認知沖突是一個人已建立的認知結構與當前面臨的學習情境之間暫時的矛盾和沖突,是已有的知識和經(jīng)驗與新知識之間存在某種差距而導致的心理失衡。在數(shù)學教學中,教師可巧妙地設置認知沖突,使學生產生強烈的解決問題的內部動機,從而主動投入到知識生成、發(fā)展、運用的過程,進而完善已有的知識建構,更好地發(fā)展學習能力,促進學生的可持續(xù)發(fā)展。那么,在小學數(shù)學課堂教學中,如何恰當?shù)卦O置認知沖突呢?
一、鏈接新舊知識,引起認知沖突
認知心理學認為,最有利于激發(fā)內在動機的方法,是將學習者放入一個舊知和新知之間產生沖突的情境之中。因此,教師要認真分析新舊知識的聯(lián)系,找準新知的生長點,發(fā)現(xiàn)學生的認知矛盾,甚至尋找契機制造一些矛盾,打破學生原有的認知平衡,引起學生的認知沖突,通過順應、遷移的方式達到新的平衡。
在小學數(shù)學教學中,很多知識呈螺旋上升式排列。也就是說,同一個內容會分散在不同的年級,但每個年級的學習要求各不相同。例如,“確定位置”一課,要求學生用諸如“北偏東多少度方向、多少距離處”的形式精確地描述物體的位置。在前一學段中,學生已經(jīng)有了一定的知識積累,會用諸如“東南”“西北”等詞語描述物體的方位,學習了根據(jù)比例尺和圖上距離計算實際距離,學習了角的有關知識,本課教學是對上述知識的綜合運用。從知識建構的高度來看,教學這部分內容不僅要讓學生掌握用角度和距離描述位置的方法,還要讓學生明白為什么要用角度和距離來描述物體的位置,并經(jīng)歷描述物體位置逐步精確化的過程,感受這種精確描述物體位置的必要性與科學性,體會數(shù)學知識的精妙,最終形成完整的認知結構。
基于這樣的思考,我先讓學生觀察情景圖,用以前學過的方法描述課本中位于輪船東北方向的燈塔1和位于輪船西北方向的燈塔2,在喚醒學生已有知識經(jīng)驗的基礎上,我又在輪船的東北方向添加了燈塔3。學生發(fā)現(xiàn)燈塔1與燈塔3都在輪船的東北方向,由此產生了認知沖突“怎樣描述才能區(qū)分這兩個燈塔的不同方向呢”,于是很自然地引入了用角度來精確描述方向的話題。接下來,我又在與燈塔2相同角度但距離不同的地方畫上燈塔4,再一次引發(fā)學生產生認知沖突“怎樣描述才能區(qū)分燈塔2與燈塔4的位置呢”,很自然地引入了用距離描述位置的話題。這樣,學生悟出了精確描述位置必需的數(shù)學元素,掌握了描述的方法。
二、層層遞進設疑,激起認知沖突
在數(shù)學教學中,巧妙地設置認知沖突,能激發(fā)學生的探究欲望,促進學生主動地參與問題的探索。在這一過程中,教師的提問藝術直接決定著學生的課堂參與度。教師要針對小學生的年齡特點,通過層層遞進式的設疑,激起學生積極思維的熱情,引導學生在跌宕起伏的學習過程中逐個突破難點,不斷深化認識,感悟解題方法,品嘗學習數(shù)學的樂趣。
例如,在教學“分數(shù)的意義”時,我先讓學生說一說分數(shù)的意義。面對這一開放性的問題,學生思路開放。有的說,表示把1塊地平均分成3份,有這樣的2份;有的說,表示把一堆蘋果平均分成3份,有這樣的2份……我由此追問:“怎樣把同學們的說法統(tǒng)一起來?”通過由放到收,引入了單位“1”的概念。接著,我步步“相逼”,先讓學生說的意義,再說的意義,從而引出了“平均分成若干份”“有這樣的若干份”,最后順利地概括出分數(shù)的意義。
在上面教學片斷中,教師層層遞進地設置認知沖突,使學生對分數(shù)意義的理解逐步由零碎到完整、由局部到整體、由模糊到清晰。
三、突破思維定勢,暗設認知沖突
