优化学习材料 促进深度探究——基于四上“对策问题”谈学习材料的优化

发表时间:2021/3/26   来源:《中国教育信息化》2021年1月   作者:丁成明1 汤飞梅2 孙丹镁3
[导读] 在四上《对策问题》同课异构听课后,笔者发现学习材料的选择、组织和呈现策略不同,都会对学习效果产生比较大的影响。结合课例对比,提出了优化材料选择;优化材料组织;优化材料呈现三条策略,以期形成有效的学习材料设计与实施思路,进而激活学生的数学思维,让课堂更加精彩。

浙江省杭州市萧山区党湾镇第一小学1    丁成明1    311200
浙江省杭州市钱塘新区义蓬四小2    汤飞梅2    311200
浙江省湘湖师范学校附属小学3   孙丹镁3   311200

【摘要】在四上《对策问题》同课异构听课后,笔者发现学习材料的选择、组织和呈现策略不同,都会对学习效果产生比较大的影响。结合课例对比,提出了优化材料选择;优化材料组织;优化材料呈现三条策略,以期形成有效的学习材料设计与实施思路,进而激活学生的数学思维,让课堂更加精彩。
【关键词】优化  学习材料  深度探究  对策问题
        一、缘起——相似材料的不同处理
        在一次《对策问题》同课异构中,A教师学习材料是红方出牌10、7、4,黑方从A~K中任选3张牌,黑方可能赢吗?除了选11、12、13,选小的牌都能赢,学生罗列有1、8、5,1、8、6,2、9、8,4、9、5,3、8、5,2、8、5。教师提问:这些牌都比10、7、4小,但是有什么共同点?叫了七八位学生,都在围绕以弱胜强说理由。最后教师自己小结,都有2张牌比对方大。
        B教师的学习材料也是红牌10、7、4,黑牌延用前面环节的9、6、3。保证黑方赢,除了换大,换小其中一张牌,有哪些换法?有把3→1或2,9→8(追问9→7可以吗),6→5(追问6→4可以吗),学生逐一验证。最后教师提问:看来换牌不能乱换,把牌换小了还能保证黑方赢,要注意什么?有学生说有两张牌比对方大。有的说对阵时,一张比红方小,还有两张都要比红方大。
        这个环节引发了笔者的思考,平行班级中对相似材料的不同处理,学生经历学习的过程截然不同。A教师问了很多学生,没有更深层次的回答。B教师的课堂在交流辨析中,学生马上感悟到至少要有两张牌比对方大。学习材料的选择不合理,组织探究活动中对材料的价值功能认识不到位或使用不恰当,呈现方式简单、机械等,都会使课堂出现探究低效,思考缺乏针对性和深度等现象。
        二、实践——学习材料的优化应用
        一节课的学习材料包括主题图、例习题、操作材料等。笔者认为,优化学习材料包括优化材料选择、优化材料组织和优化材料呈现三方面。教师需要全盘考虑、合理整合学习材料供学生探究思考,引领学生探索和发现知识,掌握技能,并在这一过程中发展数学思维、提高数学素养。
其中,每个环节具体策略如下:


        (一)优化材料选择
        建构主义认为,学生总是带着已有的知识经验对新知进行同化和顺应,完成内部认知结构的重构。在数学学习材料的选择上,教师也应结合学生的认知起点,选择切合实际、简单高效和易于操作的材料。根据学生的起点来确定学习材料的思维含量,尽可能把思维含量落在学生的“最近发展区”,结合实际进行适当调整,增加或删除一些背景条件,将会让学生的学习获得更大的思维空间。
        1.分析教材,了解材料背景
        教材中的例题和习题都是有很大价值的。教师必须要深入细致地分析教材,了解编者的设计意图,才能基于学情,选择有利于本班学生的学习材料。
        (1)单元分析
        本单元一共有三课时,对策问题是第三课时。


   
        三个例题编排层次合理,例1“合理”和“省时”是优化沏茶各程序的思考角度。例2在探索烙3张饼省时的基础上,探索烙更多张饼的方法。例3蕴含的策略更抽象。三个例题,采用了流程图、图示和图表,为教和学提供了具体路径。
        (2)前测访谈
        笔者课前对部分学生进行了访谈。
        问题1:听说过田忌赛马的故事吗?一个班43人中,有五位学生初步了解,但并不是从数学角度去理解。
        问题2:老师出10、7、4,你们用9、6、3对阵,怎么出牌能赢?访谈一些后进生后发现,只要给他们提供充分的时间,学生都能正确安排出牌顺序来赢老师。
        (3)重难点分析
        基于以上分析,教学中要给学生营造实践感悟的时空,实践中体验解决问题的多种策略,比较中寻求最优策略,体验中感悟优化思想。要避免只有直观没有抽象,或直接阐述数学思想而忽视体验感悟过程。利用图表将外化的“做”浓缩为内隐的“思”,将行为感知升华为理性的思维认知。


教材中呈现的学习材料具有整体性和典型性,能较好地达成教学目标,可以成为教师教学设计的资源素材。
        2.重构学材,丰富材料内涵
        教材提供的材料是典型范例,但难以满足学生丰富多彩的个性化学习,教师也需要创造性地重构材料。重构学材应考虑材料是否贴近学生的生活现实和数学现实,是否有利于课时目标的达成,要保证学生承受的认知负荷不超过其所能承受的认知负荷总量。


