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【摘 要】 中小学是个体创新素养形成的决定性阶段,以课堂为主阵地,深耕概念,从概念的源头进行创新,可以有效提高中小学生的创新素养。在教学实践中,概念创新教学的常规路径是隐藏学生最模糊的抽象认识,提供学生最适合的研究素材,触发学生最原生的经验世界,激活学生最大胆的求新突破,沟通学生最熟知的知识系统等。
【关键词】 小学数学;概念创新;教学路径
【作者简介】 薛正桧,一级教师 。
相关研究表明,目前我国中小学生创新素养水平总体偏低,还存在一系列不利于提高中小学生创新素养水平的制约因素。要改变这一状况,我们有必要进一步明确培养目标,努力营造创新文化氛围,注重培养学生的创新品格和创新思维习惯[1]。一般来说,创新分三个层次,即概念创新、技术创新和应用创新,其中概念创新是源头。以一个完整的知识链来说,概念创新对应“是什么”,技术创新对应“怎么得到”,应用创新对应“有什么用”。学习知识如果不把基本的概念搞清楚,不知道它生发的原因以及思想的突破点,即使知道怎么得到它、如何运用它,那也是不完备的,是无源之水、无本之木[2]。中小学是个体创新素养形成的决定性阶段,利用课堂深耕概念是教师提高中小学生创新素养的重要举措。
一、清零:隐藏学生最模糊的抽象认识
作为现代学习型社会中的一分子,学生在进入课堂之前已经具备了不少跟课堂内容相关的,或感性或理性、或清晰或模糊、或正确或错误的知识及经验。当我们要把学生的模糊认识逐步过渡到清晰认知时,有时容易,有时却异常困难。适时地“清零”,才能将学生唤回到“无知”的状态,然后再带领他们一步步走向“所知”。
【教学片段】
师:学校要调查同学们跑得快不快,给出了一道题:“60米,我通常要跑( )秒。”一个二年级小朋友回家请爸爸帮他测了一下,他跑了5次,时间分别是15 秒、14 秒、12 秒、10 秒、14秒。填表时他犯愁了,到底要填哪一个数呢?
课前调查显示,80[XC百分号.TIF,JZ]以上的学生已经知道了如何求平均数,即把所有的数加起来,然后除以数量。而对诸如“李强所在班级的平均身高为132厘米,王丽所在班级的平均身高为130厘米,李强一定比王丽高”等命题进行判断时,却有68[XC百分号.TIF,JZ]的学生认为是对的。面对这样的先期学习成果,学生也许不愿意和教师去探讨什么是平均数的问题,但他们是否真正理解了平均数,是否领悟了平均数所蕴含的统计学意义呢?答案显然是否定的。如果教师继续以“一个二年级小朋友跑了5次60米,时间分别是15 秒、14 秒、12 秒、10 秒、14秒。他的平均成绩是多少秒?”等问题作为探究题,“平均”二字,一下子就激活了他们先期学习的经验,新授课成了练习课、展示课。在这里,教师无法再引导学生去理解概念的内涵,学生的回答类似课前的调查,更多是一种应试的技能,而非理解。面对这种情况,教师可以隐藏所有关于“平均数”的言语提示,让学生把他们最真实的想法说出来。而这节课后面的进程恰恰也说明了这一步的必要性,学生长达二十多分钟的纠结其实就是在重塑他们对平均数的认知。
二、塑境:提供学生最适合的研究素材
知识从来不是以刚出现的样子呈现在大众面前的,它必定经历了多次的调整、完善、扩充以后,才能以最规范、最科学的样式公布于众。而学生要在最短的时间内经历这一过程,教师的组织作用就顯得格外重要。教师只有营造最适合学生研究的环境,提供最适合学生研究的素材,才能让他们集中力量高效地解决问题。供学生研究的素材要有生活性,让学生有话说;素材要有趣味性,让学生愿意说。当然更重要的是,素材要有典型性,让学生能说出最核心的内容。
