[导读] 所谓认知冲突,是指认知主体原有的认知结构与新知识、新情境之间存在某种矛盾而导致的心理失衡
        摘要:所谓认知冲突,是指认知主体原有的认知结构与新知识、新情境之间存在某种矛盾而导致的心理失衡。这时,学生就会本能地产生一种平衡的需要,让学习真正发生。在现代教育理论的影响下,我们越来越强调学习者对于新知的自主建构。因此,本文将认知冲突结合数学概念教学做了研究,例谈认知冲突的具体创设。笔者将针对小学中高年级段的数学概念课教学,结合具体实例,展开了关于创设认知冲突的研究,谈谈在该课型中如何创设认知冲突,促进学生主动思维的提升。
        关键词:认知冲突  概念教学  创设
        
        笔者在一次听课活动中,记录下这样的教学片段。
        师:坐在第4列,第2行的是谁?
        学生:一致认为是同学A。(从自己的角度判断)
        师:谁愿意到前面来找一找?
        学生B上来,老师特地提醒,一般是从左往右确定第几列。
        学生B迟疑了一会,改口说是学生C。(发现观察结果与在座位上时的完全不同)
        学生表示出自己的疑惑,教师又请了两位同学上来找一找,结果都认为是同学C。(这时学生纷纷自发地在猜测、讨论)
        学生:坐在座位上与站在讲台上的观察角度不同。
        学生:两次观察的左右正好相反了。
        师:老师站在讲台上观察,这个位置称为观察者的位置。确定列一般从左往右数,是站在观察者的角度来说的。
        在学生的学习探索活动中,教师有意设置障碍,使学生产生疑惑,以点燃学生的思维,想要一探“庐山真面目”,让学生带着有意义的问题去主动思考。这一环节,使得学生原有的认知结构与新知产生矛盾,引发认知冲突。笔者认为,正是这样的认知冲突,让学生本能地产生一种平衡的需要,于是,学习真正发生。
        在现代教育理论的影响下,我们越来越强调学习者对于新知的自主建构。因此,本文将认知冲突结合数学概念教学做了研究,例谈认知冲突的具体创设。笔者将针对小学中高年级段的数学概念课教学,结合具体实例,展开了关于创设认知冲突的研究,谈谈在该课型中如何创设认知冲突,促进学生主动思维的提升。笔者认为可以从以下五个方面着手。
        一、抓住学生易错的知识点
        在教师实施教学方案的过程中,师生双方往往会“生成”一些新的教学资源,这就需要教师能够及时把握,因势利导,适时调整方案,使教学活动受到更好的效果。这些教学资源包括“正”“反”两方面,教师不仅要重视正面的资源,更要重视“反”面资源的利用。
        如教学梯形的定义时,在认识了书上的几个梯形后,笔者尝试让学生说说什么是梯形。
        学生1:“一组对边平行的图形叫梯形”。我不做评价,在黑板上画了一组对边平行的五边形。
        学生2纠正道:“一组对边平行的四边形叫梯形”。我又画了一个平行四边形。
        学生3补充到:“一组对边平行,另一组对边不平行的四边形叫梯形”。 再在这个概念上删减、简化,最终得到梯形的定义:“只有一组对边平行的四边形叫梯形”。
        数学学科注重培养学生的逻辑思维能力。逻辑思维的特点是以抽象的概念、判断和推理作为思维的基本形式,以分析、综合、比较、抽象、概括和具体化作为思维的基本过程,从而揭示事物的本质。
        在这一教学片段中,教师抛出问题,给孩子自主回答、思索的空间,从学生不同层次的反馈情况,读懂学生的思维差异。学生一下子概括出梯形的概念“只有一组对边平行的四边形”,是有困难的。教师根据学生的回答,画出反例,让学生进行自我质疑,找出关键词“四边形”和“只有一组”。学生的思维从开始的不够全面,经历质疑、反思、直到能全面概括,让学生自己发现问题,体会思考问题的全面性,并且在交流中提高逻辑思维能力。
        二、引发新旧知识间的矛盾
        建构主义教学理论尤其重视孩子已有的知识经验,认为“孩子不是空着脑袋进教室的”,尤其对于小学高年级的孩子来说,经过五年、六年的数学学习,他们的脑海中已经形成了自己的认知结构,当新知识出现时,他们就会试图将其纳入自己的知识库,或者尝试用已有的经验解决问题。不过,孩子们的已有知识结构通常不够完善,并且,新的知识极易与头脑中的的旧知产生冲突,造成认知的不平衡。作为教师,我们应该利用这种冲突,激发孩子学习的热情。
        比如,六年级的孩子们已经学习了长度单位、面积单位以及液体的容量单位后,即将认识体积单位。
        课始,笔者设计如下提问:“小朋友们,假想有这样两个物体,一个是由8个同样大小的正方体摆成的,另一个是由27个同样大小的正方体摆成的。你能快速比较它们的体积大小吗?”
        上述问题一呈现,学生异常兴奋、思维活跃。
        学生1:这个大小比较有很多可能性,说不准的。
        学生2:不一定包含的小正方体多,它的体积就大。
        学生2(拿出3阶魔方):如果8个正方体每个都很大,那么组成的大正方体肯定比3阶魔方大。
        在交流、质疑、演示中,明确可以根据物体中含有的同样大的小正方体的个数来比较两个物体的大小。这些同样大的小正方体,便是与直尺中的长度单位,计量面积大小的面积单位发挥着同样关键的作用。从而进行体积单位的教学。
        从旧引新,又从新回顾旧,笔者紧抓“同样大”这个关键词,揭示计量单位的内涵,帮助孩子们建构起自己的知识网络。
        三、利用学生的思维定势
        思维定势,就是按照积累的思维活动经验教训和已有的思维规律,在反复使用中所形成的比较稳定的、定型化了的思维路线、方式、程序、模式。学生在思考数学问题时,通常会根据已有的数学思维去分析问题,一旦遇到困难,便会产生对新知的渴望。
        比如在教学《射线、直线和角》中角的符号部分内容。笔者出示了十个颜色、大小各不相同的角,请同学说说自己最喜欢哪个?
        大部分孩子会单从角的颜色或者大小上来考虑,描述起来既不准确也不简洁。这时,自然有了对角标号的需求,再来进行教的符号教学。笔者一直在探索:课堂上,如何让学习真的发生。任何小的认知冲突都能为平静的课堂涂抹上靓丽的色彩,教师多花些心思,让课堂上多一些“哇”“哦”“原来如此”的惊叹声,你便会发现,孩子的眼神日益明亮、夺目。
        四、创设引发争议的讨论
        在课堂教学中,教师可以根据学生已有的认知结构,充分利用教学资源,有意识地创设有争议的情境,来满足学生争强好胜的心理。从而促使学生主动发现问题,逐步培养数学思维。
        如在教学《小数的意义和读写》时,笔者采用猜数的游戏来开展“认识两位小数”部分的教学:“将一张正方形纸片看成数字1,将其平均分成10份,涂色部分比8份多,你猜猜涂色部分可以用哪个数表示?”这时,所有学生的答案都是0.9()。
        接着,出示下面这幅图。并提问:“看了这幅图,你觉得自己的答案对吗?”
       
