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小学数学课堂情境教学模式的研究成果

【摘要】:基于情境学习理论的教学设计要求教师必须选择复杂的、真实的情境。情境学习理论对当代的数学教育产生了深刻的影响,弗莱登塔尔的“现实数学教育”就是基于情境认知学习理论的典型数学教育理论代表之一。建构主义学习理论启示我们,学生的学习是自己主动建构知识的过程,是一种在情境中通过自己与同学、教师的交流对知识进行加工处理从而获得知识的过程。

(一)情境认知与学习理论

情境认知与学习理论是继行为主义和认知主义学习理论之后的又一重要的学习理论研究取向。情境学习理论的基本含义在于,思维和学习只有在特定的情境中才有意义,不存在非情境的学习;人类的学习离不开实践共同体,这种共同体是知识建构的孵化箱,也是人们对话的平台;认知与行动不可分,学习是个体与他人、工具和物理世界互动的辩证过程。那么,什么样的情境有利于学习呢?或者说学习应该发生于怎样的情境中呢?

基于情境学习理论的教学设计要求教师必须选择复杂的、真实的情境。这种情境能使学习者有机会生成问题、提出各种假设,并在解决结构不良的、真实的问题的过程中获取丰富的资源。同时,该情境还提供其他丰富的例证或类似问题,以使学习者产生知识迁移。对此,教师面对的最大挑战是他所设计的学习情境要让学习者获取他们所需的知识。另外,在教学中,学习情境一般不可能是实际的工作环境,这可以通过由录像提供的逼真的虚拟或仿真的情境来代替。

情境学习理论对当代的数学教育产生了深刻的影响,弗莱登塔尔的“现实数学教育”就是基于情境认知学习理论的典型数学教育理论代表之一。我国自1999年开始实施的数学课程改革,就受到情境认知学习理论的深刻影响,其中情境教学、合作学习、动手实践、数学联系生活等教学方式都是基于情境认知理论。

(二)建构主义理论

建构主义学习理论提倡学生在教师的组织下,利用以往的生活经验或已有的知识储备,建立新旧知识之间的联系,将知识内化。该理论是针对传统教学中“教学只是传递知识,无视学生对知识的理解和建构”“学生无法在相似的情境中进行知识迁移”等诸多弊端提出的。建构主义强调知识的主动性、社会性和情境性。建构主义在数学学习上的影响可以概括为以下三点。

第一,学习不是由教师把知识简单地传递给学生,而是由学生自己理解建构知识的过程。在这个过程中,学生不是简单被动地接收信息,而是根据学生已有的知识经验背景,主动地对信息进行选择、加工和处理,从而建构起关于事物及其过程的表征。

第二,学生已有的发展水平是学习的决定因素。同样的情境对不同发展阶段的人会产生不同的效果。

第三,学习是一种社会活动,学习是在社会环境交往中实现的,个体的学习与教师、同学、家庭乃至偶然相识的人都有密切关系。建构主义学习理论启示我们,学生的学习是自己主动建构知识的过程,是一种在情境中通过自己与同学、教师的交流对知识进行加工处理从而获得知识的过程。因此,在教学过程中,教师需要根据教学目标和知识点的特点以及学生的学习水平,创设能够促进学生进行建构的情境,让学生在情境中发现问题、分析问题并解决问题,从而发挥学生的主观能动性,实现所学内容的意义建构。

(三)再创造理论

荷兰数学家和数学教育家弗莱登塔尔提出的再创造理论主要包括三个方面,即数学现实、数学化以及再创造。数学现实是指数学是人类对客观世界中现实经验的概括与总结。因为数学来源于生活,所以数学教育应指向现实社会,与日常的生活实际相联系。数学化是将社会现象等非数学问题转化为数学问题的过程。数学化主要包括公理化、形式化和模式化等内容。数学化主要包括两种方式:一是横向数学化,即把生活世界引向符号世界。二是纵向数学化,即符号的生成、重塑和被使用。在数学教育中,教师应重视对学生数学化能力的培养,使学生学会从数学的角度研究并解决具体的社会现象与问题。此外,有学者认为,在数学领域中存在两种数学形式:一种是现成的数学;一种是活动的数学。现场的数学是已经完成了的,以形式演绎的方式出现;而活动的数学则是数学家发现和创造数学过程的真实体现。弗莱登塔尔把数学作为一种活动来进行解释和分析的教学方法称为再创造方法。