平均数是代表一组数据集中水平的虚拟数。“代表性”“虚拟性”如何在数据中得以体现?在多次尝试、比较后,笔者决定用“记录孩子跑60米所用的时间”情境,精心预设5个数据:15秒、14秒、12秒、10秒、14秒。这组数据看似随意,实则用心良苦。一是尽可能地减少计算对学生理解平均数的意义带来的障碍。5个数据虽然不多,但也不少,已经具有了统计的意义。5个数都是20以内的数,学生可以自如地进行比较、运算。二是数据的分布基本包括了几个相关统计量,尽最大可能地突出了平均数的价值。15秒是这组数据的最大值;10秒是这组数据的最小值;14秒是这组数据的众数,也是中位数;12秒与这组数据的中位数、平均数都非常接近;13秒是这组数据的平均数,但它不存在于已有的数据中。提供最适合学生研究的素材是单位时间内提高学习效率的有效方法,也是滋养学生创新意识和能力的必要基础。
三、链接:触发学生最原生的经验世界
学生的经验世界就是他们学习世界的边界,一切学习只有与学生已有的生活和学习经验联系起来才会真正发生。学生进行创新,得有创新的土壤,这个土壤就是他的经验世界。在熟知的经验世界里,学生有了困惑才会在尝试中顿悟,在择优中另辟蹊径。当我们把引导的力量指向他们的经验世界时,你会发现每一个学生都是天才,都是发明家,他们会用自己独特的方式去理解、去创造。对于他们来说,这其实就是一次生命的成长过程。
【教学片段】
师:他先填了15秒,又把15秒给涂掉了。同学们,你们说这个小朋友是怎么想的?
生:这是他所有成绩中最差的。
师:把这个跑得最慢的数据交给老师,他甘心吗?不甘心啊。于是,他就填了一个10秒,但一会儿把10秒也给擦掉了,你们知道他是怎么想的吗?
生:10秒太快了,不敢填!
师:对,10秒太快了,万一跑不出来怎么办呢?多不好意思。那么,最后他会填多少呢?
生:14秒。
师:为什么?
生:他跑出两次14秒。
师:14秒出现的次数最多,但他甘心吗? 生:好像还是不甘心。
师:为什么?14秒还是偏慢。明明还跑出10秒、12秒的成绩。那怎么办呢?
生:15秒偏慢,14秒偏慢,10秒偏快,12秒也偏快,13秒刚好不快不慢,正好代表他的水平。
小学里的任何一个数学概念都可以在生活中找到模型,找到促发概念生长的经验。这个经验可以是生活的经验,也可以是先前的学习经验。一般来说,每个学科的基本活动经验一般包括基本的操作经验、本学科特有的思维操作活动经验、综合运用本学科内容进行问题的思考和解决的经验等类别。学生中关于“真实水平”“超常水平”“失常水平”的经验,在这个环节被激活了。这些最朴素的对数据的体验、比较的过程,其实都是在为新概念的创生做准备。学生的学习一旦链接上了他的经验世界,那就如同草儿找到了阳光一样,郁郁葱葱,生机勃发。
四、创生:激活学生最大胆的创新突破
创新是需要智慧的,也是需要胆识的。苏霍姆林斯基说过,在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,就是希望自己是一个探索者、发现者、研究者,而在学生的精神世界里,这种需要尤其强烈。正视并挖掘每一个学生的创新意识和创造潜能,胜过一切浮于表面的表扬。而创新素质中最基本的态度就是质疑,最基本的精神就是批判。鼓励学生大胆质疑、挑战权威,敢想别人不敢想的,敢提别人不曾提的。只要言之有理、述之有据,一切天马行空的想法都可以说出来,都会得到大家的理解。唯有如此,创新才能真正越过樊篱走向大众,走向儿童。
【教学片段】
生:13秒不快不慢,正好代表他的水平。
师:那么问题来了,13秒是正好,但是他敢填吗?
生:不敢。
师:为什么?
生:没跑过。
师:填上13秒算不算骗老师呢?
(学生与教师进行交流、讨论。)
生:“通常”说明数据是不要最快的,也不要最慢的,要不快不慢的,差不多的,可以填13秒。
师:15秒偏慢,10秒最快,14秒偏慢,12秒偏快,只有13秒是不快不慢的。但13秒在哪里呢?