        

        在短暂的讨论后,学生表达了自己的想法。
        学生1:涂色部分表示的小数比0.8大,比0.9小。
        学生2:用一位小数已经解决不了问题了。
        学生3:我猜是0.82。
        学生4:我猜是0.83。
        学生5:肯定比0.85小。
        师:将正方形平均分成10份,已经不能准确表示图中的涂色部分是多少,那么,该怎么办呢?
        在学生的讨论、交流、补充后,得到解决办法,将图中的每份再平均分成10份,也就是将正方形平均分成100份,那么涂色部分就占了整体的一百分之八十二,可以写成小数0.82。
        
       

        
        在教师设计的情境下,学生自主地经历了发现问题、合作思考、交流择优、得出方法这些过程,真正地参与到知识的发生中来,感受了学习两位小数的必要性,也从本质上体会到,两位小数就是百分之几。
        五、利用趣味横生的情境
        孩子,总是喜欢有趣的情境,平时的课堂里,时不时能跳出枯燥的问答,出现新颖的提问方式,孩子们会多么的期盼。
        比如,教学圆的直径(通过圆心并且两端都在圆上的线段)。其实大部分孩子都认识了这个名词,也知道直径差不多是什么样的线段。那么,在这种情况下,我们怎么给孩子们带来新的体验呢?
        笔者给孩子们带来了这样的情境:老师跟自己家的宝贝一起去做摩天轮,这个小家伙提出了一个要求,她想跟老师坐在距离最远的两个座舱里,同学们,如果老师坐在这儿,那管理员该安排小家伙做哪儿呢?
        
       
        
        
        多次请学生上黑板指一指,观察每次座舱的位置,说说自己的发现。在操作中体会关键词“通过圆心”、“两端在圆上”,孩子们喜欢这样贴近生活又具有数学味道的情境。
        赞科夫曾在《教学与发展》一书中指出: “教学法一旦触及学生的情绪和意志领域、触及学生的精神需要, 这种教学法就能发挥高度有效的作用。” 把握有利时机, 创设合适的认知冲突就是这样一种有效的课堂教学艺术。
        这样的课堂,看似并不顺利,总冒出各种插曲,却又实在热闹,似乎每个人都在思考、表达着什么;孩子们坐着惬意,不管举手的还是害羞的,脸上都是笑盈盈的。笔者相信,在我们精心创设的课堂里,有思维的碰撞,有学习的发生。
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