弗莱登塔尔的数学教育思想在实践中不断完善,促成了今天富有特色的荷兰现实数学课程。其主要具有以下五个特征:一是广泛运用情境问题。二是采用模式。三是学生自己得出的结论和创造是教育内容的一部分。四是教育过程重在交流。五是不同的数学内容交织在一起。其中有两个核心概念词:情境问题、数学化。此外,弗莱登塔尔的数学教育思想对小学数学教学情境创设的启示是数学教学即数学化的教学,在小学数学教学过程中,教师要注重创设情境,但是不能停留在情境创设的表面,应该注重情境的数学化过程。教师的任务是在情境中指导学生经历数学知识再创造的过程,帮助学生主动地获取知识。

(四)心理场整合原理

心理场或心理生活空间是美国心理学家库尔特·勒温提出的拓扑心理学中的一个重要概念。由此可知,人的心理现象具有空间的属性,人的心理活动也是在一种心理场或生活空间发生的。学生的生活空间每时每刻都会对他们的心理产生作用,更何况在一间范围有限的教室中。另外,心理学研究表明,个体作为群体的一员,易受他人行为和活动的影响和刺激,产生群体效应,由此诱发思维扩散和创造力。由此可见,生动新颖的情境能激发学生强烈的学习动机,多样化的情境能满足学生多样化的需求,这种情境具有某种教学目的,其力度、亲切感足以影响学生的心理世界。

(五)最近发展区理论

所谓的最近发展区理论,是心理学家维果茨基的代表理论。最近发展区理论要求教师在进行数学教学的情境创设时,做好学情分析,依照学生的实际发展水平,进行整堂课的知识广度、深度的确定,完善教学目标安排和预期教学效果的达成。

(六)支架理论

所谓的支架理论,其实是建立在最近发展区理论和建构主义相关学说的基础上,利用所谓的支架,帮助学生达到最近发展区的教学模式和手段。这里的支架是将教学模式和方法比作“脚手架”,其作用是辅助学生达成教学目标和完成意义建构。在教学中,学习者对活动或问题的探究感到困难或无主意时,教师需要及时出现并予以指导,根据学习者的具体情况,搭建支架,提供给学生个性学习的渠道,使其及时解决问题;而当问题得以解决或是相似问题不再出现时,这个支架将会被撤除,这样学生就能得到良好的发展。

(七)经验主义教学理论

教学是学习者通过亲身实践来探索经验的过程。学校可为学习者的发展提供一定的教学环境,主张学生“从活动中学、从经验中学”。杜威的“从做中学”原则是教学活动中应用情境教学的重要指导原则,他打破了课堂中的“灌输型”教学模式,强调了学习过程中学习者主动参与的重要性。由此可知,真正有意义的教育应当是儿童主动参与的,充满了能动性的,可以真正“做”的教学。只有做到知行合一,才是真正获得了知识。经验主义教学理论要求教师在教学活动中要创设一种情境,拉近学生与知识之间的距离,激发学生的学习兴趣,让学生在真实情境中根据自身的现有经验去发现问题、探索问题,以此来获得新的知识与经验。在杜威经验主义教学理论的指导下,遵循“从做中学”原则,可使情境教学模式越来越丰富。