(教师利用圆片,在直观图上移多补少,得出5个一样的13秒。)
师:现在你们认为填什么最合适?
生:13秒。
师:这个数能够代表他的一般水平,它叫平均数。
学生对平均数的理解是基于“通常”与“非常”之间的选择,是基于虚拟与真实之间的纠结。在这个讨论过程中,学生感觉不到是在学习数学知识,只是在最后的一刹那,当教师为整个过程的结果套上“平均数”这件“外衣”时,他们才意识到这是在学习,是在学习一个新的概念。“平均数”这个概念,是先有学生的意义理解,后有科学的术语规定,这才是真正意义上的概念创新。
五、建模:沟通学生最熟知的知识系统
概念模型的形成体现的是数学的简约美,它是一个发现与发展的过程,也是一个应用的过程。伴随着数学知识的产生与发展,概念模型也随即产生和发展。在创生一个新的数学概念之前,学生或多或少已经有了一些与新概念相关的知识储备,这些储备可以为新概念的理解增光添色。但如果不加以利用,不沟通起新概念与熟知的知识系统之间的联系,那么新概念就无法顺利地接入学生的认知系统,不能形成认知结构上的同化或顺应。
【教学片段】
师:除了用刚才的这种方法,我们还可以怎样得到13秒这个数据呢?
生:(15+14+10+12+14[DK])÷5=13(秒)。
师:你会求下面这几个数的平均数吗?
(教师让学生做几组求平均数的练习,具体过程略。)
正如前面所说,80[XC百分号.TIF,JZ]以上的学生在课前已经知道了如何求平均数,也知道平均数的一些简单应用。但这些知识在没有概念理解的支撑下,只能算是一种解题技能而已,是一种“术”,它是通过大量的练习堆砌起来的,随着时间的推移会被逐渐淡忘[3]。而有了概念与方法的沟通之后,学生对概念的理解就会更直观,对方法的领悟就会更深刻。至此,概念创新的过程才算完备。
参考文献:
[1]陈金芳.中小学生创新素养问题与改进策略[J].中国教育学刊,2012(11):5-8.
[2]俞正強.平均数,不可省略的理解[J].小学教学(数学版),2017(7/8):113.
[3]俞正强.种子课:一个数学特级教师的思与行[M].北京:教育科学出版社,2013.
【关键词】 小学数学;概念创新;教学路径
【作者简介】 薛正桧,一级教师 。
相关研究表明,目前我国中小学生创新素养水平总体偏低,还存在一系列不利于提高中小学生创新素养水平的制约因素。要改变这一状况,我们有必要进一步明确培养目标,努力营造创新文化氛围,注重培养学生的创新品格和创新思维习惯[1]。一般来说,创新分三个层次,即概念创新、技术创新和应用创新,其中概念创新是源头。以一个完整的知识链来说,概念创新对应“是什么”,技术创新对应“怎么得到”,应用创新对应“有什么用”。学习知识如果不把基本的概念搞清楚,不知道它生发的原因以及思想的突破点,即使知道怎么得到它、如何运用它,那也是不完备的,是无源之水、无本之木[2]。中小学是个体创新素养形成的决定性阶段,利用课堂深耕概念是教师提高中小学生创新素养的重要举措。
一、清零:隐藏学生最模糊的抽象认识
作为现代学习型社会中的一分子,学生在进入课堂之前已经具备了不少跟课堂内容相关的,或感性或理性、或清晰或模糊、或正确或错误的知识及经验。当我们要把学生的模糊认识逐步过渡到清晰认知时,有时容易,有时却异常困难。适时地“清零”,才能将学生唤回到“无知”的状态,然后再带领他们一步步走向“所知”。
【教学片段】
师:学校要调查同学们跑得快不快,给出了一道题:“60米,我通常要跑( )秒。”一个二年级小朋友回家请爸爸帮他测了一下,他跑了5次,时间分别是15 秒、14 秒、12 秒、10 秒、14秒。填表时他犯愁了,到底要填哪一个数呢?