當學生運用已有的經(jīng)驗與方法解決問題出現(xiàn)障礙并急于掌握而又不得其法時,也就是由于思維定勢產生認知沖突時,學生的學習情緒一定趨于高漲,思維極度亢奮。因此,教師可設置教學“陷阱”,暗設認知沖突,使學生產生錯誤的結論,或走進死胡同,再引導學生突破思維定勢的束縛,探索解決問題的策略。
例如,在教學“能被3整除的數(shù)的特征”時,我有意在課始復習2、5的倍數(shù)特征,接著提問:“怎樣判斷一個數(shù)是不是3的倍數(shù)?”很多學生由于受思維定勢影響,用判斷個位數(shù)的老方法來解決新問題,可很快發(fā)現(xiàn)此路不通,便陷于矛盾之中。這時,我巧妙地引導學生調整方向,并讓學生自主地進行探索。于是,學生生成了不同的解決問題的策略,有的通過圈數(shù)直觀分析,有的通過列舉尋找規(guī)律,還有的借助計數(shù)器拔數(shù)進行思考……學生用自己喜歡的方式探索著,不同的學生獲得了不同的發(fā)展。
四、巧妙利用錯誤,觸發(fā)認知沖突
數(shù)學教學過程是一種特殊的認識過程,是在教師引導下認識、發(fā)現(xiàn)的過程。而每個學生都有自己的數(shù)學現(xiàn)實,在學習過程中出現(xiàn)的一些錯誤信息,暴露了學生的認知現(xiàn)狀,反映了學生建構知識的障礙。當學生出現(xiàn)認知錯誤時,教師不要過早地作出評判,不妨利用錯誤觸發(fā)認知沖突,再引導學生尋錯、糾錯,從而掌握正確的方法,發(fā)展辨析能力。也許這樣做要花費較多的時間,但從學生發(fā)展的角度看,付出是值得的,使學生的認識更趨深刻,還訓練了思維的批判性。
例如,教學“三角形”時,我讓學生先嘗試概括“什么是三角形”。有學生說“由三條直線組成的圖形叫三角形”,我沒有作出評判,而是在黑板上畫出三條相互交叉的直線。另一學生更正說“由三條線段組成的圖形叫三角形”,我又畫出一個由三條線段組成的不封閉圖形,最后學生終于概括出“由三條線段圍成的圖形叫三角形”。在上述教學片斷中,當學生出現(xiàn)錯誤時,教師將錯就錯,從而得到結論。學生通過再反思、歸因,如此循環(huán)反復,最終自主地解決了問題。這樣,不僅讓學生正確概括出什么是三角形,還感悟了概念形成的方法。
五、設計發(fā)展練習,挖掘認知沖突
《數(shù)學課程標準》指出:“數(shù)學學習的過程,不僅是簡單的模仿。”因此,數(shù)學練習不是對例題的簡單模仿,應適當?shù)剡M行變式,也可以適當進行提升。為此,教師可設計一些發(fā)展性的練習,巧設認知沖突,提升學生的思維水平。
例如,在“乘法分配律”練習課中,我讓學生計算下面兩題:(72+60)÷12和12÷(+)。我要求學生邊計算邊思考:這兩題可不可以用簡便方法計算呢?(即這兩題可不可以仿照乘法分配律進行計算呢?除法有沒有分配律呢?)學生通過計算、對比發(fā)現(xiàn):同是除法題,分配律適用于前一題,不適用于后一題,于是產生了認知沖突。于是,我引導學生回憶乘法分配律的探索過程,讓他們通過有限列舉探索規(guī)律,最后通過不完全歸納得出結論:如(72+60)÷12的算式,可用分配律計算,其實質是因為它可轉化成(72+60)×,再運用乘法分配律計算;而如12÷(+)的算式,則不可進行這樣的轉化。
總之,在數(shù)學教學中,恰當?shù)卦O置認知沖突,能激發(fā)學生的探究欲望,幫助學生充分經(jīng)歷探究過程,發(fā)展學生解決問題的能力。當然,認知沖突的設置離不開教師對教材的精致解讀,離不開教師的精心預設,離不開教師對學情的精確分析,離不開教師的教學智慧。巧妙設置認知沖突的課堂,必定充盈著生命的活力,洋溢著師生靈動的智慧,成為促進師生共同發(fā)展的快樂殿堂。
?。ㄘ熅?杜 華)