(八)多元智能理论

智力就是能够在规定的情境中解决问题,甚至可能还有所创造。而且,每个人都具有多种智力的潜力,智能能达到的最高程度受遗传因素的影响,但在现实生活中,人的智能要想达到这个最高程度,可能性是非常小的。但是,如果我们能尽可能地为学生创设有利于他们发展的条件,那么每一个学生都是可能在某种智能上得到更好的发展的。此外,多元智能理论认为,在学校教学中,要尽量避免所创设的情境单一甚至不创设情境,使学生无论拥有什么智能都能进行最有效的学习。这就要求教师在教学中采取不同的形式表现教学内容,建构多元情境化的教学理论。

(九)研究性学习理论

研究性学习理论是一种旨在打破传统的师生关系的一种探究性学习理论,真正以学生作为学习的主体,使学生能够自主学习、自主探究,充分尊重学生的个性发展。研究性学习尤其注重探究的整个过程,以及在此过程中的相关感受,因为在整个学习、探究的过程中,学生都是在教师的指导下自主设计每一个环节,其中包括查阅相关资料、调研、社会实践等,同时各个学生都以小组为单位,分工协作,这样也能锻炼学生的团队协作能力以及社会实践能力。此外,研究性学习还可以帮助学生提高自主探究能力,发挥学生的主体精神,培养学生的独立个性,使学习成为不断地向已有认知提出疑问,感受探索新知识的过程。因此,我们不应该为了加快学习进度和节约时间而减少探究性的学习过程,在教学过程中,我们应该通过构建探究性的数学情境来培养学生自主学习、自主探究的能力,这样还能找出学生的兴趣点。

(十)发现学习理论

学习是通过认识形成认知结构的过程。认知结构是个体认识事物或学习知识时,在人们头脑中所采取的认识模式系统。认知学派把学习看成有机体对环境的适应,所以认知结构也就是适应结构。在进行情境教学时,教师可以将日常生活中学生最容易接触到的东西作为情境教学的素材,这样会使学生更容易适应。

布鲁纳提倡发现学习。发现学习就是让学生独立思考,改组材料,自行发现知识,掌握原理、原则的方法。发现学习的作用有四点:一是发挥智慧的潜力。二是使外来动因向内在动机转移。三是学会发现的试探法。四是有助于对所学材料保持记忆。因为学生在一定情境中,对学习材料的亲身体验和发现过程是学生最有价值的东西。因此,他强调教师应当制订和设计各种方法,创设有利于学生发现、探究的学习问题情境,使学习成为一个积极主动的索取过程,即“要我学”变为“我要学”,充分发挥学生主体自我探究、猜测、发现的自然倾向。

从以上可以看出,布鲁纳非常重视人的主动性,把学习看成主动的过程,同时提出,如何创设适宜的发现问题情境,充分发挥经验的作用,激发学生学习的内在动机,发展学生的思维,是教师要解决的重要问题。

(十一)有意义学习理论

美国心理学家奥苏贝尔提出的有意义学习理论不像布鲁纳那样强调发现学习,而是强调有意义地接受学习。其学习过程是在原有认知结构基础上形成新的认知结构的过程;原有的认知结构对于新的学习始终是一个关键的因素;一切新的学习都是在过去学习的基础上产生的,新的概念、命题等总是通过与学生原有知识的相互联系、相互作用而转化为主体的知识结构。

有意义学习是和行为主义的机械学习相对立而提出来的,有意义学习是掌握事物的意义,把握事物内部实质性联系的学习。有意义学习过程的实质乃是以符号为代表的新观念与学生认知结构中原有的适当观念建立实质性和非人为的联系。有意义学习既包括奥苏贝尔的有意义的发现学习,也包括有意义的接受学习,但不能把接受学习和机械学习等同起来。只要注意加强学习者对意义的理解,接受学习就不一定是被动和机械的,而完全可以是主动和有意义的。

奥苏贝尔有意义学习理论中的“先行组织者”就包含了教学问题情境,并强调客观存在是帮助学生旧知形成新概念的有力支柱。