课前调查显示,80[XC百分号.TIF,JZ]以上的学生已经知道了如何求平均数,即把所有的数加起来,然后除以数量。而对诸如“李强所在班级的平均身高为132厘米,王丽所在班级的平均身高为130厘米,李强一定比王丽高”等命题进行判断时,却有68[XC百分号.TIF,JZ]的学生认为是对的。面对这样的先期学习成果,学生也许不愿意和教师去探讨什么是平均数的问题,但他们是否真正理解了平均数,是否领悟了平均数所蕴含的统计学意义呢?答案显然是否定的。如果教师继续以“一个二年级小朋友跑了5次60米,时间分别是15 秒、14 秒、12 秒、10 秒、14秒。他的平均成绩是多少秒?”等问题作为探究题,“平均”二字,一下子就激活了他们先期学习的经验,新授课成了练习课、展示课。在这里,教师无法再引导学生去理解概念的内涵,学生的回答类似课前的调查,更多是一种应试的技能,而非理解。面对这种情况,教师可以隐藏所有关于“平均数”的言语提示,让学生把他们最真实的想法说出来。而这节课后面的进程恰恰也说明了这一步的必要性,学生长达二十多分钟的纠结其实就是在重塑他们对平均数的认知。
二、塑境:提供学生最适合的研究素材
知识从来不是以刚出现的样子呈现在大众面前的,它必定经历了多次的调整、完善、扩充以后,才能以最规范、最科学的样式公布于众。而学生要在最短的时间内经历这一过程,教师的组织作用就顯得格外重要。教师只有营造最适合学生研究的环境,提供最适合学生研究的素材,才能让他们集中力量高效地解决问题。供学生研究的素材要有生活性,让学生有话说;素材要有趣味性,让学生愿意说。当然更重要的是,素材要有典型性,让学生能说出最核心的内容。
平均数是代表一组数据集中水平的虚拟数。“代表性”“虚拟性”如何在数据中得以体现?在多次尝试、比较后,笔者决定用“记录孩子跑60米所用的时间”情境,精心预设5个数据:15秒、14秒、12秒、10秒、14秒。这组数据看似随意,实则用心良苦。一是尽可能地减少计算对学生理解平均数的意义带来的障碍。5个数据虽然不多,但也不少,已经具有了统计的意义。5个数都是20以内的数,学生可以自如地进行比较、运算。二是数据的分布基本包括了几个相关统计量,尽最大可能地突出了平均数的价值。15秒是这组数据的最大值;10秒是这组数据的最小值;14秒是这组数据的众数,也是中位数;12秒与这组数据的中位数、平均数都非常接近;13秒是这组数据的平均数,但它不存在于已有的数据中。提供最适合学生研究的素材是单位时间内提高学习效率的有效方法,也是滋养学生创新意识和能力的必要基础。
三、链接:触发学生最原生的经验世界
学生的经验世界就是他们学习世界的边界,一切学习只有与学生已有的生活和学习经验联系起来才会真正发生。学生进行创新,得有创新的土壤,这个土壤就是他的经验世界。在熟知的经验世界里,学生有了困惑才会在尝试中顿悟,在择优中另辟蹊径。当我们把引导的力量指向他们的经验世界时,你会发现每一个学生都是天才,都是发明家,他们会用自己独特的方式去理解、去创造。对于他们来说,这其实就是一次生命的成长过程。
【教学片段】
师:他先填了15秒,又把15秒给涂掉了。同学们,你们说这个小朋友是怎么想的?
生:这是他所有成绩中最差的。
师:把这个跑得最慢的数据交给老师,他甘心吗?不甘心啊。于是,他就填了一个10秒,但一会儿把10秒也给擦掉了,你们知道他是怎么想的吗?
生:10秒太快了,不敢填!
师:对,10秒太快了,万一跑不出来怎么办呢?多不好意思。那么,最后他会填多少呢?
生:14秒。
师:为什么?
生:他跑出两次14秒。
师:14秒出现的次数最多,但他甘心吗? 生:好像还是不甘心。
师:为什么?14秒还是偏慢。明明还跑出10秒、12秒的成绩。那怎么办呢?