        学生对于对策的认识需要经历反复理解,螺旋上升的过程。重构的材料更直观、清楚,便于比较、讨论。学生对新材料有选择障碍,需要思考后去选牌,调整出牌顺序,换牌和体会由谁先出牌。材料更具挑战和思维价值,更能激起学生的学习内驱力。
        3.利用生成,夯实材料价值
        生成性材料是学生在知识探究过程中表现出来的认识情况,包括正确、错误和不完善的认识。教师要重视学生“学”的过程中产生的材料,选择有价值的材料,有意识地纳入教学,服务于教学。
        (1)有效设计学习单
        学习单作为学习材料的一部分,设计时要注意有弹性和开放性,难易适中。既保证有一定难度,激发学生探索的欲望,也要保证经过积极的探索能够获得成功的喜悦。

        对阵和换牌分别有6种和4种情况,表格设计时呈现有多余信息的学习材料,即有7行、5行空格。这样的材料可以培养学生提取信息和选择信息的能力。两表还有一定弹性,可以满足不同层次学生的数学学习需求。
        (2)利用好生成材料
        同一个问题,不同的学生会生成不同水平的材料。如本课表格中初次探究时,全班生成了三类不同水平的材料。

        生成材料是不同学生思维的真实展现,搜集后辨析交流有助于结合学情针对性开展教学,真正体现以学定教。
        (二)优化材料组织
        材料组织要采用“加减法”原则,精简材料做减法,挖掘深度做加法是我们应追求的。本课比较抽象,扑克牌作为脚手架,给学生提供了具体形象思维的保障。简单的扑克牌点数充分进行变式,引领学生思维逐步深入。

         整节课都是在玩两组扑克牌:10、7、4,9、6、3。从上表中分析,“一材多用”虽材料简单,但有一定的开放性和包容性。从导入游戏到新知探究,再到练习沟通,材料能够进行适当变化,学生在探讨过程中能不断修正和调整自己的想法,解决了思维形象性和数学思想抽象性之间的矛盾。
        (三)优化材料呈现
        同一个学习材料,呈现方式、顺序和媒介不同,也会给学习带来不同的效果。呈现材料的方式包括动态的操作,静态的思考和练习反馈过程,也可以各过程相互渗透融合。
        1.优化动态操作过程
        本课师生对阵中,如果一味让学生自主玩,其实会增加学生的外在认知负荷。学生对于关键知识的理解和掌握需要材料的合理呈现。教师需要准确把握关键点,抓住有效时机优化操作过程,设计一定的学习坡度,降低外在认知负荷,使得学生在探究时方向明确,直奔主题。
        出示红桃10、7、4与黑桃3、2、1,学生选一组,感悟实力相差太大。
        黑桃换成9、6、3。
        师:刚才你们先选,现在老师先选。我选10、7、4,谁来和我对阵?(生上台。)
        师:你先出。
        学生先出,老师赢。
        师:谁再来挑战?(一生上台)谁先出?(一些学生在下面说,老师你先出)
        师出10、7、4,学生9、6、3,挑战失败。
        再请一个同学上台挑战。
        师继续出10、7、4,学生用3、9、6对阵,挑战成功。
        师:都是老师先出,可能你们赢,可能老师赢。老师先出10、7、4,有多少种对阵方法?写在学习单上。
        改变材料的动态呈现过程,加之必要的课堂观察与提问,使材料呈现更加符合学生的认知规律,操作时思维就会更具深刻性和系统性。
        2.优化静态思考过程
        课堂应该给学生提供充分的时间和空间去静悄悄地思考。尤其是合作交流前也应该让学生独立思考。感悟“对方先出”才能保证赢这个环节,两位老师的处理也略有不同。
        师:老师还是10、7、4,保证你们赢,三张牌都换到最小,最小是几?
        生:1、8、5。(一生验证)
        师:老师还想和你们对阵一次,这次你们先出?(停顿十几秒)
        生:不行的,老师你先出,不然我们就不知道怎么应对。
        生:老师先出,我们才能找到应对的方法。
        生:我们先出,出8老师用10对,出5老师用7对,出1老师用4对,肯定失败。
        生:老师先出,我们才能想办法对阵,不然整体比老师小,肯定不能赢了。
        教师处理时,三张牌换到最小,问:这次你们先出,停顿十几秒让学生思考,学生感悟自己三张牌都换到最小了,如果再让我们先出牌,肯定会输。有的学生头脑中在构建出牌表象过程,举例子发现不管自己怎么出,老师都可以应对,在独立思考和交流辨析中明确保证要赢,让对方先出。
        3.优化练习反馈过程
        课堂或练习中,教师要明确每个环节的目的是什么,再针对性地搜集生成或练习材料。还需要根据目标安排好材料呈现的顺序。一般先呈现低水平材料,再呈现高水平材料。按重复→正确无序→正确有序的顺序呈现材料。不同的材料对教学目标的达成有主次之分,有的材料达成主要目标,有的达成次要目标。教师要根据内容考虑重点,按教学目标由主到次进行呈现与反馈。
        总之,通过优化材料选择、组织和呈现过程,深挖材料内涵、掌控材料生成,使学习材料适应学生主动学习,做到用尽其材、激活课堂,提高数学课堂学习效率。在反复体验和实践中,扎实落实四基,内化为个体认知结构。
参考文献:
[1]蒋碧云.基于“数学理解层次”的教学路径探索——思维可视化的另一种打开方式[J]. 上海教育科研,2019.
[2]米山国藏.数学的精神、思想和方法[M].成都:四川教育出版社,1986.
[3]郑毓信.数学思维与小学数学[M].南京:江苏教育出版社,2008.
 


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