生:15秒偏慢,14秒偏慢,10秒偏快,12秒也偏快,13秒刚好不快不慢,正好代表他的水平。
小学里的任何一个数学概念都可以在生活中找到模型,找到促发概念生长的经验。这个经验可以是生活的经验,也可以是先前的学习经验。一般来说,每个学科的基本活动经验一般包括基本的操作经验、本学科特有的思维操作活动经验、综合运用本学科内容进行问题的思考和解决的经验等类别。学生中关于“真实水平”“超常水平”“失常水平”的经验,在这个环节被激活了。这些最朴素的对数据的体验、比较的过程,其实都是在为新概念的创生做准备。学生的学习一旦链接上了他的经验世界,那就如同草儿找到了阳光一样,郁郁葱葱,生机勃发。
四、创生:激活学生最大胆的创新突破
创新是需要智慧的,也是需要胆识的。苏霍姆林斯基说过,在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,就是希望自己是一个探索者、发现者、研究者,而在学生的精神世界里,这种需要尤其强烈。正视并挖掘每一个学生的创新意识和创造潜能,胜过一切浮于表面的表扬。而创新素质中最基本的态度就是质疑,最基本的精神就是批判。鼓励学生大胆质疑、挑战权威,敢想别人不敢想的,敢提别人不曾提的。只要言之有理、述之有据,一切天马行空的想法都可以说出来,都会得到大家的理解。唯有如此,创新才能真正越过樊篱走向大众,走向儿童。
【教学片段】
生:13秒不快不慢,正好代表他的水平。
师:那么问题来了,13秒是正好,但是他敢填吗?
生:不敢。
师:为什么?
生:没跑过。
师:填上13秒算不算骗老师呢?
(学生与教师进行交流、讨论。)
生:“通常”说明数据是不要最快的,也不要最慢的,要不快不慢的,差不多的,可以填13秒。
师:15秒偏慢,10秒最快,14秒偏慢,12秒偏快,只有13秒是不快不慢的。但13秒在哪里呢?
(教师利用圆片,在直观图上移多补少,得出5个一样的13秒。)
师:现在你们认为填什么最合适?
生:13秒。
师:这个数能够代表他的一般水平,它叫平均数。
学生对平均数的理解是基于“通常”与“非常”之间的选择,是基于虚拟与真实之间的纠结。在这个讨论过程中,学生感觉不到是在学习数学知识,只是在最后的一刹那,当教师为整个过程的结果套上“平均数”这件“外衣”时,他们才意识到这是在学习,是在学习一个新的概念。“平均数”这个概念,是先有学生的意义理解,后有科学的术语规定,这才是真正意义上的概念创新。
五、建模:沟通学生最熟知的知识系统
概念模型的形成体现的是数学的简约美,它是一个发现与发展的过程,也是一个应用的过程。伴随着数学知识的产生与发展,概念模型也随即产生和发展。在创生一个新的数学概念之前,学生或多或少已经有了一些与新概念相关的知识储备,这些储备可以为新概念的理解增光添色。但如果不加以利用,不沟通起新概念与熟知的知识系统之间的联系,那么新概念就无法顺利地接入学生的认知系统,不能形成认知结构上的同化或顺应。
【教学片段】
师:除了用刚才的这种方法,我们还可以怎样得到13秒这个数据呢?
生:(15+14+10+12+14[DK])÷5=13(秒)。
师:你会求下面这几个数的平均数吗?
(教师让学生做几组求平均数的练习,具体过程略。)
正如前面所说,80[XC百分号.TIF,JZ]以上的学生在课前已经知道了如何求平均数,也知道平均数的一些简单应用。但这些知识在没有概念理解的支撑下,只能算是一种解题技能而已,是一种“术”,它是通过大量的练习堆砌起来的,随着时间的推移会被逐渐淡忘[3]。而有了概念与方法的沟通之后,学生对概念的理解就会更直观,对方法的领悟就会更深刻。至此,概念创新的过程才算完备。
参考文献:
[1]陈金芳.中小学生创新素养问题与改进策略[J].中国教育学刊,2012(11):5-8.
[2]俞正強.平均数,不可省略的理解[J].小学教学(数学版),2017(7/8):113.
[3]俞正强.种子课:一个数学特级教师的思与行[M].北京:教育科学出版社